KR101664099B1

KR101664099B1 - 도금 장치 및 도금 방법

Info

Publication number: KR101664099B1
Application number: KR1020150139330A
Authority: KR
Inventors: 최진호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2016-10-10

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치는 용융 도금액을 생성하는 사전 용융조, 상기 용융 도금액으로 강판을 도금하는 도금조, 그리고 상기 사전 용융조와 상기 도금조를 연결하여 상기 용융 아연을 전달하는 라운더(Launder)를 포함하고, 상기 라운더는 상기 라운더의 내부 공간을 복수개의 영역으로 분리하는 적어도 하나 이상의 분리막을 포함한다.

Description

도금 장치 및 도금 방법{PLATING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 도금 장치 및 도금 방법에 관한 것이다.

근래에 용융아연 도금강판(Hot-dip Galvanized Steel Sheets, GI) 및 용융합금화아연 도금강판(Galvannealed Steel Sheets, GA)은 우수한 내식성과 경제성으로 인해 자동차나 가전제품 등의 표면처리강판으로 수요가 증대하고 있다. 이러한 용융아연 도금강판(GI) 및 용융합금화아연 도금강판(GA)은 도금액인 용융아연으로 채워진 도금조 내에 스나우트(snot)를 통하여 도금하고자 하는 스트립(strip)인 도금강판을 침전시켜 싱크 롤과 스테빌라이징 롤 사이에서 도금하였다. 그러나, 최근에는 도금 장치를 이중 포트 시스템(dual pot system)으로 구성하여, 사전 용융조(Premelt Pot)에서 용융된 용융아연(Molten Zinc) 또는 용융된 유사합금을 일정한 기울기를 갖는 라운더(Launder)를 통해 도금조(Main Pot)로 전달하고, 이러한 도금조에 도금강판이 침전되어 도금이 이루어지게 한다.

용융아연 도금강판(GI) 또는 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하기 위한 도금조 내부의 알루미늄 농도 관리는 도금강판의 표면 품질 향상을 위한 핵심 요소이다. 도금조 내부의 알루미늄 농도를 관리하기 위해 사전 용융조 내부에 적절한 알루미늄 농도의 용융 아연을 투입한다. 즉, 용융아연 도금강판(GI)을 생산하기 위해서는 사전 용융조에 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 투입하여 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연이 라운더를 거쳐 도금조로 전달되도록 함으로써, 도금조에서 고농도의 알루미늄을 함유한 용융아연 도금강판(GI)을 생산하게 된다. 또한, 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하기 위해서는 사전 용융조에 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 투입하여 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연이 라운더를 거쳐 도금조로 전달되도록 함으로써, 도금조에서 저농도의 알루미늄을 함유한 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하게 된다.

용융아연 도금강판(GI)을 생산하던 도금조를 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하는 도금조로 변경하는 경우, 사전 용융조에 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 투입하게 되나, 라운더에 잔류하는 고농도의 알루미늄이 도금조 내부의 용융 아연에 유입되어 용융합금화아연 도금강판(GA)의 미합금화가 발생할 수 있다. 또한, 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하던 도금조를 용융아연 도금강판(GI)을 생산하는 도금조로 변경하는 경우, 사전 용융조에 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 투입하게 되나, 라운더에 잔류하는 저농도의 알루미늄이 도금조 내부의 용융 아연에 유입되어 용융아연 도금강판(GI)에 표면 박리가 발생할 수 있다. 이와 같이, 도금조에서 생산하는 도금강판의 종류를 변경하는 경우 라운더에 잔류하는 알루미늄에 의해 생산하는 도금강판의 품질 저하가 발생할 수 있다.

본 발명의 일 실시예는 도금조 내부의 알루미늄 농도를 용이하게 관리할 수 있는 도금 장치 및 도금 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치는 용융 도금액을 생성하는 사전 용융조, 상기 용융 도금액으로 강판을 도금하는 도금조, 그리고 상기 사전 용융조와 상기 도금조를 연결하여 상기 용융 도금액을 전달하는 라운더(Launder)를 포함하고, 상기 라운더는 상기 라운더의 내부 공간을 복수개의 영역으로 분리하는 적어도 하나 이상의 분리막을 포함한다.

