KR101778454B1 - 도금강판 선행냉각장치 및 이를 포함하는 도금설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도금용액이 입혀진 강판에 대한 냉각 속도를 높임으로써, 도금강판의 품질을 향상시키는 것은 물론, 설비의 대형화를 방지하는 도금강판 선행냉각장치, 도금강판 후행냉각장치 및 이를 포함하는 도금설비에 대한 것이다.
즉, 본 발명은 도금용액으로 강판이 통과하게 구비되는 도금조, 상기 도금조에서 도금용액이 외면에 입혀진 강판을 냉각시키도록 구비되는 도금강판 선행냉각장치 및 상기 선행냉각장치보다 상기 강판의 이동경로에 후행하여 제공되며, 상기 도금강판 선행냉각장치가 냉각한 강판을 다시 냉각하게 구비되는 도금강판 후행냉각장치를 포함할 수 있다.
즉, 본 발명은 도금용액으로 강판이 통과하게 구비되는 도금조, 상기 도금조에서 도금용액이 외면에 입혀진 강판을 냉각시키도록 구비되는 도금강판 선행냉각장치 및 상기 선행냉각장치보다 상기 강판의 이동경로에 후행하여 제공되며, 상기 도금강판 선행냉각장치가 냉각한 강판을 다시 냉각하게 구비되는 도금강판 후행냉각장치를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 도금강판 선행냉각장치 및 이를 포함하는 도금설비에 관한 것이다.
철강제품의 제조 공정에서는 연속도금공정이 수행되어 고객사의 필요에 따른 도금강판을 생산하게 된다.
이러한 연속도금공정에서는 아연 등의 도금용액이 제공되는 도금조를 통과한 강판 표면에 부착된 용융 상태의 도금액을 냉각시켜서 도금강판을 생산하게 된다.
즉, 도금조를 통과한 강판에는 양쪽 면에 과도하게 도금액이 부착되어 있으므로, 에어나이프(air knife)를 이용하여 적절한 두께의 도금층으로 형성하고, 이후에는 약 460℃ 이상의 미응고된 아연 용액을 냉각장치를 사용하여 응고시켜 줌에 따라 강판의 표면에 충분한 강도를 갖는 도금층이 형성하여 도금강판을 생산하게 되는 것이다.
그런데, 이러한 도금용액에 대한 냉각이 빠르게 진행되지 않으면 도금층 표면에 발생되는 결정성장 무늬인 스팽글 무늬를 미세화시킬 수 없어 도금품질에 문제를 발생시키게 된다.
한편, 상기 도금층을 응고시키기 위하여 미응고된 도금용액은 에어쿨러(Air cooler) 등 공기를 이용하여 냉각하였고, 일부 응고되어 어느 정도 강도를 확보한 도금층은 냉각수를 분사하는 냉각노즐에 의해서 냉각을 수행하였다.
이와 같이, 도금용액이 입혀진 강판에 대한 냉각 초기에 에어쿨러를 이용하여 냉각하는 이유는, 미응고 상태인 도금층에 냉각수의 물방울을 분사하게 되면, 도금층 표면에 움푹 패인 피트마크(pit mark)를 유발하기 때문이다.
즉, 도금층의 냉각 초기에는 공기를 분사하여 냉각을 시켜줌으로써 도금강판의 표면 결함의 발생을 방지하게 된다.
또한, 상기 에어쿨러에 의해서 일부 응고되어 어느 정도 강도를 확보한 도금층은 냉각노즐에서 냉각수를 분사하여 완전히 응고되게 되는데, 이때 상기 냉각수가 상기 도금층을 냉각시키려면 도금층에 부착되어 도금층의 열을 전달받아야 하는데, 분사된 냉각수 중 일부만이 도금층에 부착됨에 따라 냉각능이 저하되는 문제가 있다.
이와 같이, 도금층 응고 초기에 공기를 활용하여 냉각하는 방식은 냉각수를 활용한 냉각 방식에 비하여 냉각속도가 느리고, 냉각수의 분사에 의한 냉각 방식의 경우에도 일부 냉각수만이 도금층에 부착되기 때문에 냉각능이 저하됨으로써, 저속 냉각에 의한 도금층의 아연 응고 무늬인 스팽글이 지나치게 커지는 문제가 발생하게 된다.
