KR101158335B1 - 금속 바의 용용 도금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속 바(1)가 용융 도금 금속(2)을 담은 용기(3)를 통해, 그리고 그 상류에 연결된 가이드 채널(4)을 통해 통과하고, 가이드 채널(4)의 구역에 도금 금속(2)을 용기(3) 중에 억류하기 위한 전자기장을 생성하는 2개 이상의 유도자(5)가 금속 바(1)의 양측으로 배치되고, 가이드 채널(4)의 구역에 부분적으로 도금 금속(2)의 용적 확장부가 존재하는, 금속 바(1, 1', 1", 1'''), 특히 강 스트립의 용융 도금 장치에 관한 것이다. 도금 욕을 평온하게 하기 위해, 본 발명에 따라 도금 금속의 용적 확장부가 유도자(5)의 자기장의 구역에 마련된다.

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Description

금속 바의 용용 도금 장치{APPARATUS FOR HOT-DIP COATING A METAL BAR}

본 발명은 금속 바가 용융 도금 금속을 담은 용기를 통해, 그리고 그 상류에 연결된 가이드 채널을 통해 통과하고, 가이드 채널의 구역에 도금 금속을 용기 중에 억류하기 위한 전자기장을 생성하는 2개 이상의 유도자가 금속 바의 양측으로 배치되고, 가이드 채널의 구역에 도금 금속의 용적 확장부가 존재하는, 금속 바, 특히 강 스트립을 용융 도금하기 위한 장치에 관한 것이다.

그러한 유형의 장치는 독일 특허 선출원(2004년 7월 8일자 제103 30 656.0호)의 주제이다. 전술된 상위 개념을 기반으로 하고 있는 그 독일 선출원의 발명은 그에 언급된 선행 기술, 특히 EP 0 673 444 B1, WO 96/03533, 및 JP 5086446의 일정 단점들을 극복하는 금속 바의 용융 도금 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다. 즉, 전자기 로크를 사용할 경우에 도금 욕이 평온하게 유지됨으로써, 도금의 품질을 향상시키는 것이 보장되어야만 한다. 그럼에도, 자기 로크에 의한 전자기력에 기인하여 도금 금속의 욕 표면이 상대적으로 동요되는 것으로 확인되었다. 하지만, 도금 두께의 정확한 조절을 위한 전제 조건은 금속 욕 표면이 평온해야 한다는 것이다.

그를 위해, 선출원의 제안에서 무엇보다 앞서 취한 조치는 가이드 채널과 용 기의 바닥 사이에, 아니면 가이드 채널 그 자체 내에 도금 금속이 위로부터 흘러들어 올 수 있는 횡단면 확장부를 배치하는 것이다. 따라서, 그러한 횡단면 확장부는 마지막으로 언급된 실시 양태에서 가이드 채널의 구역에 도금 금속의 용적 확장부를 생성하는바, 그것이 곧 본 발명의 출발점을 이루고 있다.

본 발명의 목적은 전자기 로크를 사용할 경우에 도금 욕이 평온하게 유지되도록 함으로써 도금의 품질을 향상시키는 것을 구현하는 추가의 조치를 제공하는 것이다.

그러한 목적은 용적 확장부가 유도자의 자기장의 구역에 마련되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의해 달성되게 된다.

전술된 특허 선출원에서는, 도금 금속의 용적 확장부가 용기의 바닥 구역에 위치하든가, 아니면 가이드 채널 내에 위치하기는 하지만 언제나 유도자의 위쪽에 위치한다. 따라서, 그 특허 선출원에서의 용적 확장부는 적어도 거의 대부분이 유도자의 유효 자기장을 벗어나 놓이게 된다. 반면에, 본 발명에서는, 용적 확장부가 의도적으로 유도자의 자기장의 구역에 위치하고, 그것은 용적 확장부가 자기장의 영향을 받게 되는 결과를 가져온다.

바람직한 구성에 있어서는, 용적 확장부가 유도자의 상부 1/3까지의 상반부의 구역에 마련된다.