상기 복수개의 영역은 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 라운더는 상기 분리막의 일 단부에 설치되는 입구 개폐막을 더 포함하고, 상기 입구 개폐막은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 교대로 개폐할 수 있다.

상기 라운더는 상기 사전 용융조에 인접한 제1 라운더부, 상기 제1 라운더부의 폭보다 크며 상기 도금조에 인접한 제2 라운더부를 포함하고, 상기 분리막은 상기 제2 라운더부에 위치할 수 있다.

상기 입구 개폐막과 상기 분리막의 일 단부를 서로 연결하는 제1 힌지부를 더 포함할 수 있다.

상기 분리막의 타 단부에 설치되는 출구 개폐막을 더 포함할 수 있다.

상기 출구 개폐막과 상기 분리막의 타 단부를 서로 연결하는 제2 힌지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 방법은 사전 용융조, 도금조, 그리고 내부 공간을 제1 영역 및 제2 영역으로 분리하는 분리막을 포함하는 라운더를 포함하는 도금 장치에서, 상기 제1 영역을 밀폐하는 단계, 상기 사전 용융조에 저농도의 용융 도금액을 투입하고 상기 제2 영역을 통해 상기 저농도의 용융 도금액을 상기 도금조에 전달하여 제1 도금강판을 생산하는 단계, 상기 제2 영역을 밀폐하는 단계, 상기 사전 용융조에 고농도의 용융 도금액을 투입하고 상기 제1 영역을 통해 상기 고농도의 용융 도금액을 상기 도금조에 전달하여 제2 도금강판을 생산하는 단계를 포함한다.

상기 저농도의 용융 도금액은 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 포함하고, 상기 고농도의 용융 도금액은 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 포함하며, 상기 제1 도금 강판은 용융합금화아연 도금 강판을 포함하고, 상기 제2 도금 강판은 용용아연 도금 강판을 포함할 수 있다.

상기 제1 영역은 상기 고농도의 용융 도금액이 잔류한 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 저농도의 용융 도금액이 잔류한 영역일 수 있다.

상기 제1 영역을 밀폐하는 단계에서, 상기 분리막의 일 단부에 설치된 입구 개폐막으로 상기 제1 영역의 입구를 차단하고, 상기 분리막의 타 단부에 설치된 출구 개폐막으로 상기 제1 영역의 출구를 차단할 수 있다.

상기 제2 영역을 밀폐하는 단계에서, 상기 입구 개폐막으로 상기 제2 영역의 입구를 차단하고, 상기 출구 개폐막으로 상기 제2 영역의 출구를 차단할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치는 도금조 내부의 알루미늄 농도를 용이하게 관리할 수 있다. 따라서, 도금조에서 생산하는 도금강판의 종류를 변경하는 경우에도 도금조 내부의 알루미늄 농도를 용이하게 관리할 수 있어 도금 강판의 품질 저하가 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 개략적인 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 도금 방법에 대한 개략적인 평면도로서, 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하는 단계의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 도금 방법에 대한 개략적인 평면도로서, 용융아연 도금강판(GI)을 생산하는 단계의 평면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치에 대하여 도 1 및 도 2를 참고로 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 개략적인 평면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치는 아연을 용융시켜 용융 도금액인 용융 아연(Molten Zinc)을 생성하는 사전 용융조(Premelt Pot)(100), 용융 아연으로 강판을 도금하는 도금조(Main Pot)(200), 그리고 사전 용융조(100)와 도금조(200) 사이에 위치하는 라운더(Launder)(300)를 포함한다. 라운더(300)는 일정한 기울기를 가지므로, 사전 용융조(100)와 도금조(200)를 연결하여 용융 아연을 전달한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 라운더(300)는 사전 용융조(100)에 인접한 제1 라운더부(310), 도금조(200)에 인접한 제2 라운더부(320)를 포함한다. 제1 라운더부(310)와 제2 라운더부(320)는 일체형으로 연결되어 있으며 제2 라운더부(320)의 폭(w2)은 제1 라운더부(310)의 폭(w1)보다 크다.

라운더(300)는 제2 라운더부(320)의 내부 공간을 복수개의 영역으로 분리하는 적어도 하나 이상의 분리막(330)을 포함한다. 본 실시예에서는 제2 라운더부(320)의 내부 공간을 제1 영역(P1)과 제2 영역(P2)으로 분리하는 하나의 분리막(330)으로 설명한다.

