KR101639709B1 - 도금 스나우트 및 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도금 포트 내 도금 물질의 표면에 효율적으로 피막층을 형성하기 위한 도금 스나우트 및 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 열처리된 스트립을 도금 물질에 잠입시키는 도금 스나우트에 있어서, 상기 스트립이 내부로 진입되고, 진입된 상기 스트립이 상기 도금 물질로 인출되도록 일측단이 개구되어 형성되는 인출구, 및 상기 인출구가 형성된 일측단에서 상기 인출구 외의 공간을 밀폐시키는 댐을 포함하는 스나우트 본체; 상기 댐에 설치되어 상기 도금 물질의 표면으로 피막제를 분사하는 복수의 노즐; 및 상기 노즐 각각에 연결되어 상기 피막제의 분사를 제어하는 분사 제어 수단을 포함하는 도금 스나우트를 제공할 수 있다.

Description

도금 스나우트 및 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템{GALVANIZING SNOUT AND SYSTEM FOR INJECTING COATING AGENT OF GALVANIAING SNOUT}

본 발명은 도금 스나우트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 도금 물질의 표면에 피막층을 형성하기 위한 도금 스나우트 및 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서 열처리된 스트립(Strip)은 용융아연도금라인(Continuous Galvanizing Line, CGL)에서 용융아연이 부착되어 도금될 수 있다.

도 1은 종래의 용융아연도금라인을 개략적으로 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 열처리가 완료된 스트립(S)은 도금 스나우트(Snout)(10)를 통해, 용융아연(Z)이 수용되어 있는 도금 포트(Pot)(20)로 잠입되며, 포트 롤(Pot Roll)(30)에 의해 도금 포트(20) 외부로 이송된다.

도금 스나우트(10)는 열처리가 완료된 후 이송되어 오는 스트립(S)이 진입되는 스나우트 바디(11)와, 스나우트 바디(11)에 조립되어 스트립(S)을 도금 포트(20) 내부로 잠입시키는 스노클(Snorkel)(12)을 포함한다.

이러한 종래의 용융아연도금라인에서는 도금 포트(20) 내 용융아연(Z)이 증발함으로써, 도금 포트(20)로 잠입되는 스트립(S)의 표면에 부착되어 발생하는 애쉬(Ash)로 인해 스트립(S)의 도금 품질이 저하되는 문제가 있다.

이를 해결하기 위한 방안으로, 도금 포트(20) 내 용융아연(Z)의 표면에 액체 질소(Wet N₂)를 분사하여 용융아연(Z)의 표면에 산화 피막을 형성함으로써, 용융아연(Z)의 증발을 차단하여 애쉬 발생을 방지하는 기술이 제시된바 있다.

도 2는 종래의 액체 질소 분사 구조를 나타내는 도면이다.

도 2를 참조하면, 종래의 액체 질소 분사 구조는 도금 스나우트(10)의 내측벽면에 분사 노즐(14a, 14b)을 배치하여, 용융아연(Z)의 표면으로 액체 질소를 분사한다.

하지만, 종래의 구조는 도금 스나우트(10)의 내측벽면에 분사 노즐(14a, 14b)이 배치되는 것이기 때문에, 용융아연(Z)의 표면과 분사 노즐(14a, 14b) 간의 간격이 멀다. 일반적인 도금 스나우트(10)의 구조상 그 간격은 200㎜ 이상인 경우가 많다.

이에 따라, 분사 노즐(14a, 14b)로부터 분사되는 액체 질소가 충분히 용융아연(Z)의 표면에 피막층을 형성하지 못해, 용융아연(Z)의 증발을 차단하지 못함으로써, 스트립(S)의 표면에 애쉬가 생성되는 것을 방지할 수 없는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스트립의 표면에 애쉬가 생성되는 것을 방지할 수 있도록, 도금 포트 내 도금 물질의 표면에 효율적으로 피막층을 형성하기 위한 도금 스나우트 및 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 열처리된 스트립을 도금 물질에 잠입시키는 도금 스나우트에 있어서, 상기 스트립이 내부로 진입되고, 진입된 상기 스트립이 상기 도금 물질로 인출되도록 일측단이 개구되어 형성되는 인출구, 및 상기 인출구가 형성된 일측단에서 상기 인출구 외의 공간을 밀폐시키는 댐을 포함하는 스나우트 본체; 상기 댐에 설치되어 상기 도금 물질의 표면으로 피막제를 분사하는 복수의 노즐; 및 상기 노즐 각각에 연결되어 상기 피막제의 분사를 제어하는 분사 제어 수단을 포함하는 도금 스나우트를 제공할 수 있다.

