KR100761307B1 - 액체 와이핑 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액막 두께의 증가 및 스플래쉬의 금속 스트립면으로의 부착으로 초래하는 그 표면질의 결함을 줄여서 그 라인 속도를 가속하는 형식으로 생산성을 개선시킬 수 있는 액체 와이핑 장치를 제공한다.
상기 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 기계적으로 금속 스트립 (1) 에 부착된 용융 금속을 와이핑하기 위해서 그 용융 금속과 접촉하기 위한 블레이드 와이퍼를 포함한다. 상기 액체 와이핑 장치에서, 가스를 사용한 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 이 상기 스트립 이동 방향으로 상기 블레이드 와이퍼 (6) 의 출구측에 설치되고, 가스/액체의 혼상류 (15) 가 상기 블레이드 와이퍼 (6) 와 상기 스트립 (1) 사이의 액막에서 발생된다.
Description
도 1 은 본 발명에 대한 실시예 1 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 측면도이다.
도 2 는 도 1 에 나타난 주요 부분의 확대 단면도이다.
도 3 은 본 발명에 대한 실시예 2 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 4 는 본 발명에 대한 실시예 3 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 5 는 본 발명에 대한 실시예 4 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 6 은 본 발명에 대한 실시예 5 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 7a 는 본 발명에 대한 실시예 6 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 7b 는 본 발명에 대한 실시예 6 의 변형예에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 8 은 종래 기술에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 측면도이다.
도 9 는 종래 기술에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 측면도이고,
도 10 은 종래 기술에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부에 결함을 나타내는 설명도 (explanatory view) 이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 스트립 (strip) 2 : 용융 금속 포트
3 : 싱크 롤 (sink roll) 4 : 상부 롤 (top roll)
5 : 도금 두께 제어 유닛 6 : 블레이드 와이퍼
7 : 정압 패드형 압력 부가 수단 7a : 스트립 이동 방향 입구 측면
7b : 스트립 이동 방향 입구측 면부 8 : 비접촉 스트립 제어 수단
10 : 도금 금속막 11 : 공기 또는 가스 공급 챔버
12, 13 : 상/하부 슬릿 노즐 14 : 내압벽
15 : 가스/액체 혼상류 16 : 정압부
20 : 히터 30 : 케이싱
31 : 가스 압송 수단
본 발명은 철제 제조 공정 라인, 특히 아연과 같은 금속을 사용하는 용융 금 속 도금 라인의 용융 금속 도금 설비에 적절히 사용되는 액체 와이핑 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 이런 종류의 용융 금속 도금 라인에서, 어닐링과 같은 예비 공정을 연속적으로 받고 고온으로 유지되는 스트립 (strip) (금속 리본) 이 용융 도금 욕 (용융 금속 포트) 내에 설치된 싱크롤 (sink roll) 을 지나 안내되면서 상승하고, 그 스트립에 도금될 용융 금속의 양 (용융 금속 두께, 금속막 두께) 은 상승 과정 동안에 제어되고, 그 스트립이 상온에 까지 소정의 냉각 패턴으로 냉각되는 공정이 사용된다.
도 8 에서 나타낸 바와 같은 일 예에서, 스트립 (100) 이 일단 용융 도금 욕 (101) 안으로 들어간 다음에, 스트립은 이동 방향이 용융 도금 욕 (101) 내에 설치된 싱크롤에 의해 변하고, 또한 상기 스트립이 상기 욕 내에 설치된 지지 롤 (103) 을 거쳐 수직 방향으로 가게 되며, 그 스트립 (100) 표면에 부착된 용융 아연의 과잉 부분은, 소정의 양으로 도금될 용융 아연의 양을 제어하기 위해 상기 용융 도금 욕 (101) 에 대해 마주보며 배치된 한 쌍의 와이핑 노즐 (104) 로부터 배출된 가스로 작동하는 동안 없어진다 (첨부 자료, 일본 특허 출원 공개 번호 7-180019 (도 1) 참조).
참조 번호 "105" 가 한 쌍의 거리 측정기를 타나내는 도 8 에서, 분석기 (106) 는 거리 측정기 (105) 에 의해 구해진 측정값을 근거로 하여 상기 스트립 (100) 의 진동상태 및 모양을 결정하고, 처리 컴퓨터 (107) 는 결정된 진동 및 모양을 근거로 하여 상기 스트립 (100) 과 와이핑 노즐 (104) 이 서로 간의 접촉을 피할 수 있는 한계까지 서로에 접근할 정도로 그들 사이의 거리를 제어한다.
