KR100949723B1 - 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법 - Google Patents

전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100949723B1
KR100949723B1 KR1020020051448A KR20020051448A KR100949723B1 KR 100949723 B1 KR100949723 B1 KR 100949723B1 KR 1020020051448 A KR1020020051448 A KR 1020020051448A KR 20020051448 A KR20020051448 A KR 20020051448A KR 100949723 B1 KR100949723 B1 KR 100949723B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
coil
reflow
strip
roller
Prior art date
Application number
KR1020020051448A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20040019737A (ko
Inventor
이창한
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원, 주식회사 포스코 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020020051448A priority Critical patent/KR100949723B1/ko
Publication of KR20040019737A publication Critical patent/KR20040019737A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100949723B1 publication Critical patent/KR100949723B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D21/00—Processes for servicing or operating cells for electrolytic coating
    • C25D21/12—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment
    • C25D5/505—After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment of electroplated tin coatings, e.g. by melting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

본 발명은 전기도금공정에서 선행코일과 후행코일이 임의의 속도로 이송되고 있을 때 용접점을 트래킹하고, 각 코일의 승온에 필요한 열량을 계산한 다음, 스트립의 저항을 천이구간에 맞도록 거리의 함수로 계산하여 투입전류를 산정함으로써, 선후행 코일의 자유로운 편성에도 리플로우 목표온도의 변동을 억제하도록 전류량을 변화시키는 전기도금공정에서의 통전 리플로우의 전류제어방법에 관한 것으로, 용접점 트래킹에 입측 롤러로부터의 용접점 거리를 판단하고, 다음의 수식에 의해 스트립 저항과 소요열량(Q) 및 투입전류량(I)을 연산하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법.
Figure 112002028200143-pat00001
(watts)
전기도금, 리플로우 전류, 선행코일, 후행코일, 통전롤러, 머플 가열로