즉, 도 7의 (a)에 제시된 스팽글 무늬가 도금강판 표면에 형성되면 도금제품의 선영도는 물론 광택도를 떨어뜨리게 되어 자동차 외판재나 가전제품의 외장재와 같은 고급 제품에 사용할 수 없게 된다.
또한, 충분히 냉각되지 못한 도금층이 이송롤과 접촉하는 경우에 도금액의 일부가 롤에 부착되고, 이로 인해 강판의 표면에 폭방향의 줄 무늬인 픽업 마크(pick-up mark)가 발생되어 표면 결함의 요인이 되는 문제도 있다.
더하여, 도금층에 대한 저속 냉각에 의하면, 연속하여 도금강판을 생산하는 설비에서는 도금강판의 충분한 냉각 시간을 확보하여야 하며, 이에 따라 냉각 라인의 길이가 길어짐에 따라 설비를 대형화되는 한계도 있다.
본 발명의 목적은 강판에 입혀진 도금층의 냉각 속도를 높임으로써, 도금강판의 품질을 향상시키는 것은 물론, 설비의 대형화를 방지하는 도금강판 선행냉각장치 및 이를 포함하는 도금설비를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치는 미응고 도금용액이 외면에 입혀진 강판의 이동경로 상에 구비되는 선행바디유닛, 상기 선행바디유닛에 구비되며, 상기 강판으로 공기를 분사하는 공기분사유닛 및 상기 선행바디유닛에 구비되며, 냉각수를 안개로 형성하여 상기 공기분사유닛에서 분사되는 공기를 따라 상기 강판에 분사시키는 초음파유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 초음파유닛은, 상기 선행바디유닛에 구비되며, 냉각수가 제공되는 선행용기부, 상기 선행용기부 내부에 구비되며, 진동에 의한 초음파를 발생시켜 상기 냉각수를 안개로 형성하는 초음파발생부 및 상기 선행용기부의 상측에 구비되며, 형성된 안개를 상기 강판이 제공되는 위치로 유도하는 안개가이드부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 공기분사유닛은, 상기 선행바디유닛에 구비되며, 외부에서 공기를 전달받아 상기 강판으로 분사하는 공기공급부 및 상기 공기공급부에 구비되며, 상기 공기의 온도를 조절하게 제공되는 기온조절부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 공기분사유닛은, 상기 공기공급부에 구비되며, 외부에서 전달되는 공기의 유량을 조정하게 제공되는 공기량조절부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 선행바디유닛은, 상기 강판의 이동경로 상에 구비되는 선행프레임부 및 상기 강판과 대면하는 상기 선행프레임부의 전단부에 구비되며, 상기 공기분사유닛에서 제공하는 공기와 상기 초음파유닛에서 제공하는 안개를 상기 강판으로 분사하도록, 적어도 상기 강판의 폭보다 큰 폭으로 제공되는 슬릿노즐부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 선행바디유닛은, 상기 슬릿노즐부의 주변부에 구비되며, 분사되는 상기 공기와 안개를 상기 강판으로 유도하는 선행에어커튼부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치는 상기 선행바디유닛에 구비되며, 상기 강판에 분사될 안개 입자의 크기를 조정하는 필터유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 필터유닛은, 상기 초음파유닛에서 형성된 안개의 유동경로 상에 제공되며, 상기 선행바디유닛에 결합되어 제공되는 필터프레임부, 상기 필터프레임부에 구비되며, 일부 안개 입자의 유동 경로는 변경하게 구비되고 나머지 안개 입자는 이동 관성력에 의해 충돌하게 구비되는 조절판부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 조절판부는, 상기 필터프레임부에 복수 개가 일정 간격으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치의 상기 조절판부는, 상기 안개 입자의 유동 경로에 비스듬하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도금설비는 도금용액으로 강판이 통과하게 구비되는 도금조, 상기 도금조에서 도금용액이 외면에 입혀진 강판을 냉각시키도록 구비되는 상기 도금강판 선행냉각장치 및 상기 선행냉각장치보다 상기 강판의 이동경로에 후행하여 제공되며, 상기 도금강판 선행냉각장치가 냉각한 강판을 다시 냉각하게 구비되는 도금강판 후행냉각장치를 포함할 수 있다.