또한, 도 9 에서 보는 바와 같이 스트립 (100) 은 예비 처리로에서 표면 세정과 같은 처리를 받은 다음, 용융 도금 욕 (101) 안으로 안내되어 싱크롤 (102) 을 거쳐 위로 가게 된다. 그 스트립이 용융 도금 욕에서 위로 나가는 위치에서, 스트립 (100) 의 이동 라인은 제 1 정압 패드 (108) 및 제 2 정압 패드 (109) 에 의해 원호 모양으로 굽어진다. 그러한 상태에서, 상기 스트립 (100) 에 부착된 과잉의 용융 아연은 각 정압 패드의 스트립 입구 측에 각각 설치되어, 상기 스트립 (100) 에 부착될 양을 제어하기 위한 가스 배출 노즐 (슬릿 노즐)(108a, 109a) 로부터 배출될 가스에 의해 제거되어, 그 스트립에 부착될 양은 도금될 소정의 양으로 제어된다.
또한, 상기 스트립 (100) 은 각 정압 패드의 출구 측에 각각 설치된 도금 부착량 제어용 가스 배출 노즐(108a, 109a) 및 가스 배출 노즐(슬릿 노즐) (108b, 109b) 로부터 배출된 가스에 의해 발생된 정압이 상기 스트립을 진동시키지 않도록 팽팽히 지지되어 있다 (첨부 자료, 일본 특허 출원 공개 번호 7-102354 (도 1) 참조).
상기 용융 금속 도금 설비에서, 아연도금강판의 생산은 150 m/min 이하의 스트립 이동 속도로 통상적으로 이루어져 왔다. 그러한 용융 금속 도금 라인의 생산성을 개선시키기 위해서, 라인의 이동 속도를 더 빠르게 하는 것이 요구된다. 그러나, 상기 도금 라인 속도, 즉 스트립 이동 속도가 더 빠르게 변하면, 가스 와이퍼 또는 정압 패드에 의해 주어진 와이핑 성능을 높이는 것이 요구된다. 따라서, 상기 와이핑 성능을 높이기 위해서는, 또한 스트립과 노즐 사이의 거리를 줄 이거나 또는 배출되는 가스의 압력을 높이는 것 중 하나가 요구된다.
그러나, 종래 기술에 따른 상기 두 예시된 용융 금속 도금 설비에서, 상기 스트립 이동 속도가 150 m/min 를 초과하고, 예컨대 스트립과 노즐 사이의 거리가 줄어들 때, 도 10 에서 보는 보와 같이, 상기 스트립 (100) 에 부착되어 그와 함께 이동하는 두꺼운 액막 (110) 과 와이핑 노즐 (104) 에서 강하게 배출되는 와이핑 가스(도 10 에서 화살표로 표시)의 충돌 등으로 인해서, 상기 액막 (110) 이 붕괴되어 스플래쉬 (액적의 흩어짐) 를 발생시키게 된다. 결과적으로, 스플래쉬하는 액적 (S) 은 와이퍼의 출구측까지 퍼져 스트립 표면에 부착되어 액막 두께를 크게 하고 그 표면질의 결함을 야기한다. 이러한 이유로, 오늘날까지, 도금 라인 속도를 가속시키는 것은 받아들여지지 않는다.
