KR101568505B1 - 도금 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 산화성 피막이 강판에 부착되는 것을 방지하는 것으로, 본 발명의 일실시예는 도금욕조; 상기 도금욕조 내부에 배치되며, 강판의 방향을 전환하는 싱크롤; 도금욕조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단; 상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 및 상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐;을 포함하는 도금 장치를 제공한다.

Description

도금 장치{Plating Apparatus}

본 발명은 강판을 도금하는 도금 장치에 대한 것으로, 구체적으로는 도금 표면 결함을 예방 및 억제하는 도금 장치에 대한 것이다.

도금강판 특히, 고내식 합금 도금 강판은 우수한 내식성을 바탕으로 그 사용범위가 확대되고 있다.

특히, 근래 그 사용량이 증대되는 칼라강판, 가전재 및 자동차 내, 외판 등의 용도에서는 내식성 못지 않게 표면특성이 매우 중요한 인자이고, 따라서 강판의 표면 도금 강판의 수요자들은 엄격한 표면품질을 요구하고 있다.

한편, 도 1에서는 이와 같은 강판의 아연 도금 공정을 개략적으로 도시하고 있는데, 냉간 압연된 코일의 강판(1)이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되면서, 가열로(미도시)에서 열처리 되고, 가열된 강판(1)은 도금에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 도금욕(11) 즉, 용융 금속이 충진된 도금욕조(10)로 인입된다.

이때, 가열로(미도시)와 도금욕조(10) 사이에는 스나우트(20)가 연계되며, 도금욕조(10) 내부에는 강판(1)의 방향을 전환하는 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40) 및 스테빌라이징 롤(50)이 배치되며, 강판(1)은 스나우트(20)에서 도금욕(11)으로 들어간 후 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40), 스테빌라이징 롤(50)을 순차적으로 통과한다. 그 후 도금욕(11)을 빠져나오며, 가스 와이핑 수단(60)을 통과하면서 도금량이 조절되며, 그 후 도금액과 강판을 냉각시키는 냉각 수단(70)을 통과한다.

한편, 도금욕(11)에서는 도금 조성과 강판 및 대기와의 반응으로 인한 드로스(Dross)가 발생하며 이는 통과하는 강판에 부착되어 표면 결함을 유발한다. 특히, 고내식 합금 도금시에는 합금 조성 중에서 강산화성 Al, Mg 등이 많아 발생하는 산화 피막이 견고하며, 강판의 침식이 높은 Al 로 인하여 드로스의 발생이 많으며, 이러한 드로스로 인하여 표면 결함이 발생할 가능성이 높다.

한편, 드로스는 도금욕(11)의 상면에 뜨거나, 내부에서 유동될 수 있는데, 이러한 드로스가 강판(1)의 도금욕 탈출부에 오는 경우 강판과 부착되는 것을 막기 위하여, 작업자가 도금욕 탈출부의 드로스를 정기적 제거하고 있으나, 이는 작업 부하로 작용한다는 문제가 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 산화성 피막이 강판에 부착되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 향상된 도금 표면을 가지는 도금 강판을 제공하는 것이 가능한 도금 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 도금 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예는 도금욕조; 상기 도금욕조 내부에 배치되며, 강판의 방향을 전환하는 싱크롤; 도금욕조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단; 상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 및 상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐;을 포함하는 도금 장치를 제공한다.

본 발명의 일실시예에서 상기 댐은 상면 및 하면이 개방되어 있는 직육면체 형상으로 구성될 수 있고, 상기 댐에는 댐 내부 공간으로 비산화성 가스를 공급하는 가스 공급부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일실시예는 상기 댐 내부의 도금욕면에 배치되며, 상기 도금 강판과 상기 댐 사이의 공간을 이동하도록 구성되어, 상기 댐 내부 도금욕면의 드로스를 모으는 드로스 수집 수단을 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 드로스 수집 수단은 상기 도금 강판의 양면에 각각 배치될 수 있으며, 상기 드로스 수집 수단은 상기 도금 강판의 폭방향에 수직한 드로스 수집부; 상기 드로스 수집부에 연결되며, 상기 드로스 수집부를 상기 도금 강판의 폭방향으로 이동시키는 구동부; 및 상기 댐 상부에 배치되며, 상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서 상기 가스 공급부로는 대기보다 비중이 높은 비산화성 가스가 공급되며, 상기 댐 외부에는 상기 가스 공급부로부터 공급되는 비산화성 가스를 검출하는 검출 수단이 배치될 수 있다.

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 산화성 피막이 강판에 부착되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

또, 본 발명은 향상된 도금 표면을 가지는 도금 강판을 제공하는 것이 가능한 도금 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 도금 장치의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예의 도금 장치의 개략 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예의 도금 장치의 평면도이다.
도 4 는 도 2 의 도금 장치의 드로스 수집 수단의 사시도이다.
도 5 는 도 2 의 도금 장치의 작동 상태도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예를 중심으로 설명한다.