본 발명의 도금강판 선행냉각장치 및 이를 포함하는 도금설비는 강판에 입혀진 도금층의 냉각 속도를 높임으로써, 도금강판의 품질을 향상시키는 것은 물론, 설비의 대형화를 방지할 수 있는 이점이 있다.
특히, 도금용액이 입혀진 강판에 대한 냉각 초기에 공기에 의한 냉각을 할 때, 초음파를 이용하여 형성된 미세 수분 입자를 함께 분사함으로써, 미응고 도금층에 움푹 패인 피트마크가 형성되는 것을 방지하면서도 냉각능을 높일 수 있는 효과가 있다.
더하여, 필터유닛이 구비되는 경우에는, 초음파유닛에 의해 형성된 안개 입자의 크기에 따른 이동 관성력의 차이를 이용하여, 도금층으로 분사될 안개 입자의 크기를 조정할 수 있어, 피트마크 형성 방지의 효율을 더욱 높일 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 도금설비를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 공기분사유닛의 기온조절부가 공기공급부의 외부에 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 선행바디유닛이 선행에어커튼부를 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 필터유닛의 작동 상태를 도시한 정면도이다.
도 7은 종래기술에 의해 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 조대화된 상태와 본 발명에 의해서 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 미세화된 상태를 나타낸 사진이다.
도 2는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 공기분사유닛의 기온조절부가 공기공급부의 외부에 구비된 실시예를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 선행바디유닛이 선행에어커튼부를 포함하는 실시예를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치에서 필터유닛의 작동 상태를 도시한 정면도이다.
도 7은 종래기술에 의해 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 조대화된 상태와 본 발명에 의해서 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 미세화된 상태를 나타낸 사진이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명은 도금강판 선행냉각장치(100), 도금강판 후행냉각장치(200) 및 이를 포함하는 도금설비에 관한 것으로, 강판(S)에 입혀진 도금층의 냉각 속도를 높임으로써, 도금강판(S)의 품질을 향상시키는 것은 물론, 설비의 대형화를 방지할 수 있다.
도면을 살펴보면, 도 1은 본 발명의 도금설비를 도시한 정면도이고, 도 7의 (a)는 종래기술에 의해 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 조대화된 상태를 나타낸 사진이고, 도 7의 (b)는 본 발명에 의해서 도금층 냉각시에 스팽글 무늬가 미세화된 상태를 나타낸 사진이다.
이를 참조하면, 본 발명의 도금설비는 도금용액(L)으로 강판(S)이 통과하게 구비되는 도금조(300), 상기 도금조(300)에서 도금용액(L)이 외면에 입혀진 강판(S)을 냉각시키도록 구비되는 도금강판 선행냉각장치(100) 및 상기 선행냉각장치보다 상기 강판(S)의 이동경로에 후행하여 제공되며, 상기 도금강판 선행냉각장치(100)가 냉각한 강판(S)을 다시 냉각하게 구비되는 도금강판 후행냉각장치(200)를 포함할 수 있다.
이와 같은 도금강판 선행냉각장치(100) 및 도금강판 후행냉각장치(200)를 구비함으로써, 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)에 대한 냉각 속도를 향상시킬 수 있기 때문에, 아연용액 등의 도금용액(L)에 형성될 수 있는 스팽글 무늬를 미세화 할 수 있다.
즉, 도 7의 (a)에 제시된 것과 같이 종래에 냉각 속도의 확보되지 않은 경우에 비하여, 도 7의 (b)에 제시된 것과 같이 본 발명에서는 스팽글 무늬를 미세화할 수 있는 냉각 속도를 확보할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 도금강판 선행냉각장치(100)는 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)이 도금조(300)에서 배출되는 초기에 냉각을 수행하는 장치로써, 미응고 도금용액(L)에 대한 냉각을 수행하게 된다.
그리고, 상기 도금강판 후행냉각장치(200)는 상기 도금강판 선행냉각장치(100)에서 냉각시켜 일부 응고된 강판(S)의 도금층에 대한 냉각을 수행하는 장치로써, 상기 도금층에 대한 냉각을 마무리하게 된다.
