KR100863685B1 - 도금욕조용 스나우트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스트립이 관통할 수 있도록 소둔로의 스트립 배출단에 고정설치된 고정 스나우트 부재를 구비하여 스트립을 도금욕조로 안내하는 스나우트 장치에 관한 것으로서, 고정 스나우트 부재의 외부면을 따라서 상하방향으로 활주가능하게 고정 스나우트 부재의 하부에 제공되고 소둔로의 스트립 배출단으로부터 배출되는 스트립이 도금욕조로 진행하는 동안 하단부가 도금욕조에 침지되어 있는 가동 스나우트 부재와; 가동 스나우트 부재를 상하방향으로 활주이동시키기 위한 이동수단과; 가동 스나우트 부재의 내부공간에 질소가스 또는 불활성가스를 공급하기 위한 가스공급수단과; 가동 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 분진성 이물질을 흡입하여 배출하는 흡입배출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하므로, 용융아연 도금공정의 고온분위기때문에 도금용액으로부터 발생되는 애쉬형태의 아연재를 스나우트 부재의 내부공간으로부터 제거함으로써 표면품질이 우수한 도금제품을 생산할 수 있고 또한 도금제품의 생산량을 증대시키며, 도금작업효율을 향상시킬 수 있다.

스나우트 부재, 실린더부재, 가스공급수단, 흡입배출수단

Description

도금욕조용 스나우트 장치{A snout means for the zinc pot}

도 1은 일반적인 스트립의 도금과정을 개략적으로 나타낸 도면;

도 2는 종래 실시예에 따라서 스나우트 내부의 아연재를 제거하기 위한 상태를 도시한 도면;

도 3은 본 발명에 따른 도금욕조용 스나우트 장치의 사시도;

도 4는 본 발명에 따른 도금욕조용 스나우트 장치의 분해사시도;

도 5는 본 발명에 따라서 스나우트 장치의 내부에 질소가스가 분사되는 상태를 도시한 도면;

도 6은 도 5에 표시된 A부분의 확대 사시도;

도 7은 본 발명에 따른 스나우트 장치의 분사노즐의 저면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 스나우트 장치

12 : 고정 스나우트 부재

14 : 제1가동부재

16 : 제2가동부재

17 : 분사노즐

22, 24 : 실린더부재

본 발명은 용융도금공정에서 용융도금처리되고자 하는 스트립(STRIP)을 용융도금욕조로 안내하도록 아연도금욕조에 잠겨지는 스나우트(SNOUT) 장치에 관한 것이고, 더 상세하게는 용융도금 작업 중 스트립의 품질결함 발생요인으로 작용하는 애쉬(ash) 형태의 아연재를 스나우트 내부에서 효과적으로 제거할 수 있는 도금욕조용 스나우트 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 용융아연 도금공정은 스트립의 표면을 도금처리하기 위한 공정으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 소둔로(1)에서 소둔처리된 스트립(2)이 스나우트(9)를 통해서 도금욕조(3)로 안내되어 통과하는 동안 도금작업이 실시된다. 도금욕조(3) 내의 싱크롤(5)에 의해서 주행방향이 반전된 스트립(2)은 도금욕조(3)를 통과한 후 에어 나이프(6)를 경유하여 냉각탑(미도시)으로 진행한다. 이 후에, 스트립(2)에 대한 후속처리가 실시되어 최종적인 용융도금작업이 완료된다.

상술된 바와 같은 종래의 도금공정에서는, 소둔로(1)에서 소둔처리된 고온의 스트립(2)이 산화되지 않고 또한 양호한 도금품질을 얻기 위하여, 압력 및 온도와 같은 스나우트(9) 내부의 분위기 조건은 소둔로(1)에서의 분위기 조건과 동일하게 유지되어야 한다. 그리고, 스나우트(9)의 내부가 적정의 분위기 가스에 의해서 적 정한 분위기 조건으로 유지된 상태에서, 용융아연도금이 실시되는 동안 스나우트(9)의 배출단은 도금욕조(3)에 침적된 상태로 유지된다.

이때, 고온분위기가 유지되어 있는 스나우트(9)의 내부에는 도금욕조(3) 내의 용융아연의 아연산화물로 이루어진 애쉬(ash) 형태의 아연재가 부유상태로 잔존하게 된다. 이와 같은 부유상태의 아연재가 스트립 표면에 부착되는 경우에 도금품질의 저하를 야기시킨다. 특히, 부유상태의 아연재가 스나우트(9)의 내부벽면에 부착된 후 순간적인 충격 등으로 떨어지면서 진행하는 스트립(2)의 표면에 부착되면, 용융아연 도금작업 중 스트립(2)의 표면에 미도금 부위 또는 박리 부위가 발생된다. 이러한 스트립(2)이 도금욕조(3) 내의 싱크롤(4) 표면상에 협착되면 상기 미도금 부위 또는 박리 부위가 롤마크 부위로 진행하여 도금제품의 품질결함을 유발시킨다.

