KR101608035B1 - 연속 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하는 전자기 장치 및 이 장치의 코팅 프로세스 - Google Patents
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Abstract
용해된 금속 조 (17)에서 용융 도금에 의해 평평한 금속을 코팅하는 전자기 장치에 있어서, 상기 전자기 장치는 상기 금속 제품의 피드 면 (feed plane)을 따라 상기 금속 제품을 상기 금속 조 안으로 도입하기 위한 길이 방향 개구 (16)가 바닥에 제공된, 상기 금속 조 (槽)를 포함하는 길이 방향 용기 (11),- 상기 용기 (11)에 대해 배열되며 금속 조 (17)에 걸쳐 자속을 생성하도록 적응된 전자기 인덕터 (3)로서, 상기 인덕터는 상기 금속 제품의 피드 면에 대향하며 상기 용기 (11)의 외부 프로필 (profile)에 인접한 내부 프로필을 갖고, 상기 프로필들은 이 프로필들이 상기 자속을 상기 용기의 보다 좁은 부분 (20)에 집중시켜서, 상기 용기 (11)의 바닥에 걸쳐 길이 방향으로 유도 전류를 유도하여, 최대 강도의 전자기력을 상기 조 (17)의 바닥에서 생성하여, 상기 용기의 바닥에 대해 조 자체의 부상 (levitation)이 이루어지고 하부 메니스커스 (meniscus)를 정의하도록 하는, 상기 전자기 인덕터 (3)을 포함하며,하부 메니스커스의 단부에 유도 전류를 정류하여, 상기 전자기력이 상기 하부 메니스커스의 전 연장 (extension)에 걸쳐 균일하게 만들어지게 하는 정류 수단들이 제공된다.
Description
본 발명은 띠 강 (steel strip)과 같은 평평한 금속 제품을 연속 용융 도금의 방법으로, 예컨대 아연이나 아연-코팅 합금과 같은 코팅 금속으로 코팅하는 전자기 장치에 관한 것이며, 나아가, 평평한 금속 제품의 연속 용융 코팅 프로세스에 관한 것이다.
띠 강을 코팅하기 위한 공지의 프로세스는 교번 자계에 의해 반 부상 (semi-levitation) 상태로 유지되는 용융 금속 조(槽)에 띠 (strip)을 통과시키는 것을 포함한다.
종래의 고온 (hot) 아연 도금 프로세스는 연속적이며 (continuous), 보통 예비 단계로서, 코팅을 인가하기 전에 띠의 온도를 조심스럽게 제어하여 띠 강을 예비 처리, 예비 가열하는 것을 필요로 한다. 상기 - 화학적 및 열적 - 예비 처리는 코팅이 띠에 점착되는 것을 개선하며, 예비 가열 단계는 제어된 분위기 (atmosphere)에서의 예비 가열 동작 또는 띠의 산화를 방지하는 보호 필름으로 띠의 표면을 코팅하기 위해 감소된 무기 유동 (inorganic flux)에 띠를 담그는 유동 동작이다.
띠 강에 제어된 분위기에서의 예비 가열이 이루어지려면, 이 띠 강이 고온에서 코팅 조 안으로 들어갈 수 있는데, 이 온도는 아연 또는 아연 합금으로 이루어진 조의 경우, 금속 조의 온도와 동일한데, 예컨대 450°C이다.
이 타입의 고온 아연 도금 프로세스는 띠가 상부까지 이르도록 하는 개구를 바닥에 갖는 용기 내에 포함된 반 부상된 조 내에서 수행되는 코팅 단계를 포함한다. 상기 띠는 용해 코팅 조 아래에 배열된 하나 이상의 가이딩 롤러에 의해 가이드된다. 상기 띠는 보통 실질적으로 수직한 방향으로 하부로부터 조 안으로 들어가며, 그 후 용해된 코팅 물질을 통과한다. 상기 띠가 그 후, 수직 방향으로 금속 조로부터 꺼내진다.
조의 부상을 이용하는 공지 시스템들은 조의 하부 메니스커스 (meniscus) 동요 (disturbance)라는 단점을 가지며, 따라서 조를 포함하는 용기 바닥의 개구를 통해 액체가 누출된다.
하부 메니스커스 동요와 이로 인한 액체 누출을 제거하기 위한 시도들이 있어 왔다.
개구를 통과하는 띠는 통상, 조를 포함하는 용기의 바닥에 배열되거나, 또는 수직 통과의 경우에는 용기 측벽 상에 배열되며, 띠가 통과하는 개구로부터 액상 금속의 유출을 막기 위한 해법들이 사용된다.
몇몇 해법들은 용해된 금속 코팅을 띠가 통과하는 개구 근처의 냉각 수단에 의해 얼리는 것을 사용하는데, 여기서 상기 코팅의 일부 응결이 개구의 일부를 닫는 결과를 낳는다. 이 경우, 고체/액체 계면은 유도 가열 시스템 및 냉각수 흐름 속도 (flow rate)을 조절함으로써 제어된 강도 냉각 시스템에 의해 제어되어야 한다.
코팅 금속의 냉각 클로져 (closure) 및 띠가 통과하는 개구 근처의 전자기 실러 (sealer) 를 채용하는 시스템의 다음 단계 발전은 띠가 통과하는 개구에서의 상기 고체/액체 계면 위치가 원칙적으로 안정되지 않을 수 있으며, 이것의 안정성이 쥴 효과 (Joule effect)에 의한 유도 가열 및 매우 높은 레벨에서의 수분 냉각에 의해서만 보장될 수 있다는 것을 보여주었다: 고체/액체 계면의 열 구배가 1000°C/mm 보다 낮아야 한다.
고체/액체 계면 위치의 불안정성의 결과로, 순간적인 응결 또는 코팅 물질의 용해가 띠가 통과하는 개구에서 일어난다: 온도 구배가 계면의 양 측에서 전술한 값보다 낮으면, 중간 위치가 유지될 수 없을 것이다. 이 냉각 실 (seal)들은 개구를 통해 움직이는 띠 표면의 점착을 유발하며, 따라서 실의 마모나 파손이 유발되어 이로 인해 응결된 코팅이 띠에 달라붙거나 또는 개구를 통해 용해된 물질의 누출이 야기된다.
전자기 실러 (sealer)와 관련된 다른 문제는 조 내의 용해된 코팅 금속의 질량의 반 부상을 제공하기 위해 사용되는 전자기력의 강한 회전 성분이다. 멜트 (melt) 내의 전자기력의 소용돌이 성분은 보통 교번 자계의 도전성 용해 금속에 나타나는 유체역학적 기원의 힘 - 점성과 동역학적 힘-을 보상하기 위해 사용된다. 전자기력의 다른 성분- 잠재적 성분-은 보통 유체 정역학적 (hydrostatic) 압력을 보상하기 위해, 예컨대, 부상된 상태에서 용해된 코팅 금속을 지지하기 위해 사용된다. 잠재적 힘 (fpotential) / 소용돌이 힘 (fvortical) 의 비는 보통 1보다 낮아야 한다; 오직 이 경우에만, 코팅 용해 금속의 부분적 부상이 얻어진다. 따라서, 이 요구와 관련된 문제는 하부 메니스커스의 불안정성을 초래하며, 이것은 하부 개구를 통한 코팅 액체의 누출을 가져온다.
띠가 통과하는 개구에 인접한 위치에 배열된 전자기 장치와 관련된 다른 문제는 교번 자계를 발생시키는 자극에 의해, 강자성 금속 띠 상에 인력이 발생한다는 것이다. 띠 상의 인력은 공진 시에도 진동을 유발하며 따라서, 불규칙성이 띠 상에 증착된 코팅의 두께 상에 나타나며, 심지어 띠 자체의 파손이 나타나기도 한다. 하부 메니스커스를 통한 용해된 물질의 누출이 띠의 진동과 함께 증가한다. 만일 띠가 통과하는 개구 근처에 배열된 전자기 장치가 개구 내의 중심 위치에 띠의 안정화를 가져오지 않으면, 상기 개구를 통해 조로부터 액화 금속의 누출 또는 드리핑 (dripping)이 있을 것이다. 어떤 경우들에서는, 액체 질량의 봉쇄 (contatinment)가 98% 또는 100%에 이를 수 있지만, 모든 경우에 누출은 심각한, 아니라면, 관련된 문제를 보이게 된다.
연속적 용융 도금에 의해 띠 강을 코팅하기 위한 기계적 또는 전자기적 장치들과 관련된 다른 문제는 Fen Znm 유형의 금속 내 (inter-metal) 복합체(compound)의 제어되지 않은 형성이며, 이것은 Fe과 Zn의 화학 반응의 결과로 나타난다. Fen Znm 합금은 주로 띠 강과 Zn 코팅 표면 사이에 위치하며, 상호 접합 영역을 표현한다. Fen Znm 입자들은 띠로부터 분리되거나, 항상 분해되어 존재하는 Fe에 의해 조에서 직접 생성되어 용해된 코팅 Zn와 혼합된다. 이 Fen Znm 입자들은, "단단한 찌꺼기 (hard dross)"로 불리며, 코팅된 띠의 품질에 문제가 된다. 단단한 찌꺼기의 생성이 띠 강 코팅 시스템으로부터 제거되거나 이 입자들이 용해 조로부터 추출되어야 한다.
연속적 용융 도금에 의해 띠 강을 코팅하기 위한 기계적 또는 전자기적 장치들과 관련된 다른 문제는 통상 1 초 이상인 금속 코팅 조의 띠의 영구성 (permanence)이다. 이 경우, 상당한 두께의 금속 내 Fen Znm 혼합물이 빨리 띠 표면상에 생겨난다; 특히, 코팅과의 좋은 점착 및 단단한 표면을 얻기 위해 요구되는 γ 층은 일정 두께를 넘어서서는 안되며, 그렇지 않으면, 이것이 코팅을 잘 부서지게 (brittle) 만들어서, 코팅이 더 이상 깊은 형성 프로세스 (deep forming process)에 적용될 수 없을 것이다.