Description

전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법{METHOD FOR CONTROLING THE CURRENT OF CONDUCTION REFLOW IN THE PLATING PROCESS}
도 1은 본 발명의 대상공정인 리플로우 설비의 개략도;
도 2는 본 발명의 대상공정인 리플로우 설비에 의한 스트립의 통전롤에서부터의 거리별 승온패턴도;
도 3은 종래기술에서의 통전 리플로우의 제어에 의한 코일간 전류제어방식을 도시한 패턴도(1);
도 4는 종래기술에서의 통전 리플로우의 제어에 의한 코일간 전류제어방식을 도시한 패턴도(2);
도 5는 본 발명에 따른 코일간 리플로우 전류제어방식을 설명하는 그래프이다.
♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣
1: 입측 통전롤러 2:출측 통전롤러
11:후물재-박물재순 코일의 리플로우 제어시 투입열량변화
12:박물재-후물재순 코일의 리플로우 제어시 투입열량변화
Qbefore:선행소재소요열량 Qafter:후행소재 소요열량
Qx:현재의 거리(x)에서의 소요열량
Ix:현재의 거리(x)에서의 투입전류
T0:급냉탱크 입수온도
본 발명은 철강제조의 도금공정 중의 하나인 전기도금공정에서의 통전 리플로우의 전류제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기도금공정에서 선행코일과 후행코일이 임의의 속도로 이송되고 있을 때 용접점을 트래킹하고, 각 코일의 승온에 필요한 열량을 계산한 다음, 스트립의 저항을 천이구간에 맞도록 거리의 함수로 계산하여 투입전류를 산정함으로써, 선후행 코일의 자유로운 편성에도 리플로우 목표온도의 변동을 억제하도록 전류량을 변화시키는 전기도금공정에서의 통전 리플로우의 전류제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 전기주석도금 공정을 거친 소재는 합금층을 형성하고 용접성과 내식성 및 광택성 등을 높이기 위해 리플로우 멜팅(Reflow Melting)과정을 거치는데, 통전롤러(1,2) 간의 스트립(3)에 전류를 흘려 통전가열의 형태로 주석의 용융점이상으로 가열시킨 후 급속냉각시킴으로서 가능하다.
연연속공정형태의 도금라인은 코일형태의 소재를 처리하며 다양한 소재규격 의 코일을 용접하여 제공함으로써 도금공정에서 연속처리가 가능하게 된다. 리플로우 공정에서 두 개의 통전롤러(1,2)에 스트립(3)을 이송하고 통전롤러(1,2)에 전류를 투입하여 가열시키는데, 이 때 투입되는 전류의 양은 처리 대상인 소재의 크기, 즉 단면적과 이송속도에 따라 결정된다.
통상 통전롤러(1,2) 간 수십m의 스트립(3)이 놓이게 되며, 코일 단면적이 바뀔 때 즉, 선행소재와 후행소재간 크기가 달라지는 경우 두 개의 통전 롤러 간에 선후행 소재의 용접점이 놓이게 되는 경우통전가열에 소요되는 전류의 제어에 난점이 생기게 된다.
종래기술에서의 통전 리플로우의 제어에 의한 코일간 전류제어방식 중 일예를 도 3에 나타내었다.
즉, 후물재-박물재순 코일의 리플로우 제어시 투입열량변화(11)와 박물재-후물재순 코일의 리플로우 제어시 투입열량변화(12)를 나타낸 것으로서, 입측 통전롤러(1DCR)과 출측 통전롤러(2CDR)사이에서 목표온도(T0)까지 도달하기 위하여 필요한 선행코일의 소요열량(Qbefore)과 후행코일의 소요열량(Qafter)이 차이 나는 경우 제어 변경시점은 1CDR 또는 2CDR에서 이산적으로 발생하게 되며 이때 통전롤러(1,2)간에 코일용접점이 통과하는 동안은 목표온도에 도달하지 못하는 현상이 발생하게 되는데 이는 표면 품질 불량 또는 합금량 미달 등의 문제점을 초래하는 원인이 된다.
이를 보완하기 위한 방법으로, 도 4에 도시된 제어방법이 있는데, 이는 입측 통전롤러(1)와 출측 통전롤러(2)에서 용접점을 트래킹하고, 투입전류와 스트립(3) 에 걸린 특정전압으로부터 스트립의 임피던스(Impedance) 변화를 연속적으로 계산하고 해당 구간 내에서 스트립 임피던스가 일정범위를 넘어서는 시점을 코일 변경시점으로 판단하여 후행소재에 필요한 전류로 변경하는 방식이나, 이 방식은 일정구간동안의 과전류 또는 전류부족현상이 발생하여 표면품질 불량을 초래하게 된다.
그러므로 연속 공정에서의 리플로우 과정에서 선행코일과 후행코일이 동시에 공존하는 천이구간에서의 정확한 임피던스 예측과 이에 따른 적절한 전류투입으로 목표온도의 변동을 억제하는 것이 필요하다
따라서, 본 발명에서는 선행코일과 후행코일이 임의의 속도로 이송되고 있을 때 용접점을 트래킹(Tracking)하고, 각 코일의 승온에 필요한 열량을 계산하고, 스트립(Strip)의 저항을 천이구간에 맞도록 거리의 함수로 계산하여 투입전류를 산정함으로써, 선후행 코일의 자유로운 편성에도 리플로우 목표온도의 변동을 억제하도록 전류량을 변화하는 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 연속 전기주석도금 공정의 리플로우 공정에 있어서 크기가 다른 선행코일과 후행코일의 용접부가 통전롤러를 통과하는 경우 온도변동을 방지하는 제어방법에 있어서, 용접점 트래킹에 입측 롤러로부터의 용접점 거리를 판단하고, 다음의 수식에 의해 스트립 저항과 소요열량(Q) 및 투입전류량(I)을 연산하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법을 제공한다.
Figure 112002028200143-pat00002
(watts)