상기 댐은 상기 인출구로부터 상기 스나우트 본체의 내부로 연장되도록 절곡되는 측벽을 포함하고, 상기 노즐은 상기 측벽에 설치될 수 있다.

상기 노즐은 상기 댐 중 상기 인출구와 근접한 위치에 설치될 수 있다.

상기 노즐은 복수의 토출구를 포함하고, 상기 피막제는 상기 토출구를 통해 상기 도금 물질의 표면을 분사될 수 있다.

상기 토출구는 상기 인출구의 둘레 방향으로 길쭉한 형상으로 형성될 수 있다.

상기 토출구는 상기 도금 물질의 표면을 향하도록 형성될 수 있다.

상기 분사 제어 수단은 제어 밸브를 포함할 수 있다.

상기 도금 물질은 용융아연을 포함하고, 상기 피막제는 액체 질소를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 도금 스나우트; 상기 분사 제어 수단들을 제어하는 분사 제어 장치; 및 상기 피막제가 저장되는 피막제 저장 장치를 포함하고, 상기 분사 제어 장치는 상기 피막제 저장 장치에 저장된 상기 피막제가 상기 노즐을 통해 상기 도금 물질의 표면에 분사되는 것을 제어할 수 있도록 상기 분사 제어 수단들을 개별적으로 제어하는 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면, 피막제의 분사를 위한 노즐이 스나우트 본체의 내측벽면이 아닌, 도금 물질 표면에 근접한 댐에 설치되기 때문에, 노즐과 도금 물질과의 간격이 매우 가까워, 노즐에서 분사된 피막제가 정확하게 도금 물질의 표면으로 분사됨으로써 효율적으로 피막층이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 복수의 노즐이 인접하게 설치될 뿐만 아니라, 각 노즐 내에 복수의 토출구가 서로 인접하도록 배치되기 때문에, 균일한 피막층 형성이 가능하고, 토출구 중 일부가 막히더라도 다른 토출구를 통해 피막제가 분사될 수 있어 효과적이다.

뿐만 아니라, 본 발명에서는 노즐마다 분사 제어 수단을 설치하고, 분사 제어 장치를 이용하여 분사 제어 수단을 개별적으로 제어하기 때문에, 도금 물질의 표면 영역별 피막층 형성을 제어할 수 있다.

도 1은 종래의 용융아연도금라인을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 종래의 액체 질소 분사 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트를 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 피막제 분사 노즐의 배치 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 피막제 분사 노즐의 토출구를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 3 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트를 나타내는 도면으로서, 도 3은 도금 스나우트의 전체 구성, 도 4a 내지 도 4b는 피막제 분사 노즐의 배치 예를 각각 나타낸다.

도 3 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트는 스나우트 본체(120), 복수의 노즐(131, 132), 및 분사 제어 수단(151, 152)을 포함할 수 있다.

스나우트 본체(120)는 스트립(S)이 내부로 진입되면, 진입된 스트립(S)을 가이드하여 도금 물질(Z)로 잠입되도록 할 수 있다. 상세히 하면, 스나우트 본체(120)는 스트립(S)이 도금 물질(Z)로 인출될 수 있도록 일측단이 개구되어 형성되는 인출구(121)와, 인출구(121)가 형성된 일측단에서 인출구(121) 외의 공간을 밀폐시키는 댐(Dam)(123)을 포함할 수 있다. 즉, 댐(123)은 스나우트 본체(120)의 측벽(122)으로부터 연장되어 인출구(121)까지의 공간을 밀폐함으로써, 스트립(S)이 도금 물질(Z)로 가이드될 수 있도록 함과 아울러, 스나우트 본체(120) 내부로의 용융아연의 영향을 최소화할 수 있다.