따라서, 전술한 단점들을 극복할 수 있는, 연속 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하며 이를 위한 코팅 프로세스를 수행하기 위한 전자기 장치를 제공할 필요가 있다.
용해된 코팅 금속을 포함할 뿐만 아니라, 특정 전자기 성분에 의해 조를 포함하는 용기의 하부 개구를 통한 누출 및 드리핑 (dripping)을 실질적으로 제거하도록 적응되고, 띠 가이딩 롤러 상에 배열된 작은 용해 코팅 조에서 연속 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하는 전자기 장치를 제공하는 본 발명의 주 목적이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 큰 사이즈의 조 및 띠를 안내하는 조 내에 담긴 하나 이상의 롤러를 필요로 하지 않는, 연속적 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하는 상응하는 프로세스를 제공하는 것으로, 상기 프로세스에서 띠는 작은 사이즈의, 반 부상된 코팅 조로 안내되며, 조의 전체 저면 상에 유도된 전류가 누출 및 드리핑의 방지를 위해 정류된다.
따라서 본 발명은 청구항 제 1항에 따른 용해된 금속 조에서 용융 도금에 의해 평평한 금속을 코팅하는 전자기 장치를 제공함으로써 전술한 목적을 달성할 것을 제안하는데, 여기서 상기 장치는:
- 상기 금속 제품의 피드 면 (feed plane)을 따라 상기 금속 제품을 상기 금속 조 안으로 도입하기 위한 길이 방향 개구 (16)가 바닥에 제공된, 상기 금속 조 (槽)를 포함하는 길이 방향 용기 (11),
- 상기 용기 (11)에 대해 배열되며 금속 조 (17)에 걸쳐 자속을 생성하도록 적응된 전자기 인덕터 (3)로서, 상기 인덕터는 상기 금속 제품의 피드 면에 대향하며 상기 용기 (11)의 외부 프로필 (profile)에 인접한 내부 프로필을 갖고, 상기 프로필들은 이 프로필들이 상기 자속을 상기 용기의 하부(lower part)에 집중시켜서, 상기 용기 (11)의 바닥에 걸쳐 길이 방향으로 유도 전류를 유도하여, 최대 강도의 전자기력을 상기 조 (17)의 바닥에서 생성하여, 상기 용기의 바닥에 대해 조 자체의 부상 (levitation)이 이루어지고 하부 메니스커스 (meniscus)를 정의하도록 하는, 상기 전자기 인덕터 (3)을 포함하며,
하부 메니스커스의 단부에 유도 전류를 정류하여, 상기 전자기력이 상기 하부 메니스커스의 전 연장 (extension)에 걸쳐 균일하게 만들어지게 하는 정류 수단들이 제공된다.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면, 가능하면 제 1항 내지 제 16항 중의 어느 한 항에 따른 전자기 장치를 수단으로 용해된 금속 조 (17)에서 연속 용융 도금에 의해 평평한 금속을 코팅하는 프로세스가 제공되는데, 상기 프로세스는
- 평평한 금속 제품을 상기 조를 포함하는 길이 방향 용기 바닥에 제공된 길이 방향 개구 (16)를 통해, 피드 면을 따라 상기 용해된 금속 조 (17) 안으로 도입하는 단계, 및
- 금속 조 (17)에 걸쳐 자속을 생성하는 단계로서, 상기 자속은 유도 전류를용기 (11)의 바닥에 걸쳐 길이 방향으로 유도하고 조 (17)의 바닥에서 최대 강도의 전자기력을 생성하도록 용기의 보다 좁은 하부 부분 (20)에 집중되어, 상기 용기의 바닥에 대하여 조 자체를 부상시키고 상기 조의 하부 메니스커스를 정의하는, 상기 자속 생성 단계를 포함하며,
하부 메니스커스의 단부에 상기 유도 전류의 정류가 제공되며, 이에 의해 상기 전자기력들이 상기 하부 메니스커스의 전 연장을 따라 균일하게 만들어진다.
띠의 가이딩 롤러 상에 배열된 작은 코팅 조를 포함하는 본 발명의 장치는 보통 400 톤까지의 용해된 물질을 포함하며, 용해된 물질에 담긴 가이딩 롤러를 갖는 큰 사이즈의 조를 제거함으로써 얻게되는 모든 장점들을 갖는다.
장점들은 다음을 포함한다:
- 조를 포함하는 용기의 교체가 필요한 경우, 시스템의 보다 큰 유연성;
- 보다 작은 조 내의 띠의 영구성의 더 짧기 때문에, 금속 상호 혼합물 형성에 대한 보다 나은 제어;
- 보다 균질한 (homogenous) 온도 및 조 조성;
- 롤러들이 조 내부에 잠기지 않기 때문에 롤러들의 장수명, 이것은 띠의 연속적 진동에 의한 롤러 자체 또는 롤러의 베어링들의 마모를 피할 수 있다는 것에 기인한다;
- 수리가 덜 필요하며 따라서 생산성이 더 높아진다.
나아가, 이와 같은 장치는 조의 용해된 코팅 금속의 제한을 얻을 뿐 아니라, 띠가 통과하는 개구를 통한 누출 및 드리핑을 실질적으로 감소시킨다. 누출은 아래에 기술되는 특정 전자기 성분에 의해 본 발명을 수단으로 감소된다.
용해된 금속 코팅 조를 포함하는 용기는 용기 바닥에 제공된 띠가 통과하는 개구 방향으로 하향 수렴되는 측벽을 갖는 관통 형상 (through shape)을 갖는다. 용기와 관련된 전자석은 한 쌍의 상호 대향한 반대되는 양극 연장 또는 자극을 갖는데, 각 연장 또는 자극은 용기의 각 측벽에 인접하며 실질적으로 상기 각 측벽의 형상을 따른다.
용해된 금속을 포함하는 용기의 자극 및 측벽의 구성들은 유리하게 용기에 걸쳐 전자석에 의해 생성되는 자기 유도가 용기의 바닥에서 최대가 되어, 코팅 조의 바닥에서 수직 방향으로 최대 강도의 자력을 생성하여 용해된 금속을 띠가 통과하는 개구로부터 이격되도록 민다.
이 수직 방향 자력은 동시에 실질적으로 포텐셜한 타입이며 띠가 통과하는 개구의 전 길이를 통해 균일하게 생성되어 하부 메니스커스 근처에서의 액화 금속의 순환을 억제하여, 이와 같은 메니스커스를 보다 안정되게, 예컨대 코팅 조의 띠 강의 인렛 영역에 유지시킨다.
보통 전자석의 작용은 조를 동요시키고 상기 동요 운동은 누출 문제에 기여한다: 조의 국지적 소용돌이 운동은 하부 메니스커스에 압력을 가하는데 기여하며, 이것은 국지적으로 지지되어야만 하는 추가 헤드로 변화된다.
본 발명에 따르면, 유리하게 전자석에 의해 생성되는 용해된 금속 부피 내의 소용돌이를 분리 및 차단하기 위해 댐핑 수단이 포함된다. 상기 댐핑 수단은 용기내 용해된 금속의 순환을 변경하고 순환의 요동을 억제하는 방해판 (baffle) 또는 평면 부재를 포함한다.
이 방해판들은 띠의 피드 면에 대해 실질적으로 수직하며 유전체 세라믹 물질로 만들어지고 용해된 금속 코팅을 포함하는 용기에 상부 및 하부 부분에 배열된다. 이 방해판들은 상부 및 메니스커스 및 하부 메니스커스 양쪽에서 용해된 금속의 낮은 속도를 낳는다. 동시에, 이 방해판들은 용해된 금속 코팅에 전자석에 의해 유도된 전류의 국지적인 강한 전류 루프를 제거하고 이 루프들을 단일의, 큰 스케일의 전류 루프에 결합시킨다. 이 단일 전류의 하부 부분은 직선이며 상기 하부 메니스커스에 평행한데, 이것이 이와 같은 하부 메니스커스를 따라 균일하게 분포된전자기 지지력을 얻는 것을 가능하게 한다.
용해된 코팅 물질의 반 부상 (semi-levitation)을 갖는 용기 하부에 배열되어 띠 강을 용기 중심에 유지시키는 기계적 가이딩 소자들의 존재에도 불구하고, 전자석은 띠를 2개의 상호 대향하는, 반대 극들 중 하나를 향해 잡아당겨서 용기 내의 띠의 운동에서 띠의 사이드 바이 사이드(side by side) 운동 및 원하지 않는 진동을 생성한다. 양 극 중 하나를 향해 띠를 주기적으로 잡아당기는 것은 그것의 공진과 심지어 그것의 마모를 초래한다. 이 잡아 당김은 하부 메니스커스 하부에서 발생하며 여기에 분산된 자속의 세기에 의존한다. 고 도전성 물질로 만들어진 실드 시스템이 자속의 분산을 억제하기 위해 사용되어 띠를 잡아당기는 것을 감소시킨다. 도전 실드는 자속이 띠 강 안으로 뚫고 들어가는 것을 방해하고 맥스웰 인력 (Maxwell attraction)을 감소시킨다.
본 발명의 제 1 유리한 변형례에 따르면, 전류 션트 (current shunt)가 포함되는데, 상기 전류 션트에는 상기 금속 조와 접촉하지 않도록 구성된 전류 전도부가 제공되고, 상기 전류 전도부는 전류 전도 단자들에 접속되며, 상기 단자들은 적어도 일부가 용해된 금속 조에 갈바닉 (galvanic) 접촉하도록 상기 길이 방향 개구의 2개의 각 단부들에 제공되며, 용해된 금속 조-저항성 (resistant) 물질로 만들어진다.