용적 확장부를 제공하기 위해, 본 발명은 여러 조치를 제시한다. 즉, 제1 구성에 있어서는, 가이드 채널의 벽의 폭을 위쪽으로 깔때기 모양으로 넓힘으로써 용적 확장부가 형성되도록 하는 조치가 취해진다. 그러한 구성은 가이드 채널이 별개의, 그에 따라 교체 가능한 관 부재로서 형성된 경우에 매우 적은 비용으로 실시될 수 있거나 개장될 수 있다.

가이드 채널의 벽의 폭을 옆쪽으로 계단형으로 넓힘으로써 용적 확장부가 형성되도록 하는 조치가 취해지는 제2 구성에 있어서도 역시 동일한 이점이 나타난다.

끝으로, 제2 구성의 연장으로, 확장부의 내부이자 유도자 상부 에지 부근에 리세스 벽이 배치되도록 하는 조치도 취해진다. 그것은 금속 욕 또는 그 표면이 한층더 평온하게 되는 결과를 가져올 수 있다.

제2 구성의 부가의 구성에 있어서는, 리세스 벽이 특정하게 형성될 수 있고, 특히 리세스 벽의 하부 에지 또는 상부 에지 또는 그 양자가 각지게, 적어도 단순히 경사지게, 원추형으로, 또는 둥글게 되도록 형성될 수 있다.

또한, 리세스 벽이 전기 전도적으로 되거나 그렇지 않도록 하는 조치가 취해질 수 있다. 여기서, 용융 도금 금속의 온도 또는 침식에 대한 저항성이 있는 세라믹 또는 기타의 재료가 리세스 벽의 재료로서 제공된다.

제3 구성에 있어서는, 가이드 채널의 벽을 옆쪽으로 볼록하게 함으로써 용적 확장부가 형성되도록 하는 조치가 취해진다. 그 경우에도 역시, 가이드 채널의 교체에 의해 적은 비용으로 개장하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 제4 구성은 용적 확장을 위해 전술된 횡단면 확장 대신에 또는 그에 추가하여 옆쪽에서 도금 금속을 추가로 공급함으로써 용적 확장부가 형성되도록 하는 조치를 취한다. 즉, 본 구성에 있어서는, 가이드 채널로 도입되는 코팅 금속의 부가의 용적 흐름이 용적 확장 내지 경우에 따른 추가의 용적 확장을 제공하게 된다.

제4 구성의 연장으로, 옆쪽에서의 도금 금속 공급이 바람직하게는 직사각형 가이드 채널의 좁은 측면에서 들어가는 2개 이상의 관을 통해 이뤄지도록 함으로써 효과적인 용적 확장이 구현되게 된다.

제안된 바의 조치들에 의해, 용기 내부의 도금 금속 욕의 표면이 상대적으로 평온하게 유지되어 용융 도금의 고품질이 얻어지도록 하는 것이 달성되게 된다.

첨부 도면들에는 본 발명의 실시예가 도시되어 있다. 그러한 첨부 도면들 중에서,

도 1은 금속 바가 그를 통해 안내되고 있는 용융 도금 장치의 하부를 금속 바를 따른 중심 단면도로 나타낸 개략도로서, 도금 금속용 용기의 바닥의 구역과 유도자를 구비하는 그 아래에 연접된 가이드 채널만이 도시되어 있고, 가이드 채널이 깔때기 모양으로 확장된 형태의 본 발명의 제1 구성을 갖는 용융 도금 장치를 나타낸 도면이고,

도 2는 가이드 채널이 옆쪽으로 계단형으로 확장된 형태의 본 발명의 제2 구성을 나타낸, 도 1과 상응하는 도면이며,

도 3은 리세스 벽을 갖는 본 발명의 제3 구성을 나타낸, 도 1과 상응하는 도면이고,

도 4는 도 3의 리세스 벽의 횡단면의 제1 구성을 나타낸 도면이며,

도 5는 도 3의 리세스 벽의 횡단면의 제2 구성을 나타낸 도면이고,

도 6은 도 3의 리세스 벽의 횡단면의 제3 구성을 나타낸 도면이며,

도 7은 도 3의 리세스 벽의 횡단면의 제4 구성을 나타낸 도면이고,

도 8은 볼록한 부분의 형태의 본 발명의 제4 구성을, 도 1과 상응하지만 금속 바를 가로지르는 중심 단면도로 나타낸 도면이며,

도 9는 옆쪽에서 도금 금속을 가이드 채널로 공급하는 형태의 본 발명의 제5 구성을 나타낸, 도 1과 상응하는 도면.