상술된 바와 같은 부유상태의 아연재에 기인하여 스트립 표면에서의 품질결함이 심한 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 가동중인 연속도금라인을 즉시 정지한 후 실린더(4)를 하강동작시킨다. 이에 의해서, 도금욕조(3)가 하강하면, 노출된 배출구를 통해서 스나우트(9) 내부에 고압가스를 분사하거나 또는 햄머 등으로 스나우트(9)를 타격함으로써, 스나우트(9) 내부벽면에 부착된 아연재를 제거하였다. 그리고, 아연재의 제거작업이 완료되면 실린더(4)를 상승시켜서 도금욕조(3)를 다시 상승시킨다. 이때, 도금욕조(3)의 온도를 소둔로(1)의 분위기 온도로 상승시키고 또한 정지되어 있는 도금작업 연속라인을 가동시킴으로써 도금작업을 실시하게 된다.

그러나, 상술된 바와 같이 아연재의 부착에 의해서 도금제품의 도금품질이 저하되는 것을 방지하기 위하여, 도금라인의 연속작업을 정지시킨 후 도금욕조(3)를 하강된 상태에서 부착된 아연재를 제거하고 또한 아연재 제거작업을 수행한 후 도금작업을 개시하기 위하여 도금욕조(3)를 상승시키고 또한 도금욕조(3)의 온도를 상승시켜야 하므로, 도금작업이 정지된 후 다시 개시될 때까지 과다한 시간이 요구된다. 그리고, 도금욕조(3)가 하강하고 있는 동안 소둔로 내부에 산소가 침투하는 경우에는, 도금작업을 다시 개시하기 위해서는 산소를 완전히 제거하여야 하며, 이를 위해서는 장시간동안 퍼지작업을 실시해야 하므로 도금제품의 생산성이 저하된다.

한편, 종래의 다른 실시예에 따르면, 상술된 바와 같이 도금작업이 실시되는 동안 스트립 표면 상에 아연재에 기인하는 표면 결함이 발생하는 경우에 스나우트만을 순간적으로 상승시키고 또한 하강시킴으로써 스나우트 내부에 부유되어 있는 아연재를 배출시키는 기술이 공지되어 있다. 그러나, 이러한 실시예에 있어서 도금작업이 수행되는 동안 일시적인 많은 양의 산소가 소둔로 내부로 유입되는 경우에 폭발을 야기시킬 수 있고 또한 소둔로의 분위기 온도를 급하강시키므로 도금 밀착효율을 급격하게 하락시키는 문제점을 수반하게 된다.

본 발명은 상기된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 용융아연 도금작업이 연속라인으로 실시되는 동안 스나우트의 내부에서 발생하 는 아연재의 애쉬가 진행하는 스트립의 표면 상에 부착되거나 또는 스나우트 벽면에 누적되었다가 순간적인 충격 등으로 인하여 낙하하여 스트립의 표면 상에 부착됨으로써 도금제품의 표면결함이 야기되는 것을 방지하기 위한 스나우트 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 스트립이 관통할 수 있도록 소둔로의 스트립 배출단에 고정설치된 고정 스나우트 부재를 구비하여 스트립을 도금욕조로 안내하는 스나우트 장치는 상기 고정 스나우트 부재의 외부면을 따라서 상하방향으로 활주가능하게 상기 고정 스나우트 부재의 하부에 제공되고 상기 소둔로의 스트립 배출단으로부터 배출되는 스트립이 상기 도금욕조로 진행하는 동안 하단부가 상기 도금욕조에 침지되어 있는 가동 스나우트 부재와; 상기 가동 스나우트 부재를 상하방향으로 활주이동시키기 위한 이동수단과; 상기 가동 스나우트 부재의 내부공간에 질소가스 또는 불활성가스를 공급하기 위한 가스공급수단과; 상기 가동 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 분진성 이물질을 흡입하여 배출하는 흡입배출수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 스나우트 장치는 소둔로의 스트립 배출단에 고정설치되는 고정 스나우트 부재(12)를 갖는다. 고정 스나우트 부재(12)는 대체적으로 직 육면체 구조로 제작되고 그 내부에는 스트립이 관통할 수 있도록 양단이 개방된 관통공간이 제공된다. 고정 스나우트 부재(12)의 외측면의 소정위치에는 하기에 설명되는 가동 스나우트 부재를 상하방향으로 가동시키기 위한 실린더부재가 고정설치되는 지지프레임(13)이 제공된다. 지지프레임(13)은 고정 스나우트 부재(12)의 외측면을 둘러싸는 지지가이드(13-1)와 지지가이드(13-1)로부터 외측으로 연장하는 지지빔(13-2)으로 이루어진다. 고정 스나우트 부재(12)의 하부 외측면에는 고정 스나우트 부재(12)의 외측면을 따라서 상하방향으로 활주가능하게 설치된 가동 스나우트 부재가 제공된다. 가동 스나우트 부재는 고정 스나우트 부재(12)의 구조와 대체적으로 동일한 구조로 제작된다.