도전 단자 및 고 전도성 전류 컨덕터 또는 상기 조와 접촉하지 않으며 상기 단자들을 접속시키는 션트가 상기 메인 자속 및 용해된 금속 코팅을 포함하는 용기를 둘러싼다. 상기 전류 컨덕터 또는 션트는 전자석의 자속에 의해 생성되는 모든 유도 전류들을, 이 전자석들이 시변 전류에 의해 제공될 때, 전도한다. 전술한 전류는 상기 용해된 금속 코팅 조의 바닥을 따라 도전 단자를 중을 흐른다. 전류들은 조의 바닥에서 전자석에 의해 생산되는 자속과 함께 동작 (cooperarate) 하여, 상기 조를 위를 향애 밀러 올리고 용기의 바닥에서 개구로부터 이격시켜 하부 메니스커스를 정의한다. 이 도전 단자의 사용은 하부 메니스커스 테두리 상의 전류 왜곡을 제거하고 부상력 (levitation force)의 수직 성분이 이곳에만 존재하는 것을 보장한다. 이에 의해 용해된 물질의 누출이 유리하게 띠가 통과하는 개구의 테두리로부터 제거된다. 동시에, 상기 단자 및 상기 단자들을 접속시키는 션트는 전류를 조 바닥의 원하는 위치에 집중시키고, 여기에서 실질적으로 전기 컨덕터가 사용되지 않고 생성되는 자력과 비교해서, 위로 향하는 자력의 효과를 증가시킨다.
본 발명의 제 2 유리한 변형례에서는, 적절한 형상을 갖는 자기 부품들이 제공되고 이 부품들이, 용해된 코팅 조의 자유면 또는 하부 메니스커스의 단부들에서 유도 전류를 정류하기 위한 "자기 창 (magnetic window)"를 정의하도록 상호 구성되어, 상향 자기력의 효과를 증가시킨다.
본 발명의 또 다른 특징은 상기 용해된 물질의 폐쇄된 재순환에 의해, 용해된 코팅 물질의 지속적 클리닝 (cleaning)을 제공하는 것인데, 상기 재순환은 용해된 금속 코팅을 제공하기 위한 적어도 하나의 용해로(melting furnace), 기계 타입 또는 자기-유체 역학 타입의 재순환 펌프 및 세라믹 퇴적 필터를 포함하며, 여기서 유리하게 단단한 찌꺼기 입자들은 용해된 코팅 합금이 상기 도금기의 용기 안에 로딩되기 전에 용해된 코팅 합금으로부터 분리된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 띠가 통과하는 개구에 인접하게 상기 용해된 코팅을 포함하는 용기 하부에 배열된 폐쇄 메커니즘에 의해 제공된다. 이와 같은 폐쇄 메커니즘은 코팅 라인이 시작되기 이전에 용해된 코팅으로 상기 용기를 채우는 것을 허용한다.
종속 청구항들은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.
본 발명의 기타 특징 및 장점들은 바람직한, 그러나 한정적이지 않은, 용해된 코팅 조의 연속적 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하기 위한 전자기 장치의 실시예들 통해 보다 분명해질 것인데, 상기 장치는 아래 도면에 도시된다. 여기서:
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 제 1 실시예의 다이어그램을 도시하고;
도 2는 본 발명에 따른 전자기 장치에 사용되는 용기 및 전자석을 보여주는 투시도이며;
도 3은 본 발명에 따른 장치의 전면도를 도시하며;
도 4는 도 3의 장치의 단면도를 도시하고;
도 5는 본 발명에 따른 전자기 장치에 사용되는 용기의 일부의 투시도를 도시하며;
도 6은 도 5의 용기의 부분 단면도이고;
도 7 및 8은 용기의 2개의 단면도이며;
도 9는 전류 션트를 갖는 용기의 전면도를 도시하며;
도 10은 본 발명에 따른 장치의 인덕터의 자기 요크의 실시예의 투시도를 도시하고;
도 11은 부분 단면으로 도시된 전류 션트를 갖는 반 용기 (half-container)의 투시도이며;
도 12는 띠가 통과하는 개구의 단부에서 전류 션트와 도전 단말의 효과를 도시하며;
도 13은 "자기 창 (magnetic window)"이 제공된 반 용기의 기타 실시예의 투시도를 도시하고,
도 14는 본 발명에 따른 장치의 확대 전면도를 도시한다.
도면의 동일 참조 번호는 동일 요소 또는 성분을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템의 제 1 실시예의 다이어그램을 도시하고;
도 2는 본 발명에 따른 전자기 장치에 사용되는 용기 및 전자석을 보여주는 투시도이며;
도 3은 본 발명에 따른 장치의 전면도를 도시하며;
도 4는 도 3의 장치의 단면도를 도시하고;
도 5는 본 발명에 따른 전자기 장치에 사용되는 용기의 일부의 투시도를 도시하며;
도 6은 도 5의 용기의 부분 단면도이고;
도 7 및 8은 용기의 2개의 단면도이며;
도 9는 전류 션트를 갖는 용기의 전면도를 도시하며;
도 10은 본 발명에 따른 장치의 인덕터의 자기 요크의 실시예의 투시도를 도시하고;
도 11은 부분 단면으로 도시된 전류 션트를 갖는 반 용기 (half-container)의 투시도이며;
도 12는 띠가 통과하는 개구의 단부에서 전류 션트와 도전 단말의 효과를 도시하며;
도 13은 "자기 창 (magnetic window)"이 제공된 반 용기의 기타 실시예의 투시도를 도시하고,
도 14는 본 발명에 따른 장치의 확대 전면도를 도시한다.
도면의 동일 참조 번호는 동일 요소 또는 성분을 나타낸다.
도 1은 용해된 코팅 금속 조에서 연속적 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하기 위한 시스템의 일 실시예를 도시한다. 이와 같은 시스템은 다음을 포함한다:
- 본 발명의 대상인, 코팅이 아연 베이스인 경우 도금기 (galvanizer)로 알려진 전자기적 장치 (1)로서, 상기 장치는 인덕터 (3) 및 용해된 금속 조를 담아두기 위한 용기 (11)를 포함한다;
- 코일 (4)을 통해 인덕터 (3)에 피딩하기 위한 급전 수단 (2);
- 도가니(crucible) 안에 배열된 재순환 펌프 (6)가 제공된 가열/용해로 (furnace) (5)로서, 상기 재순환 펌프는 노에 공급되는 용해된 코팅 물질에 담기기 위한 것이다;
- 용해된 코팅 물질을 정화하기 위한, 적절히 가열된 퇴적물 필터 (7);
- 용해된 코팅 물질을 도금기 (1)로부터 용해로 (5)로, 용해로 (5)로부터 퇴적물 필터 (7)로 그리고, 퇴적물 필터 (7)로부터 다시 도금기 (1)로 재순환하기 위한 적절히 가열된 파이프 (8);
- 장치의 용기 (11)를 닫기 위한 폐쇄 메카니즘 (10)으로서, 용기는 프로세스 시작 시에는 용해된 코팅 물질로 채워져 있다;
- 폐쇄 메카니즘 (10) 하부에 배치되며, 프로세스 시작 시에 없어지는 ( lost), 코팅 물질의 흡수기 (9);
- 폐쇄 재순환 회로의 각 요소들을 개별적으로 가열하기 위한 제어 유닛 (12)으로서, 상기 각 요소는 파이프 (8), 재순환 펌프 (6)를 갖는 가열/용해로 (5), 퇴적물 필터 (7) 및 흡수기 (9)를 포함한다.
도 1의 시스템은 Zn 또는 Zn 합금, 또는 Al, Al 합금, Mg, Si, Sn, Pb 및 상기 금속들의 합금으로 이루어진 금속 띠의 연속적 코팅을 위해 사용된다.
이제 도 1, 3 및 4를 참조하면, 연속적인 띠(13)가 코일 (미도시)로부터 풀려서 종래의 예비 처리가 행해진다. 예비 처리 후에, 띠 (13)가 가이딩 롤러 (15)에 의해 장치의 용기 (11) 저면에 제공되는, 세로 방향 개구 또는 슬릿 (16)으로 인도된다.
연장된 (elongated) 형태를 가진 이와 같은 용기 (11)는 인덕터를 관통하는 (through) 형상을 가지며, 예컨대 아연과 같은 용해된 금속 코팅 조 (17)를 포함한다. 조 (17)는 상부면 또는 상부 메니스커스 (18)를 정의한다. 개구 (16)는 띠 (13)가 조 (17) 내부를 통과하도록 하며, 띠는 조 (17)를 통해 연장되는 방향으로 움직인다. 조 (17)를 통과하는 띠 (13)의 운동은 띠 그 자체가 조를 형성하는 용해된 금속 물질 층에 의해 코팅되게 한다. 코팅된 띠 (14)는 조 (17)로부터 조의 상부면 (18) 아래 방향으로 추출된다. 용기 (11)는 상부 단부를 갖는데, 이것을 통해 상기 코팅된 띠 (14)가 상향 이동된다.
공압식 또는 전자기식 코팅 두께 제어 장치 (19)가 보통 띠 (14) 상에 원하는 기본 무게를 얻기 위해 사용되며, 용기 (11) 상부에 (over) 위치한다. 제어 장치 (19)의 하방에는 릴 (reel: 미도시)이 위치하며, 이 릴 상에 냉각된 띠 (14)가 코일로 다시 감겨서 릴로부터 제거된다.
도 3 내지 9를 참조하여, 용기 (11)가 자세히 설명될 것이다.
도 6 및 9에 도시된 것처럼, 예컨대, 용기 (11) 내의 용해된 물질 레벨은 하나 이상의 오버 플로우 (51)들에 의해 제어되는데, 이 오버 플로우들은 가열 파이프 (미도시)에 의해 가열/용해로 (5)에 연결된다.