도금욕을 통한 도금 장치에서 도금욕 상면에 부상하는 드로스는 강판에 붙게 되는 경우에 표면 결함을 야기할 수 있기에, 지속적으로 제거가 필요하다.

본 발명에서는 드로스의 제거를 자동으로 수행하여 작업자의 작업부하를 경감할 수 있을 뿐만 아니라, 도금욕면에서의 산화성 분위기를 억제하여 도금강판 표면 결함을 제거한다.

이를 위하여, 본 발명은 도금욕 상면에 댐을 설치하며, 상기 댐 내부로 드로스가 유입되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 공기보다 무거운 비산화성 가스를 댐 내부에 충전하여, 도금 강판이 도금욕을 나올 때 산화되는 것을 막는다. 또한, 댐 내부에서는 도금욕 내부로부터 올라오는 드로스를 제거하기 위하여 댐 내부 공간의 드로스를 제거하는 드로스 수집 수단을 구비한다.

도 2 내지 5 에는 본 발명의 일실시예의 도면이 도시되어 있다. 도 2 에는 본 발명의 일실시예의 사시도가 도시되어 있으며, 도 3 에는 본 발명의 일실시예의 평면도가 도시되어 있으며, 도 4 에는 드로스 수집 수단의 사시도가, 도 5 에는 본 발명의 일실시예의 작동 상태도가 도시되어 있다.

도 2 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예의 도금 장치(100)는 도금욕조(10); 상기 도금욕조(10) 내부에 배치되며, 강판의 방향을 전환하는 싱크롤(30); 도금욕조(10) 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단(60); 상기 가스 와이핑 수단(60)으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단(70); 및 상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐(110);을 포함한다.

상기 댐(110)은 상기 강판(1)의 폭 방향과 평행한 변(110b)을 가지며, 상하면이 개방된 직육면체 형상으로 형성되며, 상기 댐(110)의 내부의 도금욕면에 배치되며, 도금 강판과 상기 댐(110) 사이의 공간을 이동하도록 구성되어, 상기 댐(110) 내부 도금욕면의 드로스를 모으는 드로스 수집 수단(130)이 배치된다.

댐(110)은 도금욕(11)에 일부 면이 잠겨 있으며, 일부는 도금욕(11) 외부로 노출된다. 이때, 상기 댐(110)이 노출되는 높이는 가스 와이핑 수단(60)의 높이 보다는 낮을 수 있다. 댐(110)은 상측에서 고정되거나, 도금조(10)의 측면 혹은 하측에 연결부를 통하여 연결될 수 있다.

드로스 수집 수단(130)은 상기 강판(1) 전면 및 후면에 각각 구비되며, 강판(1)의 폭 방향을 따라서 이동하면서 도금욕면 상부에 떠있는 드로스를 댐(110)의 측면으로 이동시켜 드로스가 강판(1)에 부착되는 것을 방지한다.

한편, 댐(100)의 모서리 상측에는 상기 댐(110) 내부로 대기보다 비중이 높은 비산화성 가스를 공급하는 가스 공급부(120)가 배치되며, 상기 가스 공급부(120)를 통하여 공급된 가스는 상기 댐(110)의 측면에 의해 이동이 차단되어 댐(110) 내부에서 머무르면서 상기 도금욕(11)으로부터 나오는 도금 강판이 대기중의 산소와 만나서 산화하는 것을 방지하며, 도금욕(11)의 산화도 방지한다. 가스 공급부(120)는 각 모서리에 구비되어 있으나, 마주보는 모서리에 한 쌍만 배치되거나, 한 모서리에만 구비될 수도 있다.

상기 가스 공급부(120)에서 공급되는 가스는 캐리어 가스로 질소(N₂)를 사용하고, 마그네슘의 산화를 방지하도록 육플루오르황(SF₆)을 혼합한다. 가스 공급부(120)는 도시하지는 않았지만, 레귤레이터, 메스 플로우 컨트롤러 및 플로우 미터를 통하여, 상기 댐(110)의 내부에만 배치되도록 한다.

가스 공급부(120)에서 공급되는 가스는 대기보다 비중이 크기 때문에 상기 댐의 내부에 충전되는 용량만 공급한다면, 외부로 나가지 않고 머무를 수 있다. 다만, 이러한 가스는 외부로 유출되는 경우에 인체에 무해하기는 하지만, 대기의 오존층 파괴 및 가스 분해 후 유독 가스 발생 우려가 있기 때문에, 상기 도금조(10)의 하부에 가스 탐지 장치(미도시)를 설치하여 가스 누출을 탐지한다.

육플루오르황 대신에 DP -50℃ 이하의 고순도 드라이드 에어와 SO2 의 혼합 가스를 사용할 수도 있으며, 그 외에도 다른 비산화성 가스를 사용할 수 있다.