다른 한편으로, 일반적으로 블레이드 와이퍼의 와이핑 성능은 스트립과 블레이드 사이의 거리에 상당히 의존한다. 그러나, 스트립과 블레이드 사이가 스트립의 출구측에서 요구되는 액막 두께의 약 2 배 정도의 거리를 갖게 되어, 그 스트립이 진동 상태 하에서 블레이드 와이퍼와 접촉할 가능성이 있기 때문에, 블레이드 와이퍼는 과거에는 용융 금속 도금 설비용으로 사용되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 스트립 표면에 부착된 스플래쉬로 인한 액막 두께의 증가 및 표면질의 결함을 야기하지 않고 공정 라인의 속도를 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 액체 와이핑 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는, 금속 스트립에 부착된 액체를 기계적으로 와이핑하기 위해 그 액체와 접촉하는 블레이드 와이퍼를 포함하고, 가스를 사용하는 압력 부가 수단이 상기 블레이드 와이퍼의 스트립 이동 방향 출구측에 설치되며, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류가 블레이드 와이퍼와 상기 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는, 금속 스트립에 부착된 액체를 기계적으로 와이핑하기 위해 그 액체와 접촉하는 블레이드 와이퍼를 포함하고, 가스를 사용하는 압력 부가 수단이 상기 블레이드 와이퍼의 스트립 이동 방향 입 구측에 설치되며, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류가 블레이드 와이퍼와 상기 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 블레이드 와이퍼 각, 욕면으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리, 및 상기 스트립으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리 중 하나 이상이 제어될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 블레이드 와이퍼를 가열하기 위한 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 욕면에서 상기 블레이드 와이퍼까지의 부분을 차지하는 공간이 케이싱 내에 포함되고, 그 케이싱의 내부가 비산화성 또는 환원성 분위기로 유지되는 것을 특징으로 한다.
다른 한편, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는, 상부 및 하부 위치에서 가스를 배출하는 다수의 슬릿 노즐을 포함하고, 상기 슬릿 노즐은 이들 사이의 영역에서 정압을 발생시킬 수 있는 정압 패드로 금속 스트립에 부착된 액체를 와이핑하며, 상기 정압력 패드의 말단부는 와이핑이 이루어질 때 액체와 접촉하도록 배치되고, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류가 정압 패드의 스트립 이동 방향 입구측과 상기 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 정압 패드의 입구측 면부가 그 정압 패드와는 별개로 되어 있고, 입구측 면부의 각도, 욕면으로부터 입구측 면부까지의 거리, 및 스트립으로부터 입구측 면부까지의 거리 중 하나 이상이 제어될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 정압 패드의 액체 접촉부를 가열하기 위한 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 슬릿 노즐로부터 배출된 가스가 응고점보다 높거나 같은 온도까지 가열되어, 가열 수단으로서 공급되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 욕면에서 상기 정압 패드까지의 부분을 차지하는 공간이 케이싱 내에 포함되고, 그 케이싱의 내부가 비산화성 또는 환원성 분위기로 유지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 케이싱 내부의 비산화성 또는 환원성 가스를 순환시켜 그 케이싱 내의 압력을 상승시키고 상기 정압 패드의 슬릿 노즐을 통해 그 가스를 배출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 상기 슬릿 노즐의 슬릿 간극이 그 폭 방향으로 임의의 위치에서 제어될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 표면 처리를 실시한 금속, 저탄소 스테인레스강, 또는 파인 세라믹이 상기 블레이드 와이퍼에서 액체와 접촉하는 부분 또는 상기 정압 패드에서 액체와 접촉하는 부분에 적용되는 것을 특징으로 한다.
전술한 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치에서는, 스트립 이동 방향 입구측과 상기 스트립 사이의 액막에 상기 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류로 인해 상기 액막 표면이 상기 블레이드 와이퍼 또는 상기 정압 패드 중 어느 하나의 스트립 이동 방향 입구측을 향해 쉽게 블로우 오프 (blow off) 되는 경향이 있기 때문에 와이핑 성능이 개선되고, 또한 스플래쉬의 발생은 감소된다. 따라서, 상기 블레이드 와이퍼 및 상기 정압 패드를 포함한 압력 부가 수단, 및 압력 감소 수단을 스트립으로부터 떨어뜨려 위치시킬 수 있어 진동 상태의 스트립이 상기 블레이드 와이퍼와 상기 정압 패드를 포함한 압력 부가 수단 및 압력 감소 수단에 접촉하는 것을 미연에 방지할 수 있다. 결과적으로, 라인 속도의 증대가 가능하고, 액막 두께의 정확도와 표면질이 개선될 수 있다.
또한, 상기 블레이드 와이퍼와 상기 정압 패드의 본체부와 별개로 형성된 입구측 면부의 각도, 및 상기 스트립에서 상기 입구측 면부까지의 거리는 적절히 조절될 수 있어 상기 정압 패드 및 상기 압력 감소 수단을 포함하는 상기 압력 부가 수단의 압력과 액막의 두께에 대한 감도를 조절할 수 있다. 별개로 형성된 상기 입구측 면부가 부식 등이 될 때, 그 입구측 면부는 당연히 교체될 수 있다.