노즐(131, 132)은 댐(123)에 복수개가 설치되어 도금 물질(Z)의 표면으로 피막제를 분사함으로써, 도금 물질(Z)의 표면에 피막층을 형성하여 도금 물질(Z)의 증발을 차단할 수 있다. 이를 통해 스트립(S) 표면에 애쉬가 생성되는 것을 방지할 수 있다.

도 4a는 노즐(131, 132)이 댐(123)의 표면 영역 중, 스나우트 본체(120)의 내부 공간과 맞닿는 표면에 설치되는 예이고, 도 4b는 댐(123)의 다른 형태로서, 댐(121)이 인출구(121)로부터 스나우트 본체(121)의 내부로 연장되도록 절곡되어 형성되는 측벽(123a)을 포함하며, 이 경우 노즐(131, 132)은 댐(121)의 측벽(123a)에 설치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트에서는 피막제의 분사를 위한 노즐(131, 132)이 스나우트 본체(121)의 내측벽면이 아닌, 도금 물질(Z) 표면에 근접한 댐(123)에 설치되기 때문에, 노즐(131, 132)과 도금 물질(Z)과의 간격이 매우 가깝다. 이에 따라, 노즐(131, 132)에서 분사된 피막제가 정확하게 도금 물질(Z)의 표면으로 분사되어, 효율적으로 피막층이 형성될 수 있다. 즉, 효율적인 피막층 형성을 위해서는, 노즐(131, 132)이 댐(123) 중에서도 인출구(121)와 근접한 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

아울러, 노즐(131, 132)은 도금 물질(Z)의 표면에 피막층 공백 영역이 발생하지 않도록, 서로 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.

도 3의 실시 예에서, 노즐(131, 132)은 인출구(121)를 기준으로, 댐(123)의 상부 위치에 3개(131a, 131b, 131c)가 배치되고, 댐(123)의 하부 위치에 3개(132a, 132b, 132c)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 각 노즐들(131a, 131b, 131c, 132a, 132b, 132c)은 도금 물질(Z)의 표면에 대하여 각자의 분사 영역을 구성할 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트의 분사 제어 수단(151, 152)은 이러한 노즐들(131a, 131b, 131c, 132a, 132b, 132c) 각각에 연결되어, 피막제의 분사를 제어할 수 있다. 이를 위하여, 각 노즐들(131a, 131b, 131c, 132a, 132b, 132c)은 개별적인 피막제 분사 경로(141, 142)를 통해 피막제를 공급받을 수 있다.

즉, 노즐(131a, 131b, 131c, 132a, 132b, 132c) 각각에 대응하는 피막제 분사 경로(141a, 141b, 141c, 142a, 142b, 142c)와 분사 제어 수단(151a, 151b, 151c, 152a, 152b, 152c)이 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에서, 분사 제어 수단(151, 152)은 제어 밸브일 수 있다.

한편, 이러한 노즐(131, 132)은 도금 물질(Z)의 표면에 피막층 공백 영역이 발생하는 것을 방지하기 위하여, 복수의 토출구를 포함할 수 있으며, 각 노즐(131, 132) 내의 토출구는 서로 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.

이에 따라, 노즐(131, 132)의 토출구 중 일부가 도금 물질(Z)이나 기타 요인에 의해 막히더라도, 노즐(131, 132) 내 다른 토출구를 통해 피막제가 분사될 수 있어 효과적이다.

도 5는 노즐(131, 132)에 형성되는 토출구(h)의 일 실시 예를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 노즐(131, 132)은 슬립(Slip) 타입 노즐로 마련될 수 있다. 즉, 노즐(131, 132)의 토출구(h)가 길쭉한 형상으로 형성될 수 있으며, 이때 토출구(h)는 인출구(121)의 둘레 방향으로 길쭉하게 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템을 나타내는 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템은, 상술한 바와 같은 도금 스나우트, 분사 제어 장치(200), 및 피막제 저장 장치(300)를 포함할 수 있다.