띠 (13)에 의해 정의되는 면에 수직한 수직면을 따른 단면도인 도 4에서, 용기 (11)는 연장된 굴뚝 (funnel) 모양이다.
용기 (11)는 상대적으로 좁은 부분 (20)을 갖는데, 이 부분은 띠 (13)를 위한 통로 (27)를 정의하는 개구 (16) 를 향해 하방으로 연장된다. 용기는 상대적으로 넓은 부분 (21)도 갖는데, 이 부분은 상기 좁은 부분 (20) 하방에 위치한다.
용기 (11)의 좁은 부분 (20)은 상기 좁은 부분의 측벽을 갖는 모서리 상에 배열된 세로 방향 그루브 (groove) (49)를 갖는데, 이 그루브는 조 부상 (levitation) 시스템이 켜지면, 즉 전술한 급전 수단 (2)이 작동되면, 용해된 금속 코팅 (또는 단순히 액화 금속)의 소용돌이 운동 성분들을 상부로 향하게 하도록 쓰이며, 상기 성분들이 용기 (11)의 측벽을 따라 하강하여, 이에 의해 액화 금속의 하부 메니스커스 상의 압력의 국지적 역학 성분 (local dynamic component)이 감소된다. 따라서, 상향 작용하는 전자기력의 보다 균일한 분포에 의해 하부 메니스커스의 균일한 상승을 촉진한다. 상기 그루브 (49)의 바닥은 용기 (11) 바닥에 대해 10 내지 100 mm 범위의 깊이를 가지며, 바람직하게 서로 30 내지 60 mm 범위의 거리에 배열되어, 조 (17)의 하부면의 보다 나은 안전성을 획득하고 이에 의해 상기 하부면으로부터의 물질의 드리핑 (dripping) 현상을 제한하거나 없앤다.
도 2, 3, 4 및 9를 참조하면, 상기 용기 (11)는 서로 볼트 결합되는 (bolt)수직 플랜지를 따라 각 대향 모서리에서 서로 맞물리는 2개의 반 용기 (22: half-container)를 갖는다. 상기 2개의 반 용기 (22)는 서로 결합되면, 관통 형상 (through shape)의 연장된 용기 (11)를 정의한다.
도 6 내지 8에 도시된 것처럼, 상기 용기 (11)는 한쌍의 세로 방향 측벽 (23)과 한쌍의 마감벽 (24)을 갖는데, 마감벽 각각은 해당 측벽 (23) 단부 사이에서 연장된다. 상기 측벽 (23)은 연장된 굴뚝 형상을 정의한다.
도 4에 도시된 용기 (11)의 중간부 (25)는 상부의 상대적으로 넓은 부분 (21) 과 하부의 상대적으로 좁은 부분 (20) 사이에 위치하며, 벽 (24) 내부에 포함되고, 상대적으로 좁은 부분 (20)을 향해 수렴되는 한 쌍의 세로 방향 측벽 (26)을 포함한다. 수렴 벽 (26)의 배열과 형태 (configuration and geometry)가 본 발명에서는 중요한 특징인데, 왜냐하면 양극 팽창 (polar expansion)의 형상과 함께 이 수렴 형태가 용기를 통해 인덕터에 의해 생성되는 자기 유도가 용기 바닥에서 최대가 되게 하며, 이에 의해 코팅 조의 하부 메니스커스 또는 바닥에서 수직 방향으로 최대 강도의 전자기력을 생성하는데, 이 전자기력이 용해된 금속이 띠가 통과하는 개구를 빠져나가게 한다.
용기(11)를 만들 수 있는 물질들은 상대 도자율 μ*=25-30를 갖는 철 파우더를 갖는 세라믹 혼합물과 같은 내화성 (refractory) 강자성 유전체 물질, 및 세라믹 유전체 물질 또는 예컨대 316L 스테인레스 스틸과 같은 낮은 도전율에서의 비자성 금속일 수 있다. 유용한 물질들은 고온 및 열 쇼크에 잘 견디는, 세라믹 바인더나 세멘트에 의해 서로 결합된 유리, 세라믹 또는 실리콘 파이버를 갖는 복합 재료(composite material)일 수 있다. 상기 용기 (11)는 금속 부분과 세라믹 부분으로 만들어질 수도 있다.
용기 (11) 내부를 일부 도시하는 도 6을 참조하면, 상기 용기의 좁은 부분 (20)은 띠를 위한 통로 (27)을 포함하며, 이 통로는 그 일단부에 용기 바닥의 개구 (16)를 포함한다. 상기 통로 (27)는 한쌍의 대향 세로 방향 벽 (28) (그 중 하나만이 도 6에 도시된다)과 한쌍의 대향 마감 벽 (29)에 의해 정의되는데, 마감 벽 각각은 벽 (28)의 해당 단부 사이에서 연장한다.
도금기 (1)의 인덕터 (3)가 도 2, 3, 10, 14를 참조하여 자세히 설명된다.
도금기 인덕터 (3)의 자기 요크 (yoke)는 대향하여 마주보는 세로 방향 측벽 (32)과 한쌍의 마감벽 (33)으로 구성되며 평면도에서 사각 프레임 형상을 갖는, 강자성 물질로 만들어진 외부 부재 (31)를 갖는다. 상기 마감벽 각각은 해당 측벽 (32)의 단부 사이에서 연장된다. 측벽 (32) 및 마감벽 (33)은 각각 상부 (35) 및 하부 (36) 개방 모서리에 의해 제한되는, 수직으로 배열된 내부 공간을 정의한다. 도금기 인덕터 (3)의 자기 요크 (yoke)는 한쌍의 양극 팽창 (polar expansions) 또는 자극 (37)으로 구성되는데, 각 팽창은 강자성 물질로 만들어지며 수직으로 배치된 공간(space; 34) 내측에서 상기 외부 부재 (31)의 각 측벽 (32)에 실장된다. 각 양극 팽창 (37)은 공간 (34) 내부에서 다른 극 팽창을 향해 연장하며, 상기 극의 적어도 하나의 단부 면 (38)에서 종결된다. 여기서 상기 극은 다른 양극 팽창 (37)의 적어도 하나의 상응하는 단부면 (38)에 대향되며, 이를 마주하고 있다(도 10). 상기 양극 팽창 (37)은 용기 (11)를 그 사이에 두기 위한 개구 (39)를 정의하며, 대향면 (38)들은 그 사이에 개구 (39)의, 상기 용기의 좁은 부분 (20)이 삽입되는 부분을 정의한다.
도 2, 3 및 14에 도시된 것처럼, 전류가 공급되는 코일 (4)은 각 양극 팽창 (37)에 대해 감겨 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 시변 전류가 급전 수단 (2)에 의해 각 코일 (4)에 공급되어 코일 (4)이 감긴 양극 팽창 (37)에 자장이 형성된다. 급전 수단 (2)은 전류, 전압, 주파수 및 전력으로 조절될 수 있으며 코일 (4)에 공급되는 전력을 변화시켜, 전자기 도금기의 인덕터 (3)에 의해 생성되는 자장의 힘과 질을 제어할 수 있다.
상기 코일 (4)은 복수의 섹션으로 구성될 수 있으며, 이 섹션들이 함께 어셈블 (assemble)되어 냉각 공기가 통과하는 개구를 제공한다. 코일들은 복수의 회전 (turn)으로 구성되며, 각각은 양극 팽창 (37)에 대한 와인딩 (winding)과 예컨대 구리와 같은 적절한 도전 물질로 이루어진다. 상기 회전은 상호 절연되며 양극 팽창 (37)에 대해서도 전자-절연 물질 (미도시)에 의해 절연된다. 도 14에 도시된 실시예에서, 상기 코일 (4)은 솔리드 와이어 (solid wire)로 만들어지는데, 왜냐하면 와이어에서의 전류 밀도가 5 A/mm2보다 낮기 때문이다.
상기 양극 팽창 (37) 및 외부 부재 (31)는 코일 (4)에 공급되는 전류에 의해 생성되는 자장을 위해 경로 (40)을 정의한다. 상기 경로 (40)는 도 10에 점선 및 화살표로 도시된다. 보다 상세하게는, 자장이 개구 (39)를 통해 제 1 양극 팽창 (37)의 단부면 (38)으로부터 제 2 양극 팽창 (37)의 단부면 (38)을 향해 뻗어간다. 자장은 그 후 계속해서 상기 제 2 양극 팽창 (37)을 통과하여 뻗어가고, 반대 방향으로 상기 양극 팽창 (37)이 실장된 세로 방향 측벽 (32)을 통과하여 뻗어가고, 외부 부재 (31)의 2 개의 마감벽 (33)을 통과하여 , 상기 1 양극 팽창 (37)이 실장된 측벽 (32)를 통과하여, 마지막으로 양극 팽창 (37)을 지나 다시 상기 제 1 양극 팽창의 단부면 (38)으로 뻗어간다.
각 양극 팽창 (37)의 각 코일 (4)의 전류 방향은 각 양극 팽창의 각 코일에 의해 생성되는 자장이 같은 방향으로 개구 (39)를 지나 뻗어가도록 제어된다.
도금기 인덕터 (3)의 자기 요크는 페라이트 (ferrite)나 다른 자성-유전체 (magneto-dielectric) 물질과 같은 통상의 강자성 물질로 만들어지지만, 바람직한 것은 전기 강 포일 (electric steel foil)이다.
도 10에 도시된 것처럼, 도금기 인덕터 (3)의 자기 요크는 각각이 수평면을 따라 실질적으로 E 형상의 섹션을 갖는 2개의 반 자석 (half-magnet) (41)으로 구성된다.