라운더(300)는 분리막(330)의 일 단부에 설치되는 입구 개폐막(341)을 포함한다. 입구 개폐막(341)은 분리막(330)의 일 단부와 제1 힌지부(342)를 통해 연결되어 있다. 제1 힌지부(342)를 중심축으로 하여 입구 개폐막(341)은 회전할 수 있으므로, 입구 개폐막(341)은 제2 라운더부(320)의 제1 영역(P1)의 입구와 제2 영역(P2)의 입구를 교대로 개폐할 수 있다.

라운더(300)는 분리막(330)의 타 단부에 설치되는 출구 개폐막(351)을 포함한다. 출구 개폐막(351)은 분리막(330)의 타 단부와 제2 힌지부(352)를 통해 연결되어 있다. 제2 힌지부(352)를 중심축으로 하여 출구 개폐막(351)은 회전할 수 있으므로, 출구 개폐막(351)은 제2 라운더부(320)의 제1 영역(P1)의 출구와 제2 영역(P2)의 출구를 교대로 개폐할 수 있다.

이와 같이, 도금 장치의 라운더(300)의 내부 공간을 분리막(330)을 이용하여 제1 영역(P1)과 제2 영역(P2)으로 구분함으로써, 이전 공정에서 사용된 농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연이 잔류하는 라운더(300)의 내부를 밀폐할 수 있어, 본 공정의 라운더(300) 내부 및 도금조(200) 내부의 알루미늄 농도를 용이하게 관리할 수 있다.

이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치를 이용한 도금 방법에 대하여 이하에서 도 3 및 도 4를 참고로 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 도금 방법에 대한 개략적인 평면도로서, 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하는 단계의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 장치의 도금 방법에 대한 개략적인 평면도로서, 용융아연 도금강판(GI)을 생산하는 단계의 평면도이다.

우선, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 방법은 라운더(300)에서 분리막(330)에 의해 분리된 제1 영역(P1)을 밀폐한다. 이 때, 분리막(330)의 일 단부에 설치된 입구 개폐막(341)으로 제1 영역(P1)의 입구를 차단하고, 분리막(330)의 타 단부에 설치된 출구 개폐막(351)으로 제1 영역(P1)의 출구를 차단하여 제1 영역(P1)을 밀폐한다. 제1 영역(P1)은 이전 공정에서 고농도의 용융 도금액인 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)이 잔류한 영역이다.

그리고, 사전 용융조(100)에 저농도의 용융 도금액인 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)을 투입한다. 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)은 제2 영역(P2)을 통해 도금조(200)에 전달되어 도금강판에 도금된다. 이와 같이, 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)은 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)이 잔류하는 제1 영역(P1)을 지나가지 않으므로 도금조(200)에서 저농도의 알루미늄을 포함하는 제1 도금강판인 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하게 된다. 이 때, 라운더(300)의 제2 영역(P2)에 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)이 일부 잔류하게 된다.

다음으로, 도 4에 도시한 바와 같이, 라운더(300)에서 분리막(330)에 의해 분리된 제2 영역(P2)을 밀폐한다. 이 때, 입구 개폐막(341)으로 제2 영역(P2)의 입구를 차단하고, 출구 개폐막(351)으로 제2 영역(P2)의 출구를 차단하여 제2 영역(P2)을 밀폐한다. 제2 영역(P2)은 이전 공정에서 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)이 잔류한 영역이다.

다음으로, 사전 용융조(100)에 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)을 투입한다. 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)은 제1 영역(P1)을 통해 도금조(200)에 전달되어 도금강판에 도금된다. 이와 같이, 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)은 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(10)이 잔류하는 제2 영역(P2)을 지나가지 않으므로 도금조(200)에서 고농도의 알루미늄을 포함하는 제2 도금 강판인 용융아연 도금강판(GI)을 생산하게 된다. 이 때, 라운더(300)의 제1 영역(P1)에 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연(20)이 일부 잔류하게 된다. 이 후 공정에서 도금조(200)에서 저농도의 알루미늄을 함유한 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산하는 경우에도, 제1 영역(P1)은 밀폐되므로 우수한 품질의 용융합금화아연 도금강판(GA)을 생산할 수 있다.