또한, 상기 블레이드 와이퍼와 상기 정압 패드의 액체 접촉부, 또는 정압 패드를 포함한 압력 부가 수단의 배출 가스를 가열하여 용융금속 등과 같은 액체가 응고하는 것을 막을 수 있다.
또한, 상기 욕면에서 상기블레이드 와이퍼 및 상기 정압 패드까지의 부분을 차지하는 공간은, 가스/액체의 혼상류의 일부 형태로 블로우 오프된 용융 금속 등의 액체가 산화되는 것을 막기 위해서, 케이싱 내부를 비산화성 또는 환원성 분위기로 유지하도록 케이싱 내에 포함될 수 있다. 압력을 상승시키기 위해 케이싱 내에서 비산화성 또는 환원성 가스를 순환시켜서, 상기 정압 패드의 슬릿 노즐을 통해 가스를 배출하여 그 비산화성 또는 환원성 가스의 소비를 줄이는 것도 당연히 가능하다.
또한, 정압 패드의 슬릿 노즐의 슬릿들 간극은 상기 스트립의 폭 방향으로 와이핑 두께를 제어하기 위해 임의의 폭 방향으로 조절될 수 있다.
결국, 표면 처리를 실시한 금속, 저탄소 스테인레스강 또는 파인 세라믹은 상기 블레이드 와이퍼에서 액체와 접촉하는 부분 또는 상기 정압력 패드에서 액체와 접촉하는 부분의 내부식성을 개선시키기 위해 그 접촉부에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 액체 와이핑 장치가 이제 첨부 도면을 참고로 하기의 실시예들에 의해 자세히 설명될 것이다.
실시예
1
도 1 은 실시예 1 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 측면도이고, 도 2 는 도 1 에 나타난 주요 부분의 확대도이다.
도 1 에서, 스트립 (스틸 리본)(1) 이 용융 금속 포트 (용융 도금 욕)(2) 내에 설치된 싱크롤 (3) 을 지나 위로 이송되고 소정의 후처리 과정을 받은 다음에 완전히 도금된 상태로 상부 롤 (4) 에서 측방향으로 나가도록 이루어져 있다.
도 1 에서, 참조 번호 "5" 로 나타낸 것은 상기 용융 금속 포트 부근에서 위로 이동하는 스트립 (1) 의 양면 (앞면 및 뒷면) 과 마주보며 배치된 도금 두께 제어 유닛이다. 이 도금 두께 제어 유닛 (5) 은 상기 욕면 가까이에 소정의 높이로 배치된 블레이드 와이퍼 (6), 상기 스트립과 접촉하지 않고 그 블레이드 와이퍼 (6) 의 출구측 부분에 일체로 고정된 압력 부가 수단 (7), 및 상기 스트립과 접촉하지 않고 상기 도금 라인 내에 압력 부가 수단으로부터 하류 측에 배치된 비접촉식 스트립 제어 수단 (8) 을 포함한다. 이러한 스트립 제어 수단 (8) 이 도 1 에서 1 단으로 형성되어 있지만, 상기 스트립 제어 수단은 도금의 진행 방향으로 복수단으로 배치될 수 있다.
도 2 에서, 상기 도금 두께 제어 유닛 (5) 의 특정예가 나타나 있다. 이 도면에서, 비록 스트립 (1) 의 일 측에만 도금 두께 제어 유닛 (5) 이 나타나 있지만 2 개의 도금 두께 제어 유닛이 상기 스트립 (1) 의 양측면에 대칭적으로 배치된다. 도 2 에서, 참조 번호 "10" 는 상기 용융 금속 포트 (2) 에서 스트립 양면에 부착되어 스트립과 함께 위로 이동되는 도금 금속막을 나타낸다.
도 2 에서, 상기 블레이드 와이퍼 (6) 는 용융 도금 금속이 부착하지 않는 내열 금속, 세라믹 등으로 이루어지며, 스트립 (1) 과 함께 소정의 각도 (θ) 를 형성하도록 지지된다.
상기 이 예에서 압력 부가 수단 (7) 에는, 압력 부가 기능 및 진동 제어 기능을 갖는 정압 패드 (기구) 가 사용된다. 이러한 종류의 압력 부가 수단 (7) 은, 폭 방향 치수가 더 길게 되어 있고 스트립 (1) 의 폭 방향으로 더 길게 되어 있는 공기 또는 가스 공급 챔버 (11) 의 상부 위치 및 하부 위치에 각각 배치되는 2 이상의 슬릿 노즐 (12), (13)(도 2 의 예에서는 2 개), 및 스트립 (1) 의 면에 평행하게 상부 슬릿 노즐 (12) 과 하부 슬릿 노즐 (13) 사이의 공간에 배치된 내압벽 (14) 을 포함한다.