도 7 및 10에 도시된 것처럼, 양극 팽창 또는 극 (37)의 각 단부면 (38)은 용기 (11)의 각 세로 방향 측벽 (23)에 인접 위치하며, 용기의 좁은 부분 (20) 및 수렴 측벽(26)에 실질적으로 매우 근접하여 위치한다. 극의 각 면 (38)은 이 실시예에서, 그것이 실질적으로 측벽 (23)의 인접부의 형상을 따르도록, 특히 용기의 수렴 측벽 (26)과 좁은 부분 (20)을 따르도록 하는 형상을 갖는다.
대향하여, 상호 마주보는 양극 면들 (38) 간의 거리는 용기 바닥에서, 개구와 인접한 용기의 영역 (20) 또는 좁은 부분에서 최소이다. 이와 같은 최소 거리가 자장 (자기 유도)의 강도가 최대가 되는 개구 (39)의 최소 값을 정의한다. 대신, 자장의 강도는 양극 팽창 (37) 간의 개구 (39)가 더 넓은 영역 (20)의 아래로 내려갈수록 낮아진다.
나아가, 자속 통과 (magnetic flux passing)에 대한 저항 (자기 저항)이 액화 금속 조 (17)에서보다 자유 공간에서 더 낮기 때문에, 자속은 양극면 (38)을 통과하는 경향이 있으며 통로 (27)에서 조 (17)의 바닥 바로 아래에, 즉, 용기 바닥의 개구 (16)의 프로시큐션 (prosecution)에 집중된다 (도 4). 따라서, 코일 (4)에 걸친 주어진 시변 전류를 위해, 인덕터 (3)에 의해 조 (17)에 인가되는 자력이, 용해된 금속 조 (17)의 다른 어떤 영역과 비교했을 때, 용기 바닥의 개구 (16)에 인접한, 용기의 좁은 부분 (20)에서 더 강하다. 일반적으로, 자석의 파워 (및 자속)은 인덕터에 제공되기 위해 사용되는 시변 전류의 암페어 수 (amperage) 및 이의 주파수를 변화시킴으로써 조절될 수 있다.
전술된 자장의 조 바닥의 용기의 좁은 부분 (20)에서의 집중 효과를 생성하기 위해, 자극 (37) 사이의 개구 (39)의 최대치와 최소치 간의 비율은 0,1 내지 0,7 사이인 것이 유리하며, 바람직하게는 0,3과 0,4 사이이다. 나아가, 인덕터 (3)의 상부 부분에서의 자기 개구의 최대 크기는 수직 세그멘트 (segement)에 대해 양극 팽창 (37)의 높이의 0.2-0.6 배, 바람직하게는 0.35 내지 0.45 배로 일정해야 한다.
용기의 하부 좁은 부분 (20)에 상응하는 자기 개구 (39)의 하부 부분은 단면에서, 양극 팽창 (37) 간의 자기 개구 영역의 최대 단면적의 5% 및 20% 사이의 바람직하게는 8% 와 12% 사이의 전체 면적(overall area)을 가져야 한다. 실질적으로 수직인 벽들을 갖는 자기 개구 (39)의 이 하부 부분 상부에는, 상기 자기 개구가 수평면에 대해 25°와 89°도 사이, 바람직하게는 40°및 80°사이로 경사진, 용기 (11)의 수렴 벽 (26)에서 극 (37) 상의 벽과 함께 팽창한다. 양극 팽창 (37)의 전체 높이에 대한 후자 영역의 상대적인 수직 팽창은 3%와 15% 사이이며, 바람직하게는 7%와 10% 사이이다.
양극 팽창 (37)의 길이 방향 연장 또는 폭은 적어도 개구 (16)의, 즉 통로 (27)의, 길이 방향 팽창 이상이어야 한다.
시변 전류에 의해 생성되는 자속은 개구 (39)를 지나며 확장되고, 조 (17) 내부에 전류를 유도한다. 도 11을 참조하면, 유도 전류를 운반하는 경로 (42)는 전류가 금속 합금 또는 용해된 코팅 금속에 직접 유도되는, 즉 도전성인 부분을 포함한다.
도 5, 6, 9 및 11은 본 발명의 대상인 띠를 코팅하기 위한 전자기 장치의 제1 실시예를 도시한다.
이 제 1 실시예는 조의 하부 자유면을 따라, 유도된 전류를 정류하기 위한 전류 션트 (shunt) 또는 바이 패스 (bypass)를 포함한다. 상기 션트는 실질적으로 수직인 도전부 또는 컨덕터 (44), 상기 수직 도전부 (44)와 결합되는 실질적으로 수평인 도전부 또는 컨덕터 (43) 및 용해된 금속 조에 접촉하며 세로 방향 통로 (27)의 단부에 배열된 도전 단자 (47)을 포함한다.
수평 컨덕터 (43)들은 용기 (11) 외부에 있거나, 용기의 외벽에 접하여, 즉 조 외부에 있으며, 구리와 같은 전자 도전성 물질로 만들어진다. 유도 전류를 운반하는 외에, 이 컨덕터들은 상부 메니스커스에 인접한 자기 요크에 의해 분산되는 자속을 쉴드 (shield) 하기 위해 사용되며, 따라서 상기 메니스커스 상의 간섭을 감소시키고 양극 팽창 (37)이 띠를 잡아당기는 것을 감소시킨다.
수직 컨덕터 (44)들은 2개의 반 용기 (half-container: 22)들 사이에 수평 컨덕터 (43)과 함께 배열되어 도전 단자 (47)을 서로 접속시킨다. 상기 수직 컨덕터 (44)는 도 6에 도시된 내화 벽 (50)에 의해 조 (17)로부터 전열되거나 조 (17)와 접촉할 수 있다.
도 5 및 6을 참조하면, 션트의 수직 컨덕터 (44)는 만일 보통 컨덕터 (44)가 조로부터 절연되면 구리와 같은 도전성 물질로, 만일 컨덕터 (44)가 조와 접촉하면, 스테인레스 스틸이나 흑연 또는 조 물질과 반응을 많이 하지 않는 다른 도전성 물질로 만들어진 L 형상의 요소이다.
수직 컨덕터 (44)은 한 쌍의 수직 팔들을 포함하는데, 각 팔은 용기 (11)의 각 마감벽 (24)에 인접하여 배치되며 수평 컨덕터 (43)에 의해 정의된 팽창을 가로지르는 수단에 의해 상호 접속된다.
수직 컨덕터 (44)에는 그 단부에서 L 형상의 짧은 부분을 정의하는, 예컨대, 유리하게는 실리콘이나 탄화 구리 (copper carbide) 또는 흑연 또는 증착 피복 (pyrolytic) 흑연으로 만들어진 용해된 코팅 물질-저항성 (resisstant), 도전 단자 (47)가 제공된다. 이 단자 또는 전극 (47)들은 통로 (27) 근처에서 용기의 영역 (20) 내의 조 (17)의 부분과의 전기 접촉을 가능케 한다.
유리하게 이 전극 (47)들은 냉각될 필요가 없으며, 따라서 통로 (27)내 용해된 코팅 물질이 국지적으로 얼어 응결된 코팅에 띠가 달라붙음으로써 띠가 말려들게 되고 따라서 그것으로 용기를 막아버려 용기 그 자체 또는 띠가 결과적으로 파손되는 문제를 피할 수 있다.
도 11에 도시된 실시예에서, 유도 전류가 조 (17)를 통해 순환하기 보다는 전류 컨덕터 (44, 43)를 통과하며 흐르고, 유도 전류는 컨덕터(44)에 의해 용기 (11)의 터미널 공간(terminal space) 안으로 즉, 조 자체의 하부 메니스커스에서 용해된 조 (17)의 부분의 내부로 향하게 된다.
이 도전부들 (43, 44, 47)은 유도 전류를 직접적으로 하부 메니스커스에 가까이 집중시켜 전자기력의 포텐셜 파트 (potential part)를 증가시킨다. 용해된 코팅 물질의 다른 부분에서의 유도 전류의 억제 및 메니스커스와 아주 인접한 곳에서의 유도 전류의 집중은 조 운동의 댐핑 (damping)을 가져온다. 나아가, 하부 메니스커스 상의 전류 집중의 효과는 조 내부의 액화 금속의 양이 부상력을 만들 수 있을 정도로 충분하지 않은, 용기 (11)를 채우는 때 동안에 유용하다.
용해된 물질 및 전류 션트의 수평 (43)과 수직 (44) 컨덕터에 유도된 공통 전류는 용해된 질량의 하부 메니스커스를 따라 결합되고 용기 바닥에 제공된 개구 (16)근처에서, 조 (17)의 세로 방향에 수평으로 바닥을 따라 연장된다. 여기서 전류의 방향은 국지 자속 방향에 대해 직교한다. 그 결과, 자속 및 유도 전류가 수평 면에서 교차하여 위쪽으로 향하는 전자기력을 생산한다. 이 전자기력은 용기의 바닥에서 개구 (16)에 인접한 조 (17)의 부분, 예컨대 조 (17)의 가장 낮은 부분을 개구 (16)와 이격된 상부 방향으로 밀어올린다. 이 효과가 자기 부상으로 알려져 있으며 조 (17)하부 메니스커스를 정의한다.
자기 유도는 바닥을 향해 증가하여 자극의 하부 테두리에서 최대가 된다.
하향 자속 밀도의 혁신적 증가 및 용해된 코팅 물질의 도전 질량의 하부 메니스커스의 존재는 용해된 물질이 하향 이동할 때 전자기 지지력 (electromagnetic supporting force)이 혁신적으로 증가하는 긍정적 효과를 낳는다.
용해된 금속 조의 개구 (16) 근처 부분에 작용하는 상향 힘에 의해 도출되는 자기 부상은 조의 용해된 금속의 질량을 억제하는 중요한 요소이다.