이와 같이, 도금 장치의 라운더(300)의 내부 공간을 분리막(330)을 이용하여 제1 영역(P1)과 제2 영역(P2)으로 구분함으로써, 이전 공정에서 사용된 농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연이 잔류하는 라운더(300)의 내부 영역을 밀폐할 수 있어, 본 공정의 라운더(300) 내부 및 도금조(200) 내부의 알루미늄 농도를 용이하게 관리할 수 있다. 따라서, 도금조(200)에서 생산하는 도금 강판의 종류를 변경하는 경우에도 품질 저하가 발생하지 않게 할 수 있다.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.

10: 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연
20: 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연
100: 사전 용융조 200: 도금조
300: 라운더 310: 제1 라운더부
320: 제2 라운더부 330: 분리막
341: 입구 개폐막 342: 제1 힌지부
351: 출구 개폐막 352: 제2 힌지부

Claims

용융 도금액을 생성하는 사전 용융조,
상기 용융 도금액으로 강판을 도금하는 도금조, 그리고
상기 사전 용융조와 상기 도금조를 연결하여 상기 용융 도금액을 전달하는 라운더(Launder)
를 포함하고,
상기 라운더는 상기 라운더의 내부 공간을 제1 영역과 제2 영역으로 분리하는 적어도 하나 이상의 분리막, 상기 분리막의 일단부에 설치되는 입구 개폐막을 포함하고,
상기 입구 개폐막은 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 교대로 개폐하는 도금 장치.
삭제
제1항에서,
상기 라운더는 상기 사전 용융조에 인접한 제1 라운더부, 상기 제1 라운더부의 폭보다 크며 상기 도금조에 인접한 제2 라운더부를 포함하고,
상기 분리막은 상기 제2 라운더부에 위치하는 도금 장치.
제1항에서,
상기 입구 개폐막과 상기 분리막의 일 단부를 서로 연결하는 제1 힌지부를 더 포함하는 도금 장치.
제1항에서,
상기 분리막의 타 단부에 설치되는 출구 개폐막을 더 포함하는 도금 장치.
제5항에서
상기 출구 개폐막과 상기 분리막의 타 단부를 서로 연결하는 제2 힌지부를 더 포함하는 도금 장치.
사전 용융조, 도금조, 그리고 내부 공간을 제1 영역 및 제2 영역으로 분리하는 분리막을 포함하는 라운더를 포함하는 도금 장치에서,
상기 제1 영역을 밀폐하는 단계,
상기 사전 용융조에 저농도의 용융 도금액을 투입하고 상기 제2 영역을 통해 상기 저농도의 용융 도금액을 상기 도금조에 전달하여 제1 도금강판을 생산하는 단계,
상기 제2 영역을 밀폐하는 단계,
상기 사전 용융조에 고농도의 용융 도금액을 투입하고 상기 제1 영역을 통해 상기 고농도의 용융 도금액을 상기 도금조에 전달하여 제2 도금강판을 생산하는 단계
를 포함하는 도금 방법.
제7항에서,
상기 저농도의 용융 도금액은 저농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 포함하고, 상기 고농도의 용융 도금액은 고농도의 알루미늄을 함유한 용융 아연을 포함하며,
상기 제1 도금 강판은 용융합금화아연 도금 강판을 포함하고,
상기 제2 도금 강판은 용용아연 도금 강판을 포함하는 도금 방법.
제8항에서,
상기 제1 영역은 상기 고농도의 용융 도금액이 잔류한 영역이고, 상기 제2 영역은 상기 저농도의 용융 도금액이 잔류한 영역인 도금 방법.
제9항에서,
상기 제1 영역을 밀폐하는 단계에서,
상기 분리막의 일 단부에 설치된 입구 개폐막으로 상기 제1 영역의 입구를 차단하고, 상기 분리막의 타 단부에 설치된 출구 개폐막으로 상기 제1 영역의 출구를 차단하는 도금 방법.
제10항에서,
상기 제2 영역을 밀폐하는 단계에서,
상기 입구 개폐막으로 상기 제2 영역의 입구를 차단하고, 상기 출구 개폐막으로 상기 제2 영역의 출구를 차단하는 도금 방법.