도 1에 단지 부분적으로만 도시된 용융 도금 장치에서는, 도금하고자 하는 강 스트립의 형태의 금속 바(1)가 수직으로 용융 액상 도금 금속(2)을 통해 바람직하게는 위쪽으로 향한 이송 방향(R)으로 끌어 올려진다. 도금 금속(2)은 특히 아연 또는 알루미늄일 수 있고, 단지 윤곽만 도시된 적절한 용기(3) 내에 공기 차단 하에 담아 넣어진다.

용기(3)의 바닥(3a)에는, 금속 바(1)용 통과 개구부(3b)가 배치된다. 바닥(3a)에는 관통 개구부(3b)에 이어 아래쪽으로 원칙적으로 좁은 직사각형 관의 형태의 가이드 채널(4)이 연결된다. 스트립형 금속 바(1)는 사방으로 유격을 둔 채로 가이드 채널(4)을 통해 안내되는데, 빈 채로 남은 환형 틈새(RS)의 형태의 가이드 채널(4) 횡단면은 일정 수직 구간에 걸쳐 도금 금속(2)으로 채워지고, 그에 따라 금속 바(1)가 가이드 채널(4)의 상부 구역(4a)에서 도금 금속(2)에 의해 에워싸 이게 된다. 즉, 도금 금속(2)은 상부 구역(4a)에서 아래쪽으로 "U"자 지점까지 환형 틈새(RS)를 채우는 일종의 액체 링 패킹의 역할을 하게 된다.

그러한 링 패킹의 밀봉 작용을 보장하기 위해, 즉 가이드 채널(4) 내의 환형 틈새(RS)를 지속적으로 확실하게 아래쪽으로 밀봉하기 위해, 가이드 채널(4)의 길이 방향 벽(6)의 양측으로 유도자(5)가 배치된다. 그러한 유도자(5)는 도금 금속(3)이 가이드 채널(4)로부터 아래쪽으로 유출될 수 없이 대략 "U"자 지점에서 고정적으로 머무를 수 있을 정도로 가이드 채널(4) 내의 환형 도금 금속(2)의 중력에 맞서 작용하는 강력한 자기장을 가이드 채널(4)의 구역에 생성한다.

도 1에 도시된 유격은 물론 그에 따른 환형 틈새(RS)도 명확한 도시를 위해 정확한 축척으로 도시된 것이 아니라 아주 확대되어 도시되어 있다. 가이드 채널(4)의 상부 구역(4a)에서 링 패킹으로서 작용하는 환형 도금 금속(2)의 용적은 실제로는 매우 작게 유지될 수 있다.

유도자(5)의 타입과 그 작용 방식, 도시되지 않은 교정 코일의 사용, 및 또 다른 장치 특징들은 전술된 독일 특허 선출원에 상세하게 기재되어 있다.

용기 중의 욕 표면을 평온하게 하는 것을 보장하기 위해, 유도자(5)의 자기장의 구역, 특히 가이드 채널(4) 내의 유도자(5)에 바로 인접한 구역에 도금 금속(2)의 용적 확장부가 배치된다.

그를 위해, 도 1에 도시된 본 발명의 제1 구성에 있어서는, 바닥(3a)의 통과 개구부(3b)로 통하는 가이드 채널(4)의 상부 구역이 깔때기 모양으로 확장되고, 길이 방향 벽(6)의 하부 폭(B1)이 위쪽으로 가면서 폭(B2)으로 확장됨으로써 그와 같 이 확장되게 된다. 그로부터 수직선에 대해 예각으로 생기는 좁은 횡 방향 벽(7)의 경사는 약 1 내지 15도에 달한다.