이를 위해서, 상기 도금강판 후행냉각장치(200)는 상기 도금강판 선행냉각장치(100)보다 상기 강판(S)의 이동 경로의 후방에 위치하게 된다. 즉, 상기 강판(S)은 상기 도금조(300)에서 배출된 후에 상기 도금강판 선행냉각장치(100)를 1차로 통과하고, 그 후에 상기 도금강판 후행냉각장치(200)를 2차로 통과하게 구성되는 것이다.
상기 도금조(300)의 경우에는 상기 강판(S)에 도금용액(L)을 입히는 역할을 하게 된다. 이를 위해서, 상기 도금조(300)에는 용융 아연용액 등의 도금용액(L)이 구비되며, 상기 강판(S)의 이동을 가이드하는 포트롤(400)이 구비될 수 있다.
또한, 상기 도금조(300)와 상기 도금강판 선행냉각장치(100)의 사이의 위치에는 에어나이프(500)가 구비되어, 상기 도금조(300)에서 입혀진 상기 도금용액(L)의 두께를 조정하게 구성될 수 있다.
특히, 상기 도금강판 선행냉각장치(100)는 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)에 대한 냉각 초기에 공기(A)에 의한 냉각을 할 때, 초음파를 이용하여 형성된 미세 수분 입자를 함께 분사함으로써, 미응고 도금층에 움푹 패인 피트마크(pit mark)가 형성되는 것을 방지하면서도 냉각능을 높일 수 있다. 이에 대한 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 자세히 후술한다.
더하여, 상기 도금강판 선행냉각장치(100)가 필터유닛(140)을 구비하는 경우에는, 초음파유닛(130)에 의해 형성된 안개 입자의 크기에 따른 이동 관성력의 차이를 이용하여, 도금층으로 분사될 안개 입자의 크기를 조정할 수 있어, 피트마크 형성 방지의 효율을 더욱 높일 수 있다. 이에 대한 설명은 도 6을 참조하여 자세히 후술한다.
도 2는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)는 미응고 도금용액(L)이 외면에 입혀진 강판(S)의 이동경로 상에 구비되는 선행바디유닛(110), 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 상기 강판(S)으로 공기(A)를 분사하는 공기분사유닛(120) 및 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 냉각수를 안개로 형성하여 상기 공기분사유닛(120)에서 분사되는 공기(A)를 따라 상기 강판(S)에 분사시키는 초음파유닛(130)을 포함할 수 있다.
즉, 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)는 초음파유닛(130)에 의해서 형성된 냉각수 안개를 함께 분사함으로써, 공기(A)에 의한 도금용액(L) 냉각시에 미응고 도금용액(L)에 움푹 패인 피트마크가 형성되는 것을 방지할 수 있게 구성하면서도 냉각능을 높일 수 있게 된 것이다.
여기서, 상기 선행바디유닛(110)은 상기 공기분사유닛(120), 초음파유닛(130)이 구비되는 바디의 역할을 하게 된다. 더하여, 상기 공기분사유닛(120)에서 제공하는 공기(A)와 상기 초음파유닛(130)에서 제공하는 냉각수 안개를 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)으로 함께 분사하는 역할을 하기도 한다. 이를 위해서, 상기 선행바디유닛(110)은 선행프레임부(111), 슬릿노즐부(112), 선행에어커튼부(113)를 포함할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
그리고, 상기 선행바디유닛(110)은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)가 도금조(300)에서 배출되는 강판(S)을 1차 냉각할 수 있도록, 도금조(300)에서 배출되는 미응고 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)의 이동경로 상에 구비된다.
상기 공기분사유닛(120)은 강판(S)에 입혀진 미응고 도금용액(L)을 냉각하기 위해서 공기(A)를 분사하는 역할을 한다. 이를 위해서 상기 공기분사유닛(120)은 공기공급부(121)를 포함할 수 있으며, 공기(A) 분사에 의한 냉각 효율을 높이기 위해서 공기(A)의 온도를 저온 또는 고온으로 조정할 수 있는 기온조절부(122)를 포함할 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.
