KR101628060B1

KR101628060B1 - 용융 도금 장치용 스크래퍼

Info

Publication number: KR101628060B1
Application number: KR1020140180012A
Authority: KR
Inventors: 김충원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-06-08

Abstract

용융 도금 장치의 싱크롤에 부착된 이물을 제거하기 위한 스크래퍼를 개시한다. 용융 도금 장치용 스크래퍼는 싱크롤의 상측에 싱크롤과 평행하게 배치되며, 외주면을 따라 나선형으로 형성되는 가이드 홈을 구비하는 가이드 롤, 가이드 롤과 동일한 높이에서 가이드 롤과 평행하게 연장하는 가이드 바, 가이드 바에 가이드 바를 따라 이동 가능하게 설치되는 지지체, 지지체로부터 하방으로 연장하며 싱크롤의 표면에 접촉되는 팁을 구비하는 스크래퍼 암, 및 지지체와 가이드 롤의 가이드 홈을 연결하며, 가이드 롤이 회전함에 따라 가이드 홈을 따라 이동하여 지지체를 가이드 바를 따라 이동하게 하는 연결 기구를 포함한다.

Description

용융 도금 장치용 스크래퍼{SCRAPPER FOR HOT DIP COATING APPARATUS}

본 발명은 용융 도금 장치에 관한 것이고, 구체적으로는 용융 아연 욕조 내에서 강판을 안내하는 롤의 표면에 부착되는 이물질을 제거하는 스크래퍼에 관한 것이다.

제철소에서 제조된 강판의 경우 내식성 등과 같은 물리화학적 성질을 향상시키고 외관을 미려하게 하기 위하여 표면에 도금을 실시하는 것이 일반적이다. 최근 들어 도금 공정은 특수 목적에 사용되는 전기 강판이나 자동차용 강판 등을 생산하는 공정에서 매우 중요한 작업 공정으로 분류되고 있다.

대표적인 도금 공정으로서 용융 도금액이 담겨 있는 욕조에 강판을 통과시켜서 도금을 행하는 용융 도금법과 전해액을 이용한 전기 도금법을 들 수 있고, 전자의 대표적인 도금 작업으로서 아연 도금 강판의 용융 아연 도금 공정을 들 수 있다.

도 1은 일반적인 용융 아연 도금 공정을 개략적으로 설명하는 도면이다. 소둔로를 통과하여 열처리된 강판(SS)은 용융 아연이 담겨 있는 아연 욕조(8) 내로 인입되고 아연 욕조(8) 내에 설치된 싱크롤(9)을 따라 그 진행 방향이 전환되어 아연 욕조(8)의 상측으로 인출된다. 강판(SS)이 아연 욕조(8) 내의 용융 아연을 통과하는 동안 용융 아연이 강판의 표면에서 반응을 일으켜 아연 도금층을 형성하게 된다. 강판(SS)이 아연 욕조(8)로부터 인출되면 아연 욕조(8) 상측에 설치된 에어 나이프(6, 7)에서 분사되는 압축 공기의 압력에 의해 아연 도금층이 제거됨으로써 아연 도금층의 두께가 미리 설정된 정도로 조절된다.

그런데 아연 욕조 내부의 용융 아연은 강판과 반응하여 강판 표면에 아연 도금층을 형성하는 것 외에도, 강판이나 싱크롤 및 스태빌라이징롤의 부식으로부터 용해되어 나온 철과 반응하거나 혹은 아연 욕조 내의 용융 아연에 유동성을 부여하기 위한 첨가물인 알루미늄과 반응하여 드로스(dross)와 같은 이물을 형성하게 된다. 이러한 이물은 용융 아연 내에서 부유하다가 싱크롤이나 스태빌라이징롤 등에 부착되어 성장하게 되며, 이에 따라 롤과 접촉하는 강판의 표면에 이물로 인한 찍힘 자국이 생성되어 강판의 품질이 악화될 수 있다.