가이드 채널(4)의 길이 방향 벽(6)의 확장 및 그에 따른 구역(4a)의 확장은 유도자(5)의 높이(H)의 대략 하부 절반 높이(H/2)에서 시작되고, 높이(H)에까지 이어져 이후로 용기(3)의 바닥(3a)에 있는 직사각형 통과 개구부(3b)의 길이 방향 측면으로 이행된다. 여기서는, 환형 틈새(RS)의 구역에서, 그것도 특히 금속 바(1)의 좁은 횡 방향 측면에서 도금 금속의 용적이 확장된다.

전술된 바와 같이 가이드 채널(4)을 깔때기 모양으로 구성하고, 그 깔때기 모양의 구역을 공간적으로 유도자(5)의 자기장에 배속시킴으로써, 자기장에 의해 유발되는 용융 액상 도금 금속(2)에서의 흐름 난류들이 결정적으로 감소하고, 용융 욕이 특히 그 표면에서 평온하게 유지되게 된다.

이후의 모든 첨부 도면들에서는, 동일한 부분들을 동일한 번호이지만, 다만 인덱스가 붙은 도면 부호들로 지시하여 사용한다. 도 2에는, 본 발명의 제2 구성이 도시되어 있다. 본 발명의 제2 구성에 있어서는, 가이드 채널(4')의 구역(4a')을 계단형으로 확장함으로써 도금 금속(2)의 용적 확장부가 구현되게 된다. 그를 위해, 길이 방향 벽(6')이 하부 폭(B1')으로부터 계단형으로 상부 폭(B2')으로 확장되고, 그에 의해 바닥(3a')의 통과 개구부(3b')로 통하는 계단형 구역(4a')을 형성하게 된다.

가이드 채널(4')의 길이 방향 벽(6')의 확장 및 그에 따른 구역(4a')의 확장은 아래쪽으로 유도자(5)의 높이(H)의 절반 높이(H/2)에 대해 간격(X)을 두고, 그 에 따라 유도자(5)의 높이(H)의 대략 상부 1/3(H/3)에서 내지 유도자(5)의 높이의 대략 절반 높이(H/2)에서 시작되고, 높이(H)에까지 이어져 이후로 용기(3')의 바닥(3a')에 있는 직사각형 통과 개구부(3b')의 길이 방향 측면으로 이행된다.

계단형 구역(4a')의 작용 및 그 배치는 도 1과 관련하여 구역(4a)의 깔때기 모양의 구성에서 설명된 것들과 동일하다.

도 3에는, 본 발명의 제3 구성이 도시되어 있다. 본 발명의 제3 구성은 다음과 같은 보충 조치를 제외하고는 도 2에 따른 구성과 실질적으로 일치한다:

구역(4a')의 내부이자 유도자 상부 에지(8)의 부근에, 수직 리세스 벽(9)이 배치된다. 그러한 리세스 벽(9)은 특히 상기 특허 선출원에 상세히 기재된 조치들과 협력하여서도 흐름을 전향시켜 욕을 평온하게 하는 역할을 한다.

도 4 내지 도 4에는, 리세스 벽(9)의 가능한 횡단면 형태들이 도시되어 있다. 리세스 벽(9 내지 9''')은 적절한 전기 전도 재료로 이뤄지거나 부도체 재료로도 이뤄질 수 있고, 특히 금속 또는 세라믹으로 이뤄질 수 있으며, 횡단면에 있어 예컨대 사각형과 같이 각지게, 단순 경사지거나 2번 경사지게, 특히 수직선에 대해 15 내지 60도의 각도를 이뤄 경사지게 또는 15도 내지 60도의 각도를 내포하도록 경사지게, 위쪽 및/또는 아래쪽을 향한 원추형 또는 깔때기 모양으로, 또는 둥글게 될 수 있다.