상기 초음파유닛(130)은 상기 공기분사유닛(120)에서 분사되는 공기(A)의 냉각능을 높이기 위해서, 상기 공기(A)에 냉각수 안개를 제공하는 역할을 하게 된다.
여기서, 상기 초음파유닛(130)은 초음파 진동에 의해서 냉각수를 안개로 형성하게 되고, 이렇게 형성된 안개를 상기 공기분사유닛(120)에서 제공하는 공기(A)와 함께 상기 선행바디유닛(110)의 슬릿노즐부(112)로 제공하여 강판(S)에 입혀진 도금용액(L)으로 분사하게 된다.
이를 위해서, 상기 초음파유닛(130)은 선행용기부(131), 초음파발생부(132), 안개가이드부(133)를 포함할 수 있다.
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 초음파유닛(130)은, 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 냉각수가 제공되는 선행용기부(131), 상기 선행용기부(131) 내부에 구비되며, 진동에 의한 초음파를 발생시켜 상기 냉각수를 안개로 형성하는 초음파발생부(132) 및 상기 선행용기부(131)의 상측에 구비되며, 형성된 안개를 상기 강판(S)이 제공되는 위치로 유도하는 안개가이드부(133)를 포함할 수 있다.
상기 선행용기부(131)는 상기 초음파발생부(132)에서 진동을 발생시키면 안개로 형성될 냉각수가 제공되는 구성으로써, 상기 선행바디유닛(110)에 구비된다.
그리고, 상기 선행용기부(131)에는 외부에서 냉각수(W)가 공급될 배관이 연결되게 제공될 수 있다.
상기 초음파발생부(132)는 상기 냉각수를 안개로 형성하기 위한 초음파 진동을 형성하는 역할을 하게 되며, 상기 냉각수가 제공되는 선행용기부(131) 내부에 제공된다.
그리고, 상기 초음파발생부(132)는 초음파 진동을 형성하기 위해서, 전압원과 전기적으로 연결되고, 전압원에서 공급되는 전기에너지를 진동에너지로 변경하는 금속, 수정, 세라믹스 등의 소재로 형성된다.
상기 안개가이드부(133)는 상기 초음파발생부(132)에서 제공하는 초음파 진동에 의해서, 상기 선행용기부(131)에 제공되는 냉각수가 안개로 형성되면, 이를 상기 슬릿노즐부(112)로 유동하게 가이드하는 역할을 하게 된다.
이를 위해서, 상기 안개가이드부(133)는 상기 선행용기부(131)의 상단부에 캡(cap) 형상으로 구비되며, 상기 슬릿노즐부(112)를 향하는 방향으로 홀이 형성되며, 홀의 주변부에는 상기 슬릿노즐부(112)를 향하여 연장된 플랜지가 형성된다.
특히, 상기 안개가이드부(133)와 상기 슬릿노즐부(112) 사이에는 안개 입자의 크기를 조정하기 위한 후술할 필터유닛(140)이 구비되어, 상기 슬릿노즐부(112)로 제공되는 안개 입자의 크기를 제어하게 된다.
도 3은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)에서 공기분사유닛(120)의 기온조절부(122)가 공기공급부(121)의 외부에 구비된 실시예를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 공기분사유닛(120)은, 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 외부에서 공기(A)를 전달받아 상기 강판(S)으로 분사하는 공기공급부(121) 및 상기 공기공급부(121)에 구비되며, 상기 공기(A)의 온도를 조절하게 제공되는 기온조절부(122)를 포함할 수 있다.
즉, 공기(A) 분사에 의한 냉각 효율을 높이기 위해서 공기(A)의 온도를 저온 또는 고온으로 조정할 수 있는 기온조절부(122)를 포함할 수 있는 것이다.
상기 공기공급부(121)는 상기 슬릿노즐부(112)로 공기(A)를 제공하는 역할을 하며, 상기 공기공급부(121)는 외부에서 고압의 공기(A)를 전달받을 수 있다. 이를 위해서, 상기 공기공급부(121)에는 공기(A)를 전달받기 위해서 배관으로 연결될 수 있다.
그리고, 상기 기온조절부(122)는 상기 공기공급부(121)에서 제공하는 공기(A)의 온도를 조절하는 역할을 하며, 일례로 상기 공기(A)를 저온으로 형성하기 위한 냉각관으로 제공될 수 있다.