전술한 자기 부상은 조 (17)의 봉쇄 (containment)가 98%를 넘도록 만든다. 자기 부상에 의해 생성되는, 전술한 유형의 조 (17)의 봉쇄는 띠가 통과하는 개구 (16)를 통한 용해된 코팅 금속의 주 손실을 방지하는데 효과적일 수 있으며, 통로 (27)의 길이 방향의 측벽 (28) 및 마감벽 (29)을 따라 드리핑을 부분적으로 감소하는 데에도 효과적일 수 있다 (도 6 및 11).
인덕터 (3)의 동작은 조 (17)에서 이동하는 용해된 코팅 물질의 유체역학적 압력 (전자기력의 포텐셜 부분) 을 실질적으로 보상하기 위해 적응되는 전자기력을 생성한다. 동시에, 전자기력은 회전 교반 (agitation) 운동을 낳는다; 이 운동은 용기 (11) 내부의 한쌍의 용해된 코팅 소용돌이의 생성을 의미하며, 이 소용돌이들은 띠 강을 바닥에서 꼭대기까지 씻는다.
이 소용돌이들은 띠를 따라 공통의 부상 (lifting) 브랜치 (branch)를 갖는데, 이것은 띠와 코팅 사이의 교환면 상의 열적 및 화학적 확산 강도의 감소를 의미한다. 동시에, 이중 소용돌이는 띠의 테두리에 직접 하강하는 2개의 플럭스 (flux)를 갖는다. 용해된 코팅 플럭스의 동적 압력은 띠의 테두리의 부상하는 힘을 감소시키고, 용기 (11)의 바닥의 개구 (16)를 통한 드리핑 또는 누출에 기여하며, 도 4 및 6에 도시된 것처럼 띠의 통로 (27)의 테두리 상에 용해된 물질이 드리핑될 가능성이 특별히 증가한다.
용기 (11)의 이중 소용돌이의 파손 (breakage)은 도 4, 6 및 7에 도시된 것처럼 2쌍의 길이 방향 평면 부재 (45, 46)의 시행에 의해 발생되는데, 상기 부재들의 각 쌍은 용기 (11)의 길이 방향 측벽 (23)으로부터 돌출된다.
특히, 상부 평면 부재 (45)의 쌍은 용기의 보다 넓은 부분 (21)의 상부 영역, 예컨대 부분 (21)의 상부 단부 근처에 배열될 수 있다.
제 1 변형 (도 7)에서, 하부 평면 부재 (46)의 쌍은 용기의 보다 넓은 부분 (21)의 하부 단부 근처에 배열된다. 제 2 변형에서 (미도시), 하부 평면 부재 (46)는 용기 (11)의 보다 좁은 부분 (20) 내부에 배열될 수 있다.
용기 (11)의 소용돌이의 정정 (correction) 효과의 영향은 이중적이다 (two-fold): 자기 유체 역학적 (magneto-hydrodynamic) 성격의, 국지적 효과와 유체 역학적 성격의 총체적 효과. 양 요소는 코팅 금속 질량 유속 배치의 심각한 변화를 가져온다.
용기 (11)의 넓은 부분 (21) 상의 상부 평면 부재 (45)에 의해 가해지는 자속의 션팅 (shunting)에 의해, 하향으로 마주보는 (downward facing) 전자기력이 부재들 (45, 46) 사이에서 개구 내에 나타나고, 상기 부재들 (45, 46) 사이의 소용돌이는 회전 방향을 바꾼다: 따라서 용해된 코팅이 상기 상부 평면 부재와 상기 하부 평면 부재 사이의 영역에서 띠의 운동에 반대되는 방향으로 흐른다. 나아가, 상기 부재들 (45, 46)은 소용돌이를 용기 넓은 부분 (21) 내에 제한하고 이 소용돌이를 하부 메니스커스의 영향으로부터 차단하는 유속 방해판 (baffle)으로 작용한다.
하부 평면 부재 (46)에는 수직 길이부 또는 돌출부 (46')가 제공될 수 있는데, 이것의 한 예가 도 8에 도시되는데, 이것은 상기 부재 (46)의 상부 표면으로부터 상기 부재 (46)의 폭과 동일한 최대 연장까지 수직 방향으로 연장된다. 상기 수직 부 (46')는 용기 (17)를 채우는 과정을 촉진하는 스틸 제트 (steel jet)의 편향 및 배치를 위해 사용된다.
부재 (45, 46)들은 띠 강의 넓이 Lstirp보다 큰 길이 방향 연장 L 을 가져서, L은 적어도 (Lstrip + 0,1H)과 같은데, 여기서 H는 용기 (11)에 담긴 용해된 코팅의 깊이이다. 유전체 물질로 만들어진 부재 (45, 46)는 메인 자속에 의해 용해된 물질에 유도되는 전류의 루프를 변경한다. 상기 부재들은 하부 메니스커스를 따른 유도 전류의 직선 통과 영역을 정의한다. 따라서, 이 부재 (45, 46)들은 조의 하부 메니스커스를 따라 유도 전류를 정류하는 데에도 기여한다.
난류 (turbulence)를 제한하는 부재 (45, 46)들은 비 자성 또는 약간의 강자성 세라믹 물질로 만들어진다. 이 부재들은 조의 용해된 물질의 전도도보다 낮은 전도도를 갖는 금속 물질, 316L 스테인레스 스틸로 만들어질 수 있다.
길이 방향 평면 부재 (45) 및 길이 방향 평면 부재 (46)는 실질적으로 평행하며 수평하고, 2개의 부재(45)와 2개의 부재(46) 사이를 지나는 띠 강에 대해 최소 개구를 허용하는 횡단 치수(dimension)를 갖는다.
하부 평면 부재 (46)는 유리하게 하부 메니스커스에 형성되는 용해된 코팅의 이중 소용돌이의 영향을 제거한다. 상부 평면 부재 (45)는 용해된 코팅 물질을 커버하여 튐 (splashing)을 방지하고 상승하는 띠 강을 따라 이와 같은 물질을 민다.
도 12의 상부 다이어그램은 용기 (11) 바닥에서 통로 (27)의 마감벽 (29) 상의 드리핑 메커니즘을 설명한다. 마감벽 (29)이 유전체이면, 유도 전류 전선이 유전체 벽 (29) 근처에서 굽고 (curved), 여기서 전자기력의 수직 성분이 상응하게 감소한다: 액화 물질 누출 가능성이 발생한다.
도 14에 도시된 실시예처럼 용해된 코팅 물질이 바닥까지 용기를 채우고 상기 물질이 폐쇄 메커니즘 또는 기계적 실(seal; 10)에 의해 제한될 때, 본 발명의 처리를 시작하기 위해서 마감벽 (29)에 도전 단자 또는 전극 (47)의 존재가 요구된다. 도 12의 중간 다이어그램에 도시된 것처럼, 도전성 벽 (29)과 용해된 금속 사이에 좋은 갈바닉 접촉은 유도 전류가 조 (17)의 벽 (29)에 실질적으로 수직인 플럭스를 갖는 것을 유도 전류를 갖고, 균일한 레벨의 전자기 지지력을 얻는 상기 벽 (29)을 가로지르는 것을 허용한다.
이 경우 통로 (27)의 마감벽 (29)을 정의하는 도전 단자 (47)는 션트에 속하며, 조 (17)의 바닥을 따라 흐르는 유도 전류의 일부가 따라가는 저 저항 도전 경로를 정의한다. 그 결과, 전자기력은 용기 바닥의 전체 개구 (16)를 따라 수직의 균일한 성분만을 가지며 전자기력의 소용돌이 성분을 감소시켜 하부 메니스커스 근처의 조 운동을 감소시킨다.
코일 (4)에서 전류가 충분히 감소되면, 도 12의 하부 다이어그램에 도시된 것처럼, 하부 메니스커스의 위치가 전극 (47) 상부로 이동하고 따라서 전류가 부분적으로 전극을 피하면서 부분적으로 상부에서 전극들 자체로 들어가도록 흐를 것이다. 이 경우 다시, 균일한 전자기력을 얻게 될 것이다.
용기 (11)을 채우는 것은 도 1 및 도 14에 도시된 것처럼, 폐쇄 메카니즘 (10) 없이도, 하부 메니스커스의 위치를 상기 단자 (47) 위로 이동시킴으로써, 흡수기 (9)에 의해 가로채지는 (intercept) 초기 누출을 수용함으로써 도전 단자 (47)를 이용하여 수행될 수 있다.
나아가, 하부 평면 부재 (46) 및 이 부재의 수직 돌출부들의 존재로 인해, 도전성 요소들 (47, 43, 44) 로 이루어진 션트와 폐쇄 메카니즘 (10) 없이도 용기 (11)를 채우는 것이 가능하지만, 하부 메니스커스의 위치를 높이기 위해 필요한 자장은 션트가 존재할 때 사용되는 것의 약 2배이다.
흑연으로 만들어지고 조와 직접 접촉하는 도전 단자 (47) 및 컨덕터 (44)로 인해, 조 물질에 비해 더 낮은 흑연의 전도도로부터 이득을 얻는 것이 가능한데, 왜냐하면 용기 (11)를 채울 동안에만, 전류와 전자기 지지력이 단자들 (47) 근처에서 조의 하부 표면 상에 부분적으로 집중되며, 용기가 채워질 때 전류와 전자기 지지력이보다 균일하게 재배치되어 부상되는 하부 표면의 안정성을 높이기 때문이다.
사실, 단자 (47)를 만들기 위해 상이한 도전성 물질들을 사용함으로써 전자기력을 중심에 대해 통로 (27)의 마감벽 (29) 근처에 집중시키거나 통로 (27)를 따라 전자기력을 균일하게 만드는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 힘을 집중시키기 위해, 스테인레스 스틸이나 조 물질의 전도도 이상의 전기 전도도를 갖는 다른 금속을 사용하는 것이 가능하다; 반면, 상기 힘을 균일하게 만들기 위해서는 더 낮은 전기 전도도를 갖는 다른 물질을 사용하는 것이 가능하다.