이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 스크래퍼라는 기구를 이용하여 주기적으로 롤의 표면을 긁어서 이물을 제거하고 있다.

그런데, 도 2에 도시된 바와 같은 종래의 스크래퍼(10)에서는 지지체(12)의 이동을 안내하는 볼-스크류(14)가 싱크롤(9)의 회전축과 이격되어 있어 스크래퍼 암(18)의 이동이 부자연스럽고 이에 따라 스크래퍼 암(18)의 팁(19)이 싱크롤(9)의 표면을 긁어내는 작업이 원활하지 않아 작업 효율이 낮다는 단점이 있다.

한국특허공개 제10-2011-0003832호 한국특허 제10-1376365호

본 발명의 목적은 스크래퍼 암의 이동을 원활하게 하여 스크래핑 작업 효율을 높일 수 있는 용융 도금 장치용 스크래퍼를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 일 태양에 따르면, 용융 도금 장치의 롤에 부착된 이물을 제거하기 위한 스크래퍼로서, 롤의 상측에 롤과 평행하게 배치되며, 외주면을 따라 나선형으로 형성되는 가이드 홈을 구비하는 가이드 롤, 가이드 롤과 동일한 높이에서 가이드 롤과 평행하게 연장하는 가이드 바, 가이드 바에 가이드 바를 따라 이동 가능하게 설치되는 지지체, 지지체로부터 하방으로 연장하며 롤의 표면에 접촉되는 팁을 구비하는 스크래퍼 암, 및 지지체와 가이드 롤의 가이드 홈을 연결하며, 가이드 롤이 회전함에 따라 가이드 홈을 따라 이동하여 지지체를 가이드 바를 따라 이동하게 하는 연결 기구를 포함하는 용융 도금 장치용 스크래퍼가 제공된다.

바람직하게는, 연결 기구는 지지체로부터 가이드 홈의 내부까지 연장하는 연결 바와 연결 바의 양측에 설치되어 가이드 홈 양측의 가이드 롤 내면과 접촉되는 한 쌍의 롤러를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 연결 기구는 가이드 홈 양측의 가이드 롤 외면과 접촉하도록 연결 바의 양측에 설치되는 한 쌍의 외부 롤러를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 연결 기구의 연결 바는 쌍으로 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼에 의하면, 롤의 상측에 롤과 평행하게 배치된 가이드 롤의 회전에 따라 스크래퍼 암이 롤의 길이 방향으로 이동되기 때문에 스크래퍼 암의 이동이 자연스럽고 이에 따라 스크래퍼 암의 팁이 롤의 표면에 부착된 드로스와 같은 이물을 제거하는 작업이 원활하게 이루어져 작업 효율이 높아질 수 있다.

도 1은 일반적인 용융 도금 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래의 용융 도금 장치용 스크래퍼를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼를 가이드롤의 횡방향으로 절단하여 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼를 가이드롤의 길이 방향으로 절단하여 본 요부 단면도이다.
도 6은 도 5에 대응하는 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼를 가이드롤의 길이 방향으로 절단하여 본 요부 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼의 구성이 도 3 내지 도 5에 도시되어 있다.

도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼는 가이드 롤(110)과, 가이드 바(120)와, 지지체(130)와, 스크래퍼 암(140) 및 연결 기구(150)를 포함한다.

가이드 롤(110)은 아연 욕조(미도시) 외부의 싱크롤(9) 상측에 싱크롤(9)과 평행하게 배치된다. 바람직하게는 가이드 롤(110)의 길이는 싱크롤(9)의 길이와 동일하다. 가이드 롤(110)은 그 외주면을 따라 일측단에서 타측단까지 나선형으로 이어지는 가이드 홈(112)을 구비한다. 한편, 도면에서는 가이드 롤(110)이 내부가 빈 원통 형상인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 가이드 롤(110)이 내부가 찬 원기둥 형상일 수도 있다.