v: 라인속도(mpm)
TAVG: 입측롤러전온도와 목표온도간 평균온도
ΔT: 승온 온도,
C1,C2: 계수
A: 스트립 단면적
Figure 112009067252263-pat00013
ρ: 스트립 비저항율
L: 입측롤러에서 급냉탱크까지의 거리
Abefore: 선행코일의 스트립 단면적
Aafter: 후행코일의 스트립 단면적
이하, 상기와 같은 본 발명에 대한 소재변경시 전류량변경에 의한 도금공정에서의 리플로우 전류제어방법의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 대상 공정인 전기주석도금의 리플로우 설비구성은 도 1에 나타낸 형태가 통상적이다. 입측 통전롤러(1)과 출측 통전롤러(2)사이에 머플형 가열로(Muffle Furnace; 4)가 있어서 스트립의 온도를 보존하는 역할을 하며, 급냉탱크(Quenching Tank; 5)가 있어서 도금된 주석의 용융된 상태에서 급냉될 수 있도록 한다.
그리고 교류전원을 투입하는 통전롤러의 경우, 통전롤러(1,2) 사이에 전류가 집중될 수 있도록 통전롤러(1,2) 외부에 쵸크 코어코일(Choke Core Coil; 6a,6b)을 구비하게 된다.
인입된 스트립(3)은 입측 통전롤러(1)에서부터 가열되기 시작하여 급냉탱크(5)에 입수직전에 목표온도(T0)까지 도달하도록 소재정보와 스트립 이송속도에 맞추어 적정한 전류가 투입되도록 하는데, 투입량 산정은 다음의 소요열량식으로부터 구할 수 있다
Figure 112002028200143-pat00004
(watts)
v: 라인속도(mpm)
TAVG: 입측 롤러전온도와 목표온도간 평균온도
ΔT: 승온 온도,
C1,C2: 계수
A: 스트립 단면적
동일 소재에 대해서는 스트립의 이송속도만이 소요 열량 및 투입 전력을 변동시키는 요소가 되는데, 만일 소재의 사이즈가 변동하는 경우에는 소요열량을 변동적으로 연산해야 하며, 이러한 제어방식을 도 5에서 도시하고 있다.
즉, 선행코일과 후행코일의 사이즈가 다를 경우, 코일간 연결부인 용접점이 통전롤러(1,2)를 통과할 때 스트립(3)에 의한 전기저항은 일정하지 않게 되고 선형적으로 변동하게 된다.
이 때 용접점 트래킹을 통해 입측 롤러에서부터의 용접점의 위치(x)를 연산하고, 선행코일에 대한 소요열량(Qbefore)와 후행코일에 대한 소요열량(Qafter)로부터 천이구간 내에 용접점이 있는 경우 필요한 소요열량(Qx)를 구한다음 통전롤러사이에 놓인 스트립의 전기저항을 구하고 투입할 전류량(I)을 다음 식으로부터 구한다.
Figure 112009067252263-pat00014
ρ: 스트립 비저항율
L: 입측롤러에서 급냉탱크까지의 거리
Abefore: 선행코일의 스트립 단면적
Aafter: 후행코일의 스트립 단면적
용접점이 통전롤러 사이를 완전히 빠져나갈 때까지의 리플로우에 투입하는 변동하는 전기저항에 맞추어 전류를 가변함으로써 급냉탱크(Quenching Tank; 5)에 입수하기 직전 목표온도(T0)가 소재 규격이 다른 인접 코일이 천이구간을 지날 때에도 일정하게 유지될 수 있다
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단면적이 다른 인접 코일간 용접부가 통전롤러 사이를 통과할 때 용접점 트래킹에 의한 스트립 저항과 소요열량 및 투입전류량을 가변시킴으로써 목표온도의 변동을 억제하고 이 구간 내에서의 발생 가능한 합금량 과다 또는 부족, 그리고 표면품질결함 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 연연속 전기도금공정의 리플로우 공정에서 크기가 다른 선행코일과 후행코일의 용접부가 통전롤러(1,2)를 통과하는 경우 온도변동을 방지하는 제어방법에 있어서,
    용접점 트래킹에 따라 입측 통전롤러(1)로부터의 용접점 거리를 판단하고, 다음의 수식에 의해 스트립 저항과 소요열량(Q) 및 투입전류량(I)을 연산하여 제어하는 것을 특징으로 하는 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법.
    Figure 112009067252263-pat00006
    v: 라인속도(mpm)
    TAVG: 입측롤러전온도와 목표온도간 평균온도
    ΔT: 승온 온도,
    C1,C2: 계수
    A: 스트립 단면적
    Figure 112009067252263-pat00015
    ρ: 스트립 비저항율
    L: 입측롤러에서 급냉탱크까지의 거리
    Abefore: 선행코일의 스트립 단면적
    Aafter: 후행코일의 스트립 단면적
KR1020020051448A 2002-08-29 2002-08-29 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법 KR100949723B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020051448A KR100949723B1 (ko) 2002-08-29 2002-08-29 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020020051448A KR100949723B1 (ko) 2002-08-29 2002-08-29 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20040019737A KR20040019737A (ko) 2004-03-06
KR100949723B1 true KR100949723B1 (ko) 2010-03-25