도 13에 도시된 제 2 실시예를 참조하면, 조의 바닥 또는 낮은 자유 표면 또는 메니스커스를 따라 유도 전류를 정류하는 동일한 기능이 "자기 창 (magnetic window)"을 정의하도록 구성된 적절한 형상을 갖는 자기 성분에 의해 가해진다. 이 전기 절연 자기 성분은 용기 (11)내부에 배열되며, 실질적으로 사각형인 자기 회로를 정의하도록 구성되고, 금속 조 질량 내의 자속을 상기 회로 내부에 집중하고 상기 회로에 대해 외부에 유도 전류를 집중하도록 적응된다.
상기 자기 회로의 낮은 테두리는 용기 (11) 바닥 상부 (over)에, 0과 50 mm 사이의 거리, 바람직하게는 10과 15 mm 사이의 거리에 배열된다.
이 "자기 창"들은 제 1 바람직한 변형에서, 2개의 자기 성분 (54, 55) 쌍의 형태로 만들어질 수 있는데 (도 13), 각 쌍의 성분들 (54, 55)은 고정 또는 정박되어 반 용기 (22)에 내장될 수 있으며, 띠의 피드 면에 평행한 면을 갖고, 다른 반 용기 (22) 상에 제공된 다른 쌍의 성분들 (54, 55) (미도시)에 상응하는 성분의 상호 대향 면에 접촉, 또는 비접촉될 수 있다.
도 13에 도시된 변형례에서, 자기 회로 또는 "자기 창"은 상기 2 쌍의 자기 요소 (54, 55)들 및 2쌍의 길이 방향 평면 부재 (45, 46)에 의해 정의된다.
상기 자기 창의 다른 변형예들은 다음을 포함할 수 있다:
- 하나는 띠의 피드 면의 우측, 하나는 좌측에, 상기 용기에 통합적으로 (integrally) 연결된, 예컨대 반 용기 (22) 사이에 임베딩된 2개의 솔리드 요소 (solid element) 또는
- 사각 형상의 프레임을 정의하도록 구성되고, 고정 또는 정박됨으로써, 내장된, 예컨대 반 용기 (22) 사이에 임베딩된 튜브들.
이 자기 창들은 용기 (11) 및 상기 평면 부재 (45, 46)와 동일한 물질 또는 상이한 물질로 만들어질 수 있으며, 어떤 경우에도 도전성을 갖지 않는다.
세라믹 물질이 사용되면, 자기 성분 (54, 55)들이 주형되어 (cast) 용기 (11)를 따라 고체화되거나 개별 부분으로 부가될 수 있다. 이 자기 성분들 (54, 55)은 예컨대 적어도 부분적으로는 부드러운 강자성 물질 (mild ferromagnetic)로 만들어질 수 있으며, 강자성 물질 와이어의 직선 부분을 삽입함으로써 서로 전기절연되며 주로 조 (17)의 자속에 의해 취해지는 주 방향에 평행하게 배열된다 .
유도 전류는 유리하게, 띠의 피드 면의 한쪽에 각각 배열된 양 자기 창을 피하고, 유도 전류 루프의 낮은 부분은 이 창으로 인해 직선이어서, 유도 전류가 하부 메니스커스 근처에 집중되어, 전자기력의 포텐셜 성분을 증가시킨다.
자기 창의 높이는 평면 부재 (45) 및 상응하는 평면 부재 (46) 사이의 거리 이하이며, 자기 창들은 상호 대향하는 내부 벽들 (56, 57)에 인접하거나 아니면 평면 부재 (46)의 적어도 한 쌍의 측면 테두리와 접촉하여 위치한다. 상호 대향하는 내부 벽들 (56, 57) 사이의 거리는 코팅될 금속 띠 (13)의 폭 이상일 수 있다. 이 대향하는 내부 벽들 (56, 57)에 반대되는 벽들 (56',57')은 양극 팽창 (37)의 길이 방향 연장과 동일한 최대 상호 거리를 가질 수 있으며, 상호 대향하는 극 면 들(38: polar faces) 사이의 개구 (39)의 최소 값과 동일한 양 만큼씩 증가된다.
도 13에 도시된 해법은 전술된 전류 션트 (43, 44. 47)을 사용할 필요를 억제한다.
대안으로, 유도 전류를 정류하는 2개의 시스템, 즉 전류 션트와 자기 창은 조 (17)의 하부 메니스커스에 인접하여 함께 사용되어, 전류 션트의 사용이 조 (17)의 하부 표면이 벽(28, 29)들의 쌍에 의해 정의되는 통로 (27) 내부에 존재하는, 프로세스의 제 1 단계 동안에만 요구되도록 할 수 있다. (도 6): 이와 같은 하부 표면이 통로 (27) 상부에서 이동할 때, 전류 션트는 비활성화되고 "자기 창" 만이 작동한다.
전술한 바와 같이, 인덕터 (3)에 의해 생성되는 자장 및 조 (17) 내에 생성된 유도 전류 사이의 상호 작용 (cooperation)에 의해 생성되는 자력은 용기의 바닥에서 용해된 금속 조 (17)를 개구 (16)로부터 멀어지게 하며, 통로 (27) 상에서 조 (17)의 바닥을 억제한다 (contain).
조 (17)의 바닥에 가해지는 상부를 향하는 자력은 , 용기 (11)의 길이 방향을 따른 임의의 위치에서, 국지적인 자속의 량 (a) 및 장소에 유도되는 전류의 국지적 강도 (b)에 의존한다. 극 면 (38)은 위치에서의 자속을 보장한다. 전술한 바와 같이, 전류 컨덕터 (43, 44)는 인덕터 (3)에 의해 생성된 유도 전류가 용기 (11) 바닥 근처에서 단말 또는 전극 (47)을 향하게 한다. 전류 컨덕터 (43, 44)를 사용함으로써, 이 컨덕터들이 없을 때와 비교해서, 유도 전류가 보다 더 통로 (27)의 테두리 상에 집중된다. 이것은 통로 (27)의 단부에서 상향 자력을 증가를 가져오며, 이것은 다시 특히 통로 (27)의 테두리를 따른, 용기로부터의 드리핑이나 누설을 감소한다.
전술한 바와 같이, 인덕터 (3)에 의해 생성되는 자속의 밀도는 양극 팽창들 (37) 사이의 개구 (39)가 최소인 곳에서 최대이다. 유사하게, 조 (17)에 생성되는 유도 전류는 개구 (39)가 비교적 작은 곳, 특히 조 (17)의 하부 근처에서 비교적 강하다. 나아가, 단자들 (47)은 유도 전류를 통로 (27)의 상부 근처의 조 (17)의 바닥을 따라 집중시킨다.
자력과 함께, 인덕터 (3)의 동작은 쥴 효과 (Joule effect) 때문에 용해된 코팅 물질 및 강자성 띠 (13, 14)의 질량의 가열도 발생시킨다. 이와 같은 용해된 물질의 가열은 특히 열 누출에도 불구하고, 특히 퇴적물 필터 (7)의 파이프에서 강하다.
도금기의 용기 (11)는 냉각 장치; (48:refrigerator)를 포함하는 것이 유리한데 (도 6), 이 냉각 장치는 띠 강 및 전자기적 도금기 (1)의 교번 자계에 의해 생성되는 용해된 물질로부터의 과열을 추출하기 위한, 기체 또는 액체의 적절한 냉각 유체를 사용한다. 냉각 장치 (48)는 일정한 유체 유속에 의해 활성화된다. 냉각 장치 (48)의 구불구불한 튜브는 이 튜브를 액화 코팅 금속과의 상호 작용에 대해 보호하는 비 자성 금속에 의해 만들어지며, 고온 저항성 코팅, 예컨대 산화- 또는 카바이드 기반의 금속으로 덮힌다. 냉각 유체는 용기 (11) 내부의 용해된 물질을 냉각하도록 구불구불한 튜브를 지나 통과하여, 금속 코팅의 일정 량을 응결시켜 튜브 면에 대해 껍질 (crust) 또는 층을 형성한다. 응결된 껍질은 튜브를 용해된 코팅 조 (17)에 의해 유발되는 침식에 대해 보호한다.
대안으로, 평면 부재 (46)의 수직 길이 방향부 또는 돌출부 (46')는 냉각 장치 (48)의 튜브의 하부 부분을 수용(house)하기 위해 사용될 수 있다.
기타의 장점은 도 1 및 도 14에 도시된 도전성 실드 (53)을 제공한다는 사실에 의해 대변되는데, 이 실드는 자속이 띠 강 안으로 침투하는 것을 방지하고 맥스웰 인력 (Maxwell attraction force)를 감소시킨다. 이 실드 (53)는 폐쇄 메카니즘 (10)에 대해 배열되고 흡수기 (9)를 지지하도록 하는 형상을 갖는다.
도 14에 도시된 본 발명의 실시예에, 연속 용융 도금코팅 프로세스를 시작하기 위해 사용되는 실링된 (sealed) 폐쇄 메커니즘이 도시된다.
도 14를 참조하면, 상기 폐쇄 메카니즘 (10)은 2개의 푸슁 테이블 (pushing table: 52) 및 양 테이블 (52)에 의해 가해지는 압력에 의해 쭈그러지는 (crush) 부드러운 냉각 물질로 만들어진 튜브로 만들어지는데, 상기 양 테이블은 상호 대향하는 방향으로 움직여서 용기 (11) 바닥의 개구 (16)의 양 인렛 (inlet) 에서 부드러운 냉각 물질로 만들어진 튜브 및 띠 강 (13)을 동시에 누르며, 이로 인해 띠 강 (13)의 운동을 시작하기 전에 또는 예컨대 인덕터로의 전력 공급이 없는 것과 같은 긴급한 상황에 용기가 용해된 코팅 물질로 채워지는 동안, 용기 (11) 의 기계적 폐쇄를 동작시킨다.