여기서, 상기 기온조절부(122)는 상기 공기공급부(121)의 내부에 구비됨으로써, 상기 공기공급부(121)에서 제공하는 공기(A)와 직접 접촉하여 공기(A)의 온도 제어 효율을 높일 수 있는데, 이에 대한 일례는 도 2에 도시되어 있다.
반대로, 상기 기온조절부(122)가 상기 공기공급부(121)의 외부에 구비될 수도 있는데, 이러한 경우에는 상기 공기공급부(121) 내부를 유동하는 공기(A)의 유로를 차단하지 않기 때문에, 상기 공기(A)의 유속을 유지할 수 있게 된다. 이에 대한 일례가 도 3에 도시되어 있다.
더하여, 상기 공기분사유닛(120)은 공기량조절부(123)를 더 구비함으로써, 외부에서 상기 공기공급부(121)로 전달되는 공기의 량을 조정하게 구성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 공기분사유닛(120)은, 상기 공기공급부(121)에 구비되며, 외부에서 전달되는 공기의 유량을 조정하게 제공되는 공기량조절부(123)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 공기량조절부(123)가 구비되는 것은 상기 선행바디유닛(110)의 슬릿노즐부(112)에서 상기 강판(S)으로 분사되는 공기의 량을 조절할 수 있는 것은 물론, 상기 초음파유닛(130)에서 형성되는 안개의 량과 대비하여, 설정되는 냉각능을 조정하여, 목적한 온도로 상기 강판(S)의 도금용액을 냉각하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)를 도시한 사시도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 선행바디유닛(110)은, 상기 강판(S)의 이동경로 상에 구비되는 선행프레임부(111) 및 상기 강판(S)과 대면하는 상기 선행프레임부(111)의 전단부에 구비되며, 상기 공기분사유닛(120)에서 제공하는 공기(A)와 상기 초음파유닛(130)에서 제공하는 안개를 상기 강판(S)으로 분사하도록, 적어도 상기 강판(S)의 폭보다 큰 폭으로 제공되는 슬릿노즐부(112)를 포함할 수 있다.
이와 같이 상기 선행바디유닛(110)이 선행프레임부(111), 슬릿노즐부(112)를 포함하는 것은, 상기 공기분사유닛(120)에서 제공하는 공기(A)와 상기 초음파유닛(130)에서 제공하는 냉각수 안개를 도금용액(L)이 입혀진 강판(S)으로 함께 분사하는 역할을 하기 위한 것이다.
상기 선행프레임부(111)는 상기 공기분사유닛(120), 초음파유닛(130)이 구비되는 기본 구성이고, 상기 슬릿노즐부(112)는 공기(A)와 안개를 미응고된 도금용액(L) 상으로 분사하는 역할을 하게 된다.
상기 슬릿노즐부(112)는 상기 강판(S)의 폭보다 큰 폭으로 긴 홀 형상으로 형성되어 제공됨으로써, 상기 강판(S)의 폭 방향으로 균일하게 공기(A) 및 안개 입자를 분사하여 미응고 도금용액(L)에 대한 냉각을 균일하게 수행할 수 있게 구성된다.
도 5는 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)에서 선행바디유닛(110)이 선행에어커튼부(113)를 포함하는 실시예를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 선행바디유닛(110)은, 상기 슬릿노즐부(112)의 주변부에 구비되며, 분사되는 상기 공기(A)와 안개를 상기 강판(S)으로 유도하는 선행에어커튼부(113)를 포함할 수 있다.
이와 같이 상기 선행바디유닛(110)이 선행에어커튼부(113)를 포함하는 것은, 상기 공기분사유닛(120)에서 제공하는 공기(A)와 상기 초음파유닛(130)에서 제공하는 냉각수 안개가 상기 강판(S)에 입혀진 도금용액(L)으로 분사될 때, 분사되는 위치를 제어하기 위한 것이다.
이를 위해서, 상기 선행에어커튼부(113)는 상기 슬릿노즐부(112)의 주변부에 구비될 수 있으며, 바람직하게는 상기 슬릿노즐부(112)의 주변부를 감싸는 형태로 구비될 수 있다.