가동 스나우트 부재는 고정 스나우트 부재(12)의 하부 외측면에 직접 설치되는 제1가동부재(14)와 제1가동부재(14)의 하부 외측면에 설치되는 제2가동부재(16)로 이루어진다. 제1가동부재(14)의 상부 외측면에는 제1실린더부재(22)의 일단부가 고정설치되고, 제1실린더부재(22)의 타단부는 지지빔(13-2)의 하부면에 고정설치된다. 그리고, 제2가동부재(16)의 상부 외측면에는 제2실린더부재(24)의 일단부가 고정설치되고, 제2실린더부재(24)의 타단부는 지지빔(13-2)의 하부면에 고정설치된다. 따라서, 제1실린더부재(22)와 제2실린더부재(24) 각각의 신축동작에 의하여 제1가동부재(14)와 제2가동부재(16)는 각각 상하방향으로 활주이동한다.

한편, 본 발명에 따르면, 스나우트 장치는 그 내부에 불활성가스를 공급하기 위한 가스공급수단을 더 포함한다. 가스공급수단은 고정 스나우트 부재(12)의 하단부 내측 테두리에 장착되는 분사노즐(17)을 갖는다. 분사노즐(17)에는 질소가스 또는 불활성가스의 공급원(도시하지 않음)으로부터 공급되는 질소가스 또는 불활성가스가 유동하는 가스공급도관(18)이 연결되고, 가스공급도관(18)은 고정 스나우트 부재(12)의 외측면에 고정설치되는 적어도 한 쌍의 가스공급 분기관(18-1, 18-2)에 연결된다. 이때, 가스공급 분기관(18-1, 18-2)은 지지가이드(13-1)에 의해서 고정설치된다. 한편, 가스공급 분기관(18-1, 18-2)이 연결되는 분사노즐(17)은 스나우트 장치를 통과하는 스트립의 양면에 평행하게 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 질소가스 또는 불활성가스 공급원으로부터 가스공급도관(18)과 가스공급 분기관(18-1, 18-2)을 경유하여 유입되는 질소가스 또는 불활성가스는 분사노즐(17)을 통해서 스트립의 양면에 인접하게 도금용액 상에 분사되며, 그 결과 도금용액에 부유되어 있는 아연재 등의 불순물이 스트립(2)의 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

그리고, 가스공급 분기관(18-1, 18-2)은 제1가동부재(14)의 이동을 안내하는 안내부재로 작용한다. 즉, 고정 스나우트 부재(12)의 하부에 장착되는 제1가동부재(14)의 내측면에는 가스공급 분기관(18-1, 18-2)에 각각 대응하는 홈(18-1a, 18-2a)이 형성되고, 가스공급 분기관(18-1, 18-2)이 홈(18-1a, 18-2a)에 삽입됨으로써 제1실린더부재(22)의 신축동작에 의한 제1가동부재(14)의 상하방향 활주이동이 직선적으로 이루어진다.

한편, 제1가동부재(14)의 외측면에는 그의 길이방향으로 배열되는 가이드 레일(19a, 19b)이 제공된다. 그리고, 제2가동부재(16)의 내측면에는 가이드 레일(19a, 19b)에 대응하는 가이드홈이 형성된다.