상부 및 하부 슬릿 노즐 (12, 13) 로부터 배출된 공기 또는 가스는 상기 블레이드 와이퍼 (6) 의 출구측에서 고압 영역을 형성한다. 그 고압 영역에서는 상기 블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측과 출구측 사이의 압력차에 의해 가스/액체의 혼상류 (액적류)(15) 가 생성되는데, 이 혼상류는 블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측에서 상기 블레이드 와이퍼 (6) 와 상기 스트립 (1) 사이의 영역에 있는 도금 금속막 (10) 의 표면 상에서 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하게 된다. 또한, 상기 고압 영역은 상부 및 하부 슬릿 노즐 (12, 13) 로부터 나온 배출 가스 유동에 의해 둘러싸여진 공간에 정압부 (16) 를 발생 및 유지시키고 스트립 (1) 의 양면에서 정압을 균형있게 하여 스트립 (1) 의 진동을 제어하게 된다.
도 2 에서 나타난 압력 부가 수단 (7) 에서, 슬릿 노즐 (12, 13) 에서 스트 립 (1) 까지의 간극 (H) 과 블레이드 와이퍼 (6) 의 각도 (θ) 를 제어 가능하게 하는 것이 바람직하다.
예컨대, 발명자 등에 의해 이루어진 실험에서, 상기 스트립 (1) 이 150 m/min ~ 300 m/min 의 이동 속도로 작동되고, 상기 슬릿 노즐 (12, 13) 에서 상기 스트립 (1) 면까지의 간극 (H) 을 상기 슬릿 노즐 (12, 13) 의 슬릿 두께 (간극 b1 과 b2) 의 6 배 이하로 하면, 블로잉 압력은 스트립 (1) 의 진동 발생이 있어도 안정화될 수 있음이 증명되었다. 또한, 만일 블레이드 와이퍼 (6) 의 각도 (θ) 가 너무 커버리면 유체 유동로가 너무 넓어져 유동 속도가 감소되기 때문에 가스/액체의 혼상류 (액적류)(15) 를 생성시키는 것이 어렵게 되고 따라서 상기 각도를 45°보다 작게 하는 것이 적절하다고 발명자의 실험에 의해서 증명되었다.
전술한 구성으로, 상기 스트립 (1) 은 스트립의 이동 속도 범위, 예컨대 150 m/min ~ 300 m/min 에서 싱크 롤 (3) 로부터 위로 이동될 수 있다. 그 스트립 (1) 은 스트립 양면에 부착된 과잉량의 용융 도금 금속과 함께 상기 블레이드 와이퍼 (6) 들 사이에 들어가서, 상기 스트립에 일시적으로 부착한 과잉의 용융 도금 금속이 상기 블레이드 와이퍼 (6) 사이의 제어된 틈새 (간극) 에 의해 제거 된다 (와이핑된다).
와이핑 중에, 상기 압력 부가 수단 (7) 의 슬릿 노즐 (12, 13) 을 통해 배출된 공기 또는 가스는 스트립 (1) 의 면에 부딪혀 위, 아래로 유동하게 되며 이렇게 해서 과잉 용융 도금 금속에 대한 2 차 와이핑이 이루어진다. 동시에, 상기블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측 및 출구측 사이의 압력차로 인해, 스트립 이동 방향 에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류 (액적류)(15) 가 블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측에서 블레이드 와이퍼 (6) 와 스트립 (1) 사이를 지나는 도금 금속막 (10) 의 표면에 발생된다.