Family

ID=37324496

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020020051448A KR100949723B1 (ko) 2002-08-29 2002-08-29 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100949723B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100928979B1 (ko) * 2002-12-23 2009-11-26 주식회사 포스코 주석도금공정의 콤비네이션 리플로우 제어방법
CN104419974B (zh) * 2013-08-19 2017-06-16 柳广德 供成捆不锈钢线可连续进行电浆抛光及降低表面粗糙度的装置方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0641795A (ja) * 1992-07-22 1994-02-15 Nkk Corp 鍍金電流制御方法
KR950010244A (ko) * 1993-09-28 1995-04-26 김광호 고출력 반도체 레이저 및 그 제조방법
KR100236177B1 (ko) * 1995-12-29 1999-12-15 이구택 카로젤형 전기도금설비의 전류통전장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0641795A (ja) * 1992-07-22 1994-02-15 Nkk Corp 鍍金電流制御方法
KR950010244A (ko) * 1993-09-28 1995-04-26 김광호 고출력 반도체 레이저 및 그 제조방법
KR100236177B1 (ko) * 1995-12-29 1999-12-15 이구택 카로젤형 전기도금설비의 전류통전장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20040019737A (ko) 2004-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2709494C1 (ru) Компактная линия гомогенизации непрерывным отжигом
US6180933B1 (en) Furnace with multiple electric induction heating sections particularly for use in galvanizing line
US7028522B2 (en) Electric heating type rolling device
US20170002438A1 (en) Continuous processing line for processing a non-magnetic metal strip including a galvannealing section and method for induction heating of said strip in said galvannealing section
KR100949723B1 (ko) 전기도금공정에서 통전 리플로우 전류제어방법
WO2010120738A1 (en) Method of coating a substrate
KR100928979B1 (ko) 주석도금공정의 콤비네이션 리플로우 제어방법
KR101252640B1 (ko) 유도가열 장치 및 유도가열 방법
JP2007238991A (ja) 溶融めっき鋼帯の製造方法及び溶融めっき設備
CA2858292C (en) Method for improving a metal coating on a steel strip
EP4306665A1 (en) Continuous annealing equipment, continuous annealing method, cold-rolled steel sheet manufacturing method, and plated steel sheet manufacturing method
KR101070268B1 (ko) 전기주석도금 공정에서의 콤비네이션 리플로우 제어방법
JP3614295B2 (ja) 搬送中の導電材の誘導加熱温度制御方法
JPH02254146A (ja) 誘導加熱装置及び誘導加熱式合金化炉及び合金化方法
KR101086317B1 (ko) 전기주석도금 통전리플로우의 스트립온도 보상장치
Waggott et al. Transverse flux induction heating of aluminiumalloy strip
JP4630130B2 (ja) 鋼帯の通電加熱方法
KR101051325B1 (ko) 금속판재의 주석도금 공정처리용 리플로우 장비 및 방법
JP4630134B2 (ja) 鋼帯の通電加熱方法
JP2004197210A (ja) 電気ブリキの製造方法及び製造装置
JP2005248208A (ja) 合金化溶融亜鉛めっき鋼板の誘導加熱における板温制御方法
CN115516119B (zh) 连续热处理设备的控制方法
KR20020041078A (ko) 용융아연도금강판의 균일 합금화를 위한 제어장치
KR100590832B1 (ko) 도금강판의 에지온도 균일화장치 및 방법
WO2011083878A1 (ja) 電気錫めっき鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130319

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140318

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160318

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170320

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180208

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190311

Year of fee payment: 10