도 3 내지 5 에서는 본 발명의 드로스 수집 장치(130)에 대하여 잘 도시되어 있다. 드로스 수집 장치(130)는 상기 강판의 폭과 평행하게 배치되는 가이드(135), 상기 가이드(135)를 고정하며 강판의 폭에 수직한 변(110a)의 상측에 설치되는 가이드 고정부(138), 드로스 수집부(131)에 연결되며 상기 가이드(135)를 따라서 이동하는 구동부(132) 및 상기 구동부(132)에 연결되며 강판의 폭에 수직하게 형성되어 강판의 폭과 평행하게 이동하면서 도금욕면의 드로스(D)를 가장자리로 수집하는 드로스 수집부(131)를 포함한다.

상기 드로스 수집 장치(130)는 강판의 전면 및 후면에 설치되며, 강판을 중심으로 전면 및 후면을 이동하면서 드로스(D)를 수집하여, 강판(1)에 드로스(D)가 부착되는 것을 방지한다.

드로스 수집 장치(130)의 드로스 수집부(131)는 도금욕에 일부 잠기며, 일부는 외부로 노출되어, 욕면 상에 떠있는 드로스(D)를 가장자리로 이동시키며, 상기 구동부(132)는 상기 드로스 수집부(131)의 상면에 연결되며, 가이드(135)로 제공된 와이어를 타고 이동할 수 있도록 구동수단이 구비되어 있어서, 상기 가이드(135)를 타고 이동하면서 상기 드로스 수집부(131)를 이동시킨다.

가이드(135)는 도금 장치(100)의 외곽 프레임 혹은 가스 와이핑 수단(60)에 연결되며, 이 실시예에서는 와이어 형태로 제공되며, 구조체로 제공될 수도 있다. 가이드(135)는 강판의 폭방향에 나란하게 배치되며, 상기 가이드 고정부(138)를 통하여 상기 댐(110)과 연결된다. 가이드 고정부(138)는 풀리(138a)를 포함하며, 상기 풀리(138a)의 홈으로 상기 가이드(135)가 통과되며, 가이드(135)의 방향이 전환된다.

한편, 댐(110)은 상기 도금조(10)에 고정될 수도 있으나, 상기 가이드 고정부(138), 가이드(135)를 통하여, 상기 도금조(10)의 도금욕면에 매달리는 형태로 구현될 수 있다.

본 발명의 도금 장치(100)는 강판(1)이 도금욕(11)을 통과한 직후에 댐(110)에 의해서 비산화성 가스가 가둬져 있는 공간을 통과하며, 그에 의해서 도금 직후의 강판이 산소와 만나서 산화하는 것이 예방될 수 있다. 비산화성 분위기 상태에서 가스 와이핑 수단을 통과하며, 그 후에 순차적으로 냉각됨으로써, 강판의 표면 품질이 개선될 수 있다.

또한, 강판(1)의 표면 품질 결함을 초래하는 드로스(D)가 강판에 부착되는 것을 제거하도록 댐(110) 내부의 도금욕면을 이동하는 드로스 수집 장치(130)를 포함하며, 드로스 수집 장치(130)의 동작으로 강판(1)이 통과하는 도금욕면은 항상 청정 상태로 유지될 수 있다. 또한, 댐(110) 내부는 비산화성 가스가 충전되어 있기 때문에, 댐 내부(110)에서 도금액이 산소로 인하여 산화되는 것은 예방될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 위 실시예로 제한되는 것은 아니며, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.

특히, 비산화성 가스의 선택 및 캐리어 가스와의 혼합은 상술한 실시예 외에도 통상의 기술자가 적절하게 선택할 수 있음은 물론이다.

10: 도금조 11: 도금욕
100: 도금 장치 110: 댐
120: 가스 공급부 130: 드로스 수집 수단
131: 드로스 수집부 132: 구동부
135: 가이드 D: 드로스

Claims (7)

1. 도금욕조;
   도금욕조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단;
   상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 및
   상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있으며, 상면 및 하면이 개방되어 있는 직육면체 형상으로 구성되는 댐;을 포함하며,
   상기 댐에는 댐 내부 공간으로 비산화성 가스를 공급하는 가스 공급부가 구비되고,
   상기 댐 내부의 도금욕면에 배치되며, 상기 도금 강판과 상기 댐 사이의 공간을 이동하도록 구성되어, 상기 댐 내부 도금욕면의 드로스를 모으는 드로스 수집 수단을 포함하며,
   상기 드로스 수집 수단은
   상기 도금 강판의 폭방향에 수직한 드로스 수집부;
   상기 드로스 수집부에 연결되며, 상기 드로스 수집부를 상기 도금 강판의 폭방향으로 이동시키는 구동부; 및
   상기 댐 상부에 배치되며, 상기 구동부에 연결되고, 상기 구동부의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함하는 도금 장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 드로스 수집 수단은 상기 도금 강판의 양면에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스 공급부로는 대기보다 비중이 높은 비산화성 가스가 공급되며,
   상기 댐 외부에는 상기 가스 공급부로부터 공급되는 비산화성 가스를 검출하는 검출 수단이 배치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
   

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