상기 유동으로, 도금 금속막 (10) 의 표면에 있는 과잉의 용융 도금 금속이 쉽게 블로우 오프되는 경향이 있는데, 이는 와이핑 성능을 개선시키고 스플래쉬의 발생을 방지하는데 기여한다. 또한, 압력 부가 수단 (7) 의 정압부 (16) 에 의해 주어진 진동 제어 작용으로, 상기 스트립 (1) 의 진동은 감소될 수 있다. 또한, 상기 정압부 (16) 에서 가스 분류의 충돌의 결과로 발생한 스플래쉬 (S) 가 상기 압력 부가 수단 (7) 의 상부 슬릿 노즐 (12) 에서 배출된 상기 가스 분류에 둘러싸여지기 때문에, 상기 스플래쉬는 상기 압력 부가 수단 (7) 위로 배출되지 않는다. 따라서, 블레이드 와이퍼 (6) 및 압력 부가 수단 (7) 을 상기 스트립 (1) 으로부터 떨어져 있게 할 수 있어, 스트립 (1) 의 진동 상태 하에서 그 스트립 (1) 이 블레이드 와이퍼 (6) 및 압력 부가 수단 (7) 과 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
전술한 구성으로, 상기 도금 금속막 두께의 정확도 및 그 표면질의 개선뿐만 아니라, 라인 속도 향상 및 생산성 개선도 이루어질 것이다. 또한, 낮은 전력 공급 (낮은 가스 압력) 으로 인한 비용 감소와 소음 감소도 이뤄질 것이다.
또한, 이 예에서 상기 압력 부가 수단 (7) 은 진동 제어 기능을 가지기 때문에, 도 1 에서 나타난 전용의 스트립 제어 수단 (8) 은 없어도 되고 설치되어야 할 그 제어 수단의 수도 줄어들 수 있다.
실시예
2
도 3 은 본 발명에 대한 실시예 2 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다. 이 도면에서, 일 측에만 상기 도금 부착량 제어부가 나타나 있지만, 2개의 도금 부착량 제어부가 상기 스트립 (1) 의 양측에 대칭적으로 배치된다.
이 실시예에서, 실시예 1 에서 사용된 압력 부가 수단 (7) 이 포함되지 않지만, 그 대신에 가스를 사용하는 압력 감소 수단 (예컨대, 진공 펌프) 에 의하여 블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측에서 스트립 이동 방향으로 저기압 영역 (LP) 이 생성되고, 전술한 압력 부가 수단 (7) 과 유사하게 블레이드 와이퍼 (6) 의 입구측과 출구측 사이의 발생된 압력차에 의해, 상기 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류 (15) 가 블레이드 와이퍼 (6) 와 스트립 (1) 사이의 액막 부분에 생성된다.
또한 상기 실시예에서도, 와이핑 성능의 개선 및 스플래쉬 발생의 감소가 이뤄질 수 있다. 또한, 블레이드 와이퍼 (6) 가 스트립 (1) 에서 떨어져 있을 수 있기 때문에, 스트립 (1) 의 진동 상태 하에서도 블레이드 와이퍼 (6) 와 스트립 (1) 의 접촉은 생기지 않을 수 있다.
결과적으로, 액막 두께의 정확도 및 표면질의 개선 뿐만 아니라, 라인 속도의 향상 및 생산성 개선도 이루어질 것이다.
실시예
3
도 4 는 본 발명에 대한 실시예 3 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다. 이 도면에서, 일 측에만 상기 도금 부착량 제어부가 나타나 있지만, 2 개의 도금 부착량 제어부가 스트립 (1) 의 양측에 대칭적으로 배치된다.
이 실시예에서, 실시예 1 및 실시예 2 에서 설명한 바와 같이 블레이드 와이퍼 (6) 의 각도, 욕면 (BS) 으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리, 및 스트립 (1) 으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리는 제어 가능하여, 압력 부가 수단 (7) 또는 압력 감소 수단의 압력 및 액막 두께에 대한 감도가 제어될 수 있고, 히터 (20) 와 같은 가열 수단이 블레이드 와이퍼 (6) 에 설치되어 용융 금속 (가스/액체의 혼상류 (15)) 이 굳지 않도록 해준다.
실시예
4
도 5 는 본 발명에 대한 실시예 4 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다. 이 도면에서, 일 측에만 상기 도금 부착량 제어부가 나타나 있지만, 2 개의 도금 부착량 제어부가 스트립 (1) 의 양측에 대칭적으로 배치된다.