분사 제어 장치(200)는 분사 제어 수단들(151, 152)과 연결되어, 피막제 저장 장치(300)에 저장된 피막제가 도금 물질의 표면에 분사되는 것을 제어할 수 있다. 즉, 분사 제어 장치(200)는 연결된 분사 제어 수단들(151, 152)의 작동을 제어하며, 분사 제어 수단들(151, 152)은 분사 제어 장치(200)의 제어에 의해 스나우트 본체(120)에 설치된 노즐(131, 132)로 피막제가 공급되는 것을 제어할 수 있다.

이와 같이 본 발명에서는 분사 제어 장치(200)를 이용하여 분사 제어 수단(151, 152) 및 이와 연결된 노즐(131, 132)을 개별적으로 제어할 수 있다. 이에 따라, 각각의 노즐(131, 132)이 담당하는 도금 물질의 표면 영역을 모니터링하여, 모니터링 결과에 따라 해당 영역의 노즐(131, 132)을 제어할 수 있기 때문에 효율적인 피막층 형성이 가능하다.

한편, 본 발명의 실시 예에서, 도금 물질은 용융아연일 수 있고, 피막제는 액체 질소일 수 있다. 하지만 본 발명에 따른 도금 스나우트와 피막제 분사 시스템은 이에 한정되어 적용되지 않으며, 도금 스나우트에서 도금 물질의 표면으로 피막제를 분사하는 구조라면, 도금 물질과 피막제가 어떠한 물질이든 본 발명의 구조를 적용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

S : 스트립 Z : 용융아연
h : 노즐 토출구 10 : 도금 스나우트
11 : 스나우트 바디 12 : 스노클
14a, 14b, 131, 131a, 131b, 131c, 132, 132a, 132b, 132c : 노즐
120 : 스나우트 본체 121 : 인출구
122 : 스나우트 본체 측벽 123 : 댐
141, 141a, 141b, 141c, 142, 142a, 142b, 142c : 분사 경로
151, 151a, 151b, 151c, 152, 152a, 152b, 152c : 분사 제어 수단
200 : 분사 제어 장치 300 : 피막제 저장 장치

Claims (9)

1. 열처리된 스트립을 도금 물질에 잠입시키는 도금 스나우트에 있어서,
   상기 스트립이 내부로 진입되고, 측벽, 진입된 상기 스트립이 상기 도금 물질로 인출되도록 일측단이 개구되어 형성되는 인출구, 및 상기 측벽으로부터 상기 인출구까지 연장되어 형성되는 댐을 포함하는 스나우트 본체;
   상기 댐에 설치되어 상기 도금 물질의 표면으로 피막제를 분사하는 복수의 노즐; 및
   상기 노즐 각각에 연결되어 상기 피막제의 분사를 제어하는 분사 제어 수단
   을 포함하고,
   상기 노즐은 상기 도금 물질의 표면을 향하도록 형성되어 상기 도금 물질의 표면으로 상기 피막제를 분사하는 토출구를 포함하는 도금 스나우트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 댐은 상기 인출구로부터 상기 스나우트 본체의 내부로 연장되도록 절곡되는 측벽을 포함하고,
   상기 노즐은 상기 댐의 측벽에 설치되는 도금 스나우트.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 노즐은 상기 댐 중 상기 스나우트 본체의 내부 공간과 맞닿는 표면 또는 상기 인출구와 맞닿는 표면에 설치되는 도금 스나우트.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 노즐은 상기 토출구를 복수개 포함하는 도금 스나우트.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 토출구는 상기 인출구의 둘레를 따라 길쭉한 형상으로 형성되는 도금 스나우트.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 분사 제어 수단은 제어 밸브를 포함하는 도금 스나우트.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 도금 물질은 용융아연을 포함하고,
   상기 피막제는 액체 질소를 포함하는 도금 스나우트.
   
9. 제1항 내지 제5항, 제7항, 및 제8항 중 어느 한 항에 따른 도금 스나우트;
   상기 분사 제어 수단들을 제어하는 분사 제어 장치; 및
   상기 피막제가 저장되는 피막제 저장 장치
   를 포함하고,
   상기 분사 제어 장치는 상기 피막제 저장 장치에 저장된 상기 피막제가 상기 노즐을 통해 상기 도금 물질의 표면에 분사되는 것을 제어할 수 있도록 상기 분사 제어 수단들을 개별적으로 제어하는 도금 스나우트의 피막제 분사 시스템.

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