도 8에는, 본 발명의 제4 구성이 도 1과 상응하지만, 금속 바(1)를 가로지르는 중심 단면도로 도시되어 있다. 본 발명의 제4 구성에 있어서는, 가이드 채널(4")의 길이 방향 벽(10)이 유도자(5)의 높이(H)의 상부 절반 높이(H/2)에 옆쪽 으로 대략 구형으로 볼록하게 된 부분을 구비함으로써, 거기서 환형 틈새 내의 도금 금속(2)의 용적을 특히 금속 바(1)의 길이 방향 측면에서 확장시키게 된다.

도 9에는, 도 1과 상응하지만, 옆쪽에서 도금 금속(2''')을 가이드 채널(4''')로 공급하는 형태로 된 본 발명의 제5 구성이 도시되어 있다. 그러한 공급은 유도자(5)의 높이(H)의 절반 높이(H/2)에서 대략 수평으로 가이드 채널(4''')과 연통하여 거기서 실질적으로 전체의 환형 틈새에 걸쳐 도금 금속(2''')의 용적을 확장시키는 2개의 관(11)을 경유하여 이뤄진다. 옆쪽에서 관(11)을 통해 도금 금속을 공급하는 것과 그러한 배치의 유리한 작용 효과는 도 1과 관련하여 구역(4a)의 깔때기 모양의 구성에서 설명된 것과 동일하다.

이미 언급된 바와 같이, 본 발명의 전술된 다양한 조치들은 서로 조합되어 사용될 수 있고, 아울러 독일 특허 선출원에서 제안된 조치들과도 조합되어 사용될 수 있다.

Claims (11)

1. 금속 바(1, 1', 1", 1''')를 용융 도금하기 위한 장치로서,

   금속 바(1, 1', 1", 1''')가 용융 도금 금속(2, 2', 2", 2''')을 담은 용기(3, 3', 3", 3''')와, 이 용기의 상류에 연결된 가이드 채널(4, 4', 4", 4''')을 통과하여 수직으로 안내되고, 가이드 채널(4, 4', 4", 4''')의 구역에 도금 금속(2, 2', 2", 2''')을 용기(3, 3', 3", 3''') 내에 억류하기 위한 전자기장을 생성하는 2개 이상의 유도자(5)가 금속 바(1, 1', 1", 1''')의 양측에 배치되어 있는, 금속 바(1, 1', 1", 1''')의 용융 도금 장치에 있어서,

   유도자(5)와 그 자기장의 상부 1/3(H/3) 내지 상부 1/2(H/2)의 구역에 도금 금속(2, 2', 2", 2''')의 용적 확장부가 존재하고,

   도금 금속의 용적 확장부는 가이드 채널(4")의 벽(6")을 옆쪽으로 볼록하게 한 부분(10)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 바의 용융 도금 장치.
2. 금속 바(1, 1', 1", 1''')를 용융 도금하기 위한 장치로서,

   금속 바(1, 1', 1", 1''')가 용융 도금 금속(2, 2', 2", 2''')을 담은 용기(3, 3', 3", 3''')와, 이 용기(3, 3', 3", 3''')의 상류에 연결된 가이드 채널(4, 4', 4", 4''')을 통과하여 수직으로 안내되고, 가이드 채널(4, 4', 4", 4''')의 구역에 도금 금속(2, 2', 2", 2''')을 용기(3, 3', 3", 3''') 내에 억류하기 위한 전자기장을 생성하는 2개 이상의 유도자(5)가 금속 바(1, 1', 1", 1''')의 양측에 배치되어 있는, 금속 바(1, 1', 1", 1''')의 용융 도금 장치에 있어서,

   유도자(5)와 그 자기장의 상부 1/3(H/3) 내지 상부 1/2(H/2)의 구역에 도금 금속(2, 2', 2", 2''')의 용적 확장부가 존재하고,

   도금 금속의 용적 확장부는 부가적인 도금 금속(2''')의 옆방향의 공급부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 바의 용융 도금 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 도금 금속(2''')의 옆방향의 공급부는 2개 이상의 관(11)에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 금속 바의 용융 도금 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 가이드 채널(4''')은 직사각형 횡단면을 갖고, 가이드 채널(4''')의 측면에 하나 이상의 관(11)이 연통하는 것을 특징으로 하는 금속 바의 용융 도금 장치.
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