이 실시예에서, 실시예 1 에서 사용된 블레이드 와이퍼 (6) 은 포함되지 않지만, 그 대신에 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 이 하부 슬릿 노즐 (13) 의 말단부가 와이핑 공정 동안 용융 금속과 접촉하도록 배치되어 있고, 스트립 이동 방향 에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류 (15) 가 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 스트립 이동 방향 입구측 면(7a)(입구측을 더 넓게 하기 위해서 비스듬하게 잘려 있다) 과 스트립 (1) 사이의 액막에 발생된다. 이러한 구성에서, 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 공기 또는 가스는 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 과 용융 금속의 접촉부 (액체 접촉부) 가 용융 금속의 응고점보다 높거나 같은 온도로 유지되도록 가열 및 공급된다. 다른 한편으로, 상기 용융 금속과 접촉하는 부분, 예컨대 스트립 이동 방향의 입구측 면 (7a) 은 가열 수단에 의해 가열될 수 있다.
이 실시예에서, 도 1 과 유사한 작용 및 유익한 효과가 얻어질 수 있다. 또한, 상기 용융 금속의 응고가 발생되는 것을 막을 수 있는 잇점도 얻을 수 있다.
실시예
5
도 6 은 본 발명에 대한 실시예 5 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다. 이 도면에서, 일 측에만 상기 도금 부착량 제어부가 나타나 있지만, 2 개의 도금 부착량 제어부가 상기 스트립 (1) 의 양측에 대칭적으로 배치된다.
이 실시예에서, 실시예 4 에서 기술한 바와 같이 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 스트립 이동 방향 입구측 면은 스트립 이동 방향 입구측 면부 (7b) 로서 압력 부가 수단 (7) 과 별개로 이루어져 있고, 입구측 면부 (7b) 의 각도, 욕면으로부터 입구측 면부까지의 거리, 스트립 (1) 으로부터 입구측 면부까지의 거리는 제어될 수 있으며, 상기 입구측 면부 (7b) 는 히터 (20) 에 의해 가열된다.
또한 이 실시예에서도, 도 1 과 유사한 작용 및 유익한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 상기 정압력 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 압력과 액막의 감도가 제어될 수 있고, 상기 용융 금속 (가스/액체의 혼상류 (15)) 의 응고가 발생되는 것을 막을 수 있는 잇점을 얻을 수 있다. 또한, 스트립 이동 방향 입구측 면부 (7b) 가 부식될 때, 그것을 교체할 수 있는 잇점도 얻을 수 있다.
실시예
6
도 7a 및 도 7b 는 본 발명에 대한 실시예 6 에 따른 용융 금속 도금 라인의 도금 부착량 제어부 및 그 부근의 주요 부분의 측면도이다.
도 7a 에 나타난 실시예에서, 실시예 5 에서 기술한 바와 같이 욕면 (BS) 에서 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 까지의 부분을 차지하는 공간이 케이싱 (30) 내에 있도록 구성되고, 가스 압송 수단 (31) 이 비산화성 또는 환원성 가스의 압력을 높여 상기 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 슬릿 노즐 (12, 13) 을 통해서 상기 가스를 배출하여 가스/액체의 혼상류 (15) 를 발생시키며, 상기 혼상류는 제거된 용융 금속이 산화하지 못하게 한다. 와이퍼에 의해 발생된 소음이 케이싱 (30) 내에 둘러 싸여질 수 있는 것도 물론 다른 잇점이다. 도 7b 에 나타난 실시예에서, 압력 부가 수단 (7) 으로부터 위로 배출될 가스가 케이싱 (30) 안으로 들어오지 못하도록, 그 케이싱 (30) 이 압력 부가 수단 (7) 의 하부면에 부착된다. 이 실시예는 상기 케이싱이 컴팩트한 크기로 제조될 수 있는 잇점을 갖는다.
전술한 실시예는, 상기 케이싱 (30) 내의 비산화성 가스 또는 환원성 가스가 가스 압송 수단 (31) 안으로 순환된 후 그곳에서 가압되어 상기 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 에 공급되도록 또한 구성될 수 있다. 이러한 실시예는 실시예 1 내지 예 4 에도 적용될 수 있음을 주목해야 한다.