비록 도시의 편의상 도면에서는 도시하지 않았으나, 이 가이드 롤(110)은 그 회전축과 연결된 모터에 의해서 회전된다. 일 예에서는, 가이드 롤(110)은 싱크롤(9)의 회전축과 벨트를 통해 연결되어 싱크롤(9)을 회전시키는 모터에 의해 싱크롤(9)과 함께 회전될 수 있다.

가이드 바(120)는 가이드 롤(110)과 동일한 높이에서 가이드 롤(110)과 평행하게 연장하며, 바람직하게는 한 쌍의 가이드 바(120)가 구비된다. 이 가이드 바(120)들에 지지체(130)가 설치된다. 지지체(130)는 가이드 바(120)들을 따라 싱크롤(9)의 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다.

지지체(130)의 저면으로부터 스크래퍼 암(140)이 연장하며, 스크래퍼 암(140)의 팁(142)은 싱크롤(9)의 표면에 접촉하게 된다.

그리고, 연결 기구(150)는 지지체(130)의 전면으로부터 가이드 롤(110)의 가이드 홈(112) 내부 일측까지 연장하는 연결 바(152)와, 연결 바(152)의 가이드 홈(112) 내부측 단부에 고정되는 한 쌍의 롤러(154)(이하, 하기의 외부 롤러(156)와 구분하기 위해 '내부 롤러'라 칭한다)를 포함한다.

한 쌍의 내부 롤러(154)는, 도 4와 도 5에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 가이드 홈(112) 내부에서 가이드 홈(112) 양측의 가이드 롤(110) 내면에 접촉되도록 설치된다.

바람직하게는, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 가이드 롤(110)의 외측에도 가이드 롤(110)의 외면에 접촉되는 한 쌍의 외부 롤러(156)가 추가로 제공될 수 있다.

이와 같은 내부 롤러(154)와 외부 롤러(156)가 가이드 롤(110)의 내면과 외면에 접촉되어 회전함에 따라 연결 기구(150)는 가이드 롤(110)의 가이드 홈(112)을 따라 이동할 수 있다. 더욱이, 내부 롤러(154)뿐만 아니라 외부 롤러(156)가 함께 가이드 롤(110)의 내면 및 외면에 접촉됨으로써 가이드 롤(110)의 회전시 발생될 수 있는 진동 등에 의해서도 내부 롤러(154) (또는 외부 롤러(156))가 가이드 롤(110)로부터 이탈하여 가이드 롤(110)이 헛도는 경우가 발생하지 않는다.

한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에서는 지지체(130)와 가이드 롤(110)을 연결하는 연결 기구(150)의 연결 바(152)가 하나만 구비되었다. 그러나, 이는 단지 하나의 일 예에 불과하며 보다 견고한 연결을 위해서는 도 6에 도시된 다른 실시예에서와 같이 연결 기구(150)가 서로 평행하며 가이드 홈(112)의 서로 인접한 부분에 각각 수용되도록 배치된 한 쌍의 연결 바(152)를 포함할 수도 있다.

이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼는 가이드 바(120)와 가이드 롤(110) 등의 구성 부품들의 상대 위치 및 싱크롤(9)에 대한 상대 위치를 고정시키는 프레임에 의해 일체화될 수 있다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼는 싱크롤(9)의 스크래핑 작업 시에 용융 도금 공정을 중지하고 용융 아연 욕조 상의 정해진 위치에 프레임을 배치하는 것에 의해서 가이드 롤(110)이 싱크롤(9)과 평행하게 싱크롤(9)의 상측에 배치될 수 있고, 스크래퍼 암(140)의 팁(142)은 싱크롤(9)의 표면에 접촉될 수 있다.

이 상태에서 싱크롤(9)과 가이드 롤(110)을 각각 별도의 모터에 의해서 회전시키거나, 혹은 가이드 롤(110)의 축을 싱크롤(9)의 축에 벨트와 같은 수단으로 연결한 후에 싱크롤(9)을 모터로 회전시킨다.