또한, 본 발명에 따르면, 스나우트 장치에는 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 아연재와 같은 분진성 불순물을 흡입하여 배출하기 위한 흡입배출수단이 제공된다. 흡입배출수단은 펌프모터(30a)가 내장되어 있는 펌프모터체(30)와 펌프모터(30a)의 가동에 의하여 흡입되는 불순물의 유동이 가능하게 펌프모터체(30)에 일단부가 연결되어 있고 타단부가 제2가동부재(16)의 소정위치를 관통하고 있는 가요성 호스(30b)로 이루어진다. 따라서, 펌프모터체(30)의 펌프모터(30a)가 가동함으로써 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 불순물은 가요성 호스(30b)를 통해서 흡입되어 외부로 배출된다. 미설명 도면부호 32는 제2가동부재(16)에 대한 가요성 호스(30b)의 삽입을 안내하는 안내도관이다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 스나우트 장치는 도금욕조(3)의 외부에 장착되어 도금욕조 내의 도금용액에 부유하고 있는 불순물을 수거하기 위한 불순물 수거수단을 더 포함한다. 불순물 수거수단은 도금욕조(3)의 외부에 설치되어 있는 레일을 따라서 이동가능한 이동블록(42)과, 이동블록(42)에 장착되어 도금욕조(3)를 향해서 신장가능한 제3실린더부재(44)와, 제3실린더부재(44)의 외단부에 장착되어 있는 포집수단(46)으로 구성된다. 포집수단(46)은 복수개의 소형구멍이 천공되어 있는 대체적으로 볼록구면체인 구조로 제작된다. 따라서, 포집수단(46)은 제3실린더부재(44)의 신장동작에 의하여 도금욕조(3)로 진행하여 도금용액에 침적된 후 제3실린더부재(44)의 수축동작에 의하여 그의 초기위치로 복귀하는 동안 도금용액에 부유하고 있는 불순물을 수거하게 된다. 이때, 포집수단(46)은 도금용액의 고온에 견딜 수 있는 재질로 제작되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 따른 스나우트 장치의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 소둔로(1)의 스트립 배출단에 고정 스나우트 부재(12)가 장착되어 있고, 고정 스나우트 부재(12)의 하부에는 가동 스나우트 부재가 장착된다. 소둔로에서 소둔처리된 스트립(2)이 스트립 배출단을 통해서 배출되기 전에, 제2실린더부재(22, 24)의 동작에 의해서 가동 스나우트 부재, 즉 제2가동부재(16)의 하부가 도금욕조(3) 내의 도금용액에 침적되도록 한다. 그리고, 고온의 스트립(2)이 산화되지 않고 또한 그의 양호한 도금품질을 얻기 위하여, 압력 및 온도와 같은 스나우트 장치 내부의 분위기 조건을 소둔로(1)에서의 분위기 조건과 동일하게 유지시킨다.

이 후에, 펌프모터(30a)의 작동과 함께 분사노즐(17)을 통하여 질소가스 또는 불활성가스가 스나우트 부재의 내부에 분사되는 동안, 소둔로(1)의 스트립 배출단을 통해서 스트립을 배출시킨다. 이때, 고온의 스트립은 본 발명에 따른 스나우트 장치를 경유하여 도금욕조로 유입된다. 그리고, 도금욕조(3) 내의 싱크롤(5)을 경유한 스트립은 주행방향이 반전되어 도금욕조(3)로부터 배출된 후 에어 나이프(6)를 경유해서 냉각탑(미도시)으로 진행한다.

상기된 바와 같은 용융아연 도금공정이 실시되는 동안, 도금욕조(3)의 고온 분위기때문에 아연산화물과 같은 애쉬형태의 아연재가 도금용액으로부터 스나우트 부재의 내부에 존재하게 된다. 이때, 스나우트 장치의 내부공간에 부유상태로 존재하는 아연재는 펌프모터(30a)의 작동에 의하여 흡입된 후 외부로 배출된다. 그리고, 분사노즐(17)을 통해서 분사되는 질소가스 또는 불활성가스에 의해서 도금용액의 표면 상에 존재하는 아연재의 불순물이 스트립의 표면에 부착되는 것을 방지 한다.

한편, 상대적으로 많은 양의 아연재가 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 경우에, 이러한 아연재를 스나우트 장치의 내부공간으로부터 제거하기 위하여 가동 스나우트 부재는 하기와 같이 작동한다.

먼저, 제2가동부재(16)의 하부 만이 도금용액에 침지되어 있는 상태에서, 제1실린더부재(22)의 하향동작에 의하여 제1가동부재(14)를 하향으로 활주이동시킴으로써 제1가동부재(14)의 하부가 도금용액에 침지되도록 한다. 그리고, 제2실린더부재(24)를 상향동작시켜 제2가동부재(16)가 상향으로 활주이동하도록 한다. 이때, 제2가동부재(16)의 하부가 도금용액으로부터 이탈하게 되면 제1가동부재(14)와 제2가동부재(16) 사이의 내부공간에 존재하는 아연재는 외부로 방출된다. 이때, 펌프모터(30a)의 동작은 정지된다.