일단 인덕터 (3)가 자장에 의한 조의 반 부상의 동작을 위해 작동되면, 상기 폐쇄 메카니즘 (10)이 개방되고 띠 (13)는 조 (17)를 따라 수직 방향으로 움직인다.
이어지는 폐쇄 이전에 그리고 흡수기 (9)를 통해 용기 (11)에서 용해된 코팅 물질을 비운 후에, 폐쇄 메카니즘 (10)이 활성화되었을 때, 바람직하게 세라믹으로 만들어진 상기 부드러운 냉각 물질 튜브가 응결된 코팅 물질에 의해 부분적으로 코팅될 수 있기 때문에, 상기 급전 수단 (2)은 부드러운 세라믹 튜브 상에 남아 있는 응결된 코팅 물질을 유도에 의해 가열하고 녹이기 위해, 고 주파 예컨대 400 Hz까지로 활성화되어야 한다. 인덕터 (3)에 의해 분산되는 플럭스는 이 결과를 달성하기 위해 사용된다.
Claims (17)
- 용해된 금속 조 (17)에서 용융 도금에 의해 평평한 금속 제품을 코팅하는 전자기 장치에 있어서, 상기 전자기 장치는
- 상기 금속 제품의 피드 면 (feed plane)을 따라 상기 금속 제품을 상기 용해된 금속 조 안으로 도입하기 위한 길이 방향 개구 (16)를 포함하는 통로 (27)가 바닥에 제공된, 상기 용해된 금속 조 (槽)를 포함하는 길이 방향 용기 (11) 로서, 상기 통로 (27)는 한 쌍의 대향 길이 방향 벽들 (28) 및 각각 상기 벽들(28)의 대응하는 단부들 사이에서 연장되는 한 쌍의 대향 마감벽 (29)에 의해 한정되는, 상기 길이 방향 용기 (11)
- 상기 용기 (11)에 대해 배열되며 상기 용해된 금속 조 (17)에 걸쳐 자속을 생성하도록 적합화된 전자기 인덕터 (3)로서, 상기 인덕터는 상기 금속 제품의 피드 면에 대향하며 상기 용기 (11)의 외부 프로필 (profile)에 인접한 내부 프로필을 갖고, 상기 프로필들은 이 프로필들이 상기 자속을 상기 용기의 보다 좁은 하부 부분 (20)에 집중시켜서, 길이 방향으로 상기 용기 (11)의 바닥을 횡단하는 유도 전류를 유도하여, 최대 강도의 전자기력을 상기 용해된 금속 조 (17)의 바닥에서 생성하여, 상기 용기의 바닥에 대해 상기 용해된 금속 조 자체의 부상 (levitation)이 이루어지고 하부 메니스커스 (meniscus)를 정의하도록 하는, 상기 전자기 인덕터 (3)을 포함하며,
상기 하부 메니스커스의 단부에 유도 전류를 정류하며, 전류 션트 (current shunt)를 포함하는 정류 수단들이 제공되고, 상기 전류 션트에는 상기 용해된 금속 조 (17)와 접촉하지 않도록 구성된 전류 전도부 (43, 44) 및 용해된 금속 조에 적어도 일부가 접촉하도록 상기 길이 방향 개구 (16, 27)의 2개의 각 마감벽들(29)에 위치되는 전류 전도 단자들 (47)이 마련되고,
상기 전류 전도부 (43, 44)는 전류 전도 단자(47)에 접속되어, 이에 의해 상기 전자기력이 상기 하부 메니스커스의 전 연장 (extension)에 걸쳐 균일하게 만들어지며, 상기 전류 전도 단자(47)는 용해된 금속 조-저항성 물질(molten metal bath-resistant material)로 만들어지는, 장치. - 제 1항에 있어서, 상기 용해된 금속 조-저항성 물질은 실리콘 카바이드 (silicon carbide), 탄화 구리 (copper carbide), 흑연, 열분해 (pyrolytic) 흑연 중의 적어도 하나를 포함할 수 있는, 장치.
- 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전류 전도부는 상기 용기 (11)를 정의하는 2개의 반 용기 (half-container: 22)의 대응 단부들 사이에 배열된 한쌍의 수직인 컨덕터들(44)을 포함하며, 각 수직 컨덕터는 용기 (11)의 각 마감벽 (24)에 인접 배열되며, 상기 수직 컨덕터들은 상기 용기 (11) 외부에 위치하는 한 쌍의 수평인 컨덕터 (43)들에 의해 연결되는, 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 수직인 컨덕터 (44)는 L-형상이며 상기 전류 전도 단자 (47)들은 상기 L자의 짧은 부분(short arm)의 단부에 제공되는, 장치.
- 제 3항에 있어서, 상기 수평인 컨덕터 (43)들은 용기 (11)의 외벽들에 접촉할 수 있는, 장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 용기 (11)는 보다 넓은 상부 부분 (21)을 가지며 2 쌍의 길이 방향 평면 부재들(45, 46)이 제공되는데, 상기 부재들의 각 쌍은 상기 용기 (11)의 길이 방향 측벽 (23)으로부터 돌출되는, 장치.
- 제 6항에 있어서, 상기 길이 방향 평면 부재 (45, 46) 각각의 길이 방향 연장 (L)은 평평한 금속 제품의 (13) 폭보다 적어도 0,1H의 양만큼 넓은데, 여기서 H는 용기 (11)에 제공된 용해된 금속 조의 깊이인, 장치.
- 제 7항에 있어서, 상기 길이 방향 평면 부재(45, 46)들은 상호 평행하며 수평이고, 부재들의 각 쌍 사이를 평평한 금속 제품이 통과하기에 적합한 최소 개구를 한정하는 횡단 치수 (transversal dimension)를 갖는, 장치.
- 제 1항에 있어서, 유도 전류를 정류하기 위한 상기 정류 수단은 용기 (11) 내부에 배열된 전기 절연된 자기 부품들을 포함하며, 상기 자기 부품들은 자기 회로를 정의하도록 상호 구성되며, 상기 자기 회로는 상기 용해된 금속 조 질량 (mass) 내부의 자속을 상기 회로 내부에 집중시키고 상기 유도 전류를 상기 회로 외부에 집중시키도록 적합화된, 장치.
- 제 9항에 있어서, 상기 자기 회로는 사각형이며 상기 자기 회로의 하부 테두리들은 상기 용기 (11)의 바닥 상부에 (over) 0과 50 mm 사이의 거리에 배열되는, 장치.
- 제 9항 또는 제 10항에 있어서, 2쌍의 자기 부품 (54, 55)들이 제공되며, 각 쌍 (54, 55)의 상기 부품들은 반 용기 (22)와 통합되고, 평평한 금속 제품의 피드 면에 평행한 면을 가지며, 상기 평행한 면은 다른 반 용기 (22) 상에 제공된 다른 쌍의 부품들 (54, 55)의 상응하는 부품의 상호 대향하는 면과 접촉하거나 또는 접촉하지 않는, 장치.
- 제 11항에 있어서, 상기 자기 회로는 상기 2쌍의 자기 부품들 (54, 55) 및 2쌍의 길이 방향 평면 부재(45, 46)에 의해 한정되고, 상기 부재들의 각 쌍은 각각 상기 용기 (11)의 길이 방향 측벽 (23)들로부터 돌출되며 상기 용기 (11)의 보다 넓은 부분 (21)의 상부 및 하부 단부에 인접 배열되는, 장치.
- 제 12항에 있어서, 상기 각 길이 방향 평면 부재 (45, 46)의 길이 방향 연장 (L)은 평평한 금속 제품의 (13) 폭보다 적어도 0,1H의 양만큼 넓은데, 여기서 H는 용기 (11)에 제공된 용해된 금속 조의 깊이인, 장치.
- 제 13항에 있어서, 상기 길이 방향 평면 부재(45, 46)들은 상호 평행하며 수평이고, 부재들의 각 쌍 사이를 평평한 금속 제품이 통과하기에 적합한 최소 개구를 한정하는 횡단 치수(transversal dimension)를 갖는, 장치.
- 제 1항에 있어서, 유도 전류를 정류하는 상기 정류 수단은,
용기 (11) 내부에 배열된 전기 절연된 자기 부품으로서, 상기 자기 부품들은 자기 회로를 정의하도록 상호 구성되며, 상기 자기 회로는 상기 용해된 금속 조 질량 내부의 자속을 상기 회로 내부에 집중시키고 유도 전류를 상기 회로 외부에 집중시키도록 적합화된, 상기 자기 부품을 포함하는, 장치. - 제 1항에 따른 전자기 장치에 의해 수행되는, 용해된 금속 조 (17)에서 연속 용융 도금에 의해 평평한 금속을 코팅하는 프로세스로서, 상기 프로세스는
- 상기 평평한 금속 제품을 상기 용해된 금속 조 (17)를 포함하는 길이 방향 용기 바닥에 제공된 길이 방향 개구 (16)를 통해, 피드 면을 따라 상기 용해된 금속 조 안으로 도입하는 단계, 및
- 상기 용해된 금속 조 (17)에 걸쳐 자속을 생성하는 단계로서, 상기 자속은 길이 방향으로 용기 (11)의 바닥을 횡단하는 유도 전류를 유도하고 상기 용해된 금속 조 (17)의 바닥에서 최대 강도의 전자기력을 생성하도록 상기 용기의 보다 좁은 하부 부분 (20)에 집중되어, 상기 용기의 바닥에 대하여 상기 용해된 금속 조 자체를 부상시키고 상기 용해된 금속 조의 하부 메니스커스를 한정하는, 상기 자속 생성 단계를 포함하며,
하부 메니스커스의 단부들에 상기 유도 전류의 정류가 제공되며, 이에 의해 상기 전자기력들이 상기 하부 메니스커스의 전 연장을 따라 균일하게 만들어지는, 프로세스.
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