그러면 가이드 롤(110)이 회전하는 것에 의해서 연결 기구(150)의 연결 바(152)에 부착된 내부 롤러(154)와 외부 롤러(156)가 가이드 롤(110)의 내면과 외면에 접촉되어 회전되는데, 가이드 홈(112)이 가이드 롤(110)의 길이 방향을 따라 나선형으로 형성되어 있기 때문에 연결 기구(150)의 연결 바(152)도 가이드 홈(112)을 따라 가이드 롤(110)의 길이 방향, 다시 말해 싱크롤(9)의 길이 방향으로 이동된다.

그 결과, 연결 기구(150)를 통해 가이드 롤(110)과 연결된 지지체(130)도 가이드 바(120)들 상에서 연결 기구(150)와 함께 싱크롤(9)의 길이 방향으로 이동되고, 지지체(130)에 지지된 스크래퍼 암(140) 역시 싱크롤(9)의 길이 방향을 따라 이동하면서 싱크롤(9)의 표면에 접촉된 스크래퍼 암(140)의 팁(142)이 싱크롤(9)의 회전하는 표면을 긁어서 드로스와 같은 이물을 스크래핑하게 된다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 본 발명의 스크래퍼가 싱크롤에 부착된 이물을 제거하도록 구성된 예를 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되지 아니하며 예를 들어 스태빌라이저롤과 같이 용융 도금 장치에 사용되는 다른 롤에 부착된 이물을 제거하도록 구성될 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 용융 도금 장치용 스크래퍼에 의하면, 롤의 상측에 롤과 평행하게 배치된 가이드 롤의 회전에 따라 스크래퍼 암이 롤의 길이 방향으로 이동되기 때문에 스크래퍼 암의 이동이 자연스럽고 이에 따라 스크래퍼 암의 팁이 롤의 표면에 부착된 드로스와 같은 이물을 제거하는 작업이 원활하게 이루어져 작업 효율이 높아질 수 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양하게 본 발명을 개조, 변형 또는 응용하여 실시할 수 있을 것이다.

9: 싱크롤 110: 가이드 롤
112: 가이드 홈 120: 가이드 바
130: 지지체 140: 스크래퍼 암
142: 스크래퍼 암의 팁 150: 연결 기구
152: 연결 바 154: 내부 롤러
156: 외부 롤러

Claims

용융 도금 장치의 롤에 부착된 이물을 제거하기 위한 스크래퍼로서,
롤의 상측에 롤과 평행하게 배치되며, 외주면을 따라 나선형으로 형성되는 가이드 홈을 구비하는 가이드 롤;
상기 가이드 롤과 동일한 높이에서 상기 가이드 롤과 평행하게 배치되는 가이드 바;
상기 가이드 바에 상기 가이드 바를 따라 이동 가능하게 설치되는 지지체;
상기 지지체로부터 하방으로 연장하며 롤의 표면에 접촉되는 팁을 구비하는 스크래퍼 암; 및
상기 지지체와 가이드 롤의 가이드 홈을 연결하며, 상기 가이드 롤이 회전함에 따라 가이드 홈을 따라 이동하여 상기 지지체를 가이드 바를 따라 이동하게 하는 연결 기구;
를 포함하며,
상기 연결 기구는 상기 지지체로부터 가이드 홈의 내부까지 연장하는 연결 바와 상기 연결 바의 양측에 설치되어 상기 가이드 홈 양측의 가이드 롤 내면과 접촉되는 한 쌍의 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 도금 장치용 스크래퍼.
삭제
제1항에 있어서,
상기 연결 기구는 상기 가이드 홈 양측의 가이드 롤 외면과 접촉하도록 상기 연결 바의 양측에 설치되는 한 쌍의 외부 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용융 도금 장치용 스크래퍼.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 연결 기구의 연결 바는 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 용융 도금 장치용 스크래퍼.