전술한 각각의 실시예에서, 그 장치는 용융 금속이 응고되지 않기 위해 압력 부가 수단 (7) 으로부터 배출된 가스가 가열되도록 또한 구성될 수 있다. 다른 한편, 상기 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 의 슬릿 노즐 (12, 13) 의 슬릿 간극은, 상기 스트립 (1) 의 폭 방향으로 와이핑되는 두께가 제어될 수 있기 위해 폭 방향으로 모든 위치에서 제어될 수 있게 이루어질 수 있다. 또한, 블레이드 와이퍼 (6) 또는 상기 정압 패드형 압력 부가 수단 (7) 에서 용융 금속과 접촉하는 부분에 표면 처리를 실시한 금속, 저탄소 스테인레스 강 또는 파인 세라믹을 적용하여 상기 부분의 내부식성을 개선시킬 수 있다. 전술한 각각의 실시예에서, 본 발명에 따른 액체 와이핑 장치는 통상적으로 아연과 같은 용융 금속 도금 라인의 용융 금속 도금 설비에 사용되는데, 본 발명의 액체 와이핑 장치는 리본형 재료를 위한 공정 라인의 다른 설비 (예컨대, 코팅 설비) 에도 또한 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 액체 와이핑 장치에 의하면, 스트립 표면에 부착된 스플레쉬로 인한 액막 두께의 증가 및 표면질의 결함을 야기하지 않고 공정 라인의 속도를 증대시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
Claims (14)
- 금속 스트립에 부착된 액체를 기계적으로 와이핑하기 위해 그 액체와 접촉하는 블레이드 와이퍼를 포함하는 액체 와이핑 장치에 있어서, 가스를 사용하는 압력 부가 수단이 상기 블레이드 와이퍼의 스트립 이동 방향 출구측에 설치되고, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체 혼상류가 블레이드 와이퍼와 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 금속 스트립에 부착된 액체를 기계적으로 와이핑하기 위해 그 액체와 접촉하는 블레이드 와이퍼를 포함하는 액체 와이핑 장치에 있어서, 가스를 사용하는 압력 감소 수단이 상기 블레이드 와이퍼의 스트립 이동 방향 입구측에 설치되고, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류가 블레이드 와이퍼와 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드 와이퍼의 각, 욕면으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리, 및 상기 스트립으로부터 블레이드 와이퍼까지의 거리 중 하나 이상이 제어될 수 있는 것을 특징으로 액체 와이핑 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드 와이퍼를 가열하기 위한 가열 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 욕면에서 상기 블레이드 와이퍼까지의 부분을 차지하는 공간이 케이싱 내에 포함되고, 그 케이싱의 내부가 비산화성 또는 환원성 분위기로 유지되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 상부 및 하부 위치에 가스를 배출하는 다수의 슬릿 노즐을 포함하고, 상기 슬릿 노즐은 이들 사이의 영역에서 정압을 발생시킬 수 있는 정압 패드로 금속 스트립에 부착된 액체를 와이핑하는 액체 와이핑 장치에 있어서, 상기 정압 패드의 말단부는 와이핑이 이루어질 때 액체와 접촉하도록 배치되고, 스트립 이동 방향에 반대 방향으로 유동하는 가스/액체의 혼상류가 정압 패드의 스트립 이동 방향 입구측과 상기 스트립 사이의 액막에 발생되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 정압 패드의 입구측 면부가 그 정압 패드와는 별개로 되어 있고, 입구측 면부의 각, 욕면으로부터 입구측 면부까지의 거리, 및 스트립으로부터 입구측 면부까지의 거리 중 하나 이상이 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 정압 패드의 액체 접촉부를 가열하기 위한 가열 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 8 항에 있어서, 상기 슬릿 노즐로부터 배출된 가스가 응고점보다 높거나 같은 온도까지 가열되어, 가열 수단으로서 공급되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 욕면에서 상기 정압 패드까지의 부분을 차지하는 공간이 케이싱 내에 포함되고, 그 케이싱의 내부가 비산화성 또는 환원성 분위기로 유지되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 10 항에 있어서, 상기 케이싱 내의 비산화성 또는 환원성 가스가 순환된 후 가압되고, 상기 정압 패드의 슬릿 노즐을 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 6 항에 있어서, 상기 슬릿 노즐의 슬릿 간극이 그 폭 방향으로 모든 위치에서 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에서, 표면 처리를 실시한 금속, 저탄소 스테인레스강, 또는 파인 세라믹이 상기 블레이드 와이퍼에서 액체와 접촉하는 부분에 적용되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
- 제 6 항에 있어서, 표면 처리를 실시한 금속, 저탄소 스테인레스강, 또는 파 인 세라믹이 상기 정압 패드에서 액체와 접촉하는 부분에 적용되는 것을 특징으로 하는 액체 와이핑 장치.
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