또한, 도금용액에 침지되어 있는 제2가동부재(16)의 외부면에 인접하여 위치하는 불순물을 제거하기 위하여 이동블록(42)을 소정 위치로 이동시킨 후 제3실린더부재(44)를 신장시킨다. 그리고, 제3실린더부재(44)가 최대한으로 신장시킨다. 이때, 제3실린더부재(44)의 단부에 장착되어 있는 포집수단(46)은 도금용액에 침지된 상태로 유지된다. 이 후에, 제3실린더부재(44)를 수축시킴으로써 포집수단(46)이 초기 위치로 복귀하는 동안 도금용액 상의 불순물은 제거된다.

한편, 상술된 바와 같은 애쉬형태의 아연재를 제거하기 위한 작업이 자동으로 수행될 수 있도록 본 발명에 따른 스나우트 장치는 제어 컴퓨터(미도시)에 연결된다. 즉, 아연재 제거작업을 일정한 주기로 수행하기 위한 지시가 제어 컴퓨터에 저장되어 있는 경우에, 본 발명에 따른 스나우트 장치는 제어 컴퓨터의 지시에 따라서 가동 스나우트 부재의 동작을 주기적으로 실행하여 도금욕조로부터 아연재를 주기적으로 제거하게 된다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용융아연 도금공정의 고온분위기때문에 도금용액으로부터 발생되는 애쉬형태의 아연재를 스나우트 부재의 내부공간으로부터 제거함으로써 표면품질이 우수한 도금제품을 생산할 수 있고 또한 도금제품의 생산량을 증대시키며, 도금작업효율을 향상시킬 수 있다.

상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 요지로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

Claims (5)

1. 스트립이 관통할 수 있도록 소둔로의 스트립 배출단에 고정설치된 고정 스나우트 부재를 구비하여 스트립을 도금욕조로 안내하는 스나우트 장치에 있어서,

   상기 고정 스나우트 부재의 외부면을 따라서 상하방향으로 활주가능하게 상기 고정 스나우트 부재의 하부에 제공되고 상기 소둔로의 스트립 배출단으로부터 배출되는 스트립이 상기 도금욕조로 진행하는 동안 하단부가 상기 도금욕조에 침지되어 있는 가동 스나우트 부재와;

   상기 가동 스나우트 부재를 상하방향으로 활주이동시키기 위한 이동수단과;

   상기 가동 스나우트 부재의 내부공간에 질소가스 또는 불활성가스를 공급하기 위한 가스공급수단과;

   상기 가동 스나우트 부재의 외부에는 상기 가동 스나우트 부재의 내부공간에 존재하는 분진성 이물질을 흡입하여 배출하는 흡입배출수단과;

   상기 도금욕조의 외부에는 상기 도금욕조 내의 불순물을 수거하기 위한 불순물 수거수단을 포함하되,

   상기 흡입배출수단은 펌프모터가 내장되어 있는 펌프모터체, 일단이 상기 펌프모터체에 연결되고 타단이 제2가동부재에 관통되는 가요성호스로 이루어지며,

   상기 불순물 수거수단은 상기 도금욕조 외부에 장착되는 이동블럭과, 상기 도금욕조를 향하여 신축동작하도록 상기 이동블록에 장착되는 제3실린더부재와, 상기 제3실린더부재의 외단부에 장착되고 상기 제3실린더부재의 신축동작에 연동하여 상기 도금욕조에 존재하는 불순물을 제거하는 소형구멍이 천공된 볼록 구면체인 포집수단으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스나우트 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가스공급수단은 상기 가동 스나우트 부재의 하단부 내측 테두리에 장착되는 분사노즐과, 질소가스 또는 불활성가스를 상기 분사노즐에 공급할 수 있도록 상기 고정 스나우트 부재의 외측면에 설치되는 가스공급도관을 포함하는 것을 특징으로 하는 스나우트 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 가동 스나우트 부재는 상기 고정 스나우트 부재의 하부에 활주가능하게 직접 장착되는 제1가동부재와 상기 제1가동부재의 하부에 활주가능하게 장착되는 제2가동부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 스나우트 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 고정 스나우트 부재의 외측면에는 고정프레임이 고정설치되고, 상기 이동수단은 상기 고정프레임과 상기 제1가동부재에 양단부가 각각 결합되어 있는 제1실린더부재와, 상기 고정프레임과 상기 제2가동부재에 양단부가 각각 결합되어 있는 제2실린더부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 스나우트 장치.
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