그리고, 상기 선행에어커튼부(113)가 에어커튼을 형성하기 위해서, 외부에서 공기(A)가 제공되는 배관이 형성될 수 있으며, 이와 같이 외부에서 전달받은 공개를 상기 슬릿노즐부(112)의 주변부에서 분사함으로써, 상기 슬릿노즐부(112)에서 분사하는 공기(A)와 안개 입자의 경로를 제어할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 도금강판 선행냉각장치(100)에서 필터유닛(140)의 작동 상태를 도시한 정면도로써, 이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)는 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 상기 강판(S)에 분사될 안개 입자의 크기를 조정하는 필터유닛(140)을 포함할 수 있다.
다시 말해, 상기 필터유닛(140)은 초음파유닛(130)에 의해 형성된 안개 입자의 크기에 따른 이동 관성력의 차이를 이용하여, 도금층으로 분사될 안개 입자의 크기를 조정할 수 있는 것이다.
이를 위해서, 상기 필터유닛(140)은 필터프레임부(141), 조절판부(142)를 구비할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 필터유닛(140)은, 상기 초음파유닛(130)에서 형성된 안개의 유동경로 상에 제공되며, 상기 선행바디유닛(110)에 결합되어 제공되는 필터프레임부(141), 상기 필터프레임부(141)에 구비되며, 일부 안개 입자의 유동 경로는 변경하게 구비되고 나머지 안개 입자는 이동 관성력에 의해 충돌하게 구비되는 조절판부(142)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 필터프레임부(141)는 필터유닛(140)의 기본 프레임으로써, 상기 선행바디유닛(110)에 구비되며, 더 구체적으로는 상기 초음파유닛(130)에서 형성된 안개가 배출되는 상기 안개가이드부(133)와 상기 슬릿노즐부(112) 사이에 구비된다.
상기 조절판부(142)는 상기 필터프레임부(141)에 구비되어, 상기 필터프레임부(141)를 관통하여 유동하는 안개 입자의 유동 경로를 일부 변경하게 구성된다. 다시 말해, 상기 조절판부(142)가 상기 안개 입자의 유동 경로를 일부 변경하게 구성되면, 유동하던 안개 입자 중에서 이동 관성력이 비교적 큰 입자들(be)은 유동 경로를 변경하지 못하거나, 일부의 유동 경로만 변경하게 됨으로써, 상기 조절판부(142)에 충돌하게 된다.
이에 따라 충돌된 입자들(be)은 상기 슬릿노즐부(112)로 이동하지 못하고, 상기 조절판부(142)에 누적됨에 따라 입자 크가가 점점 커져서 상기 선행용기부(131)로 낙하게 된다.
반면에, 유동하던 안개 입자 중에서 이동 관성력이 비교적 작은 입자들(se)은 상기 조절판부(142)와 충돌하지 않을 만큼 충분히 유동 경로를 변경하여 이동함에 따라 상기 조절판부(142)에 충돌하지 않고 상기 슬릿노즐부(112)로 이동할 수 있게 된다.
한편, 이동 관성력은 입자의 질량에 비례하는 값이기 때문에, 상기 슬릿노즐부(112)로 제공할 안개 입자의 크기를 조정할 수 있게 된다.
이를 위해서, 상기 조절판부(142)는 상기 필터프레임부(141)에 일정 간격으로 복수 개가 구비될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 조절판부(142)는, 상기 필터프레임부(141)에 복수 개가 일정 간격으로 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같은 구성에 의해서, 상기 안개가이드부(133)에서 가이드되어 제공된 안개 입자를 효율적으로 필터링할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금강판 선행냉각장치(100)의 상기 조절판부(142)는, 상기 안개 입자의 유동 경로에 비스듬하게 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.
이와 같이 상기 조절판을 상기 안개 입자의 유동 경로에 비스듬하게 구비시키는 이유는, 상기 안개 입자의 유동 경로의 변경 정도를 조정하기 위한 것이다.
다시 말해, 상기 조절판의 비스듬한 정도가 크면 상기 안개 입자의 유동 경로의 변경율이 더 커지기 때문에, 비교적 작은 입자만이 통과하여 상기 슬릿노즐부(112)로 공급되게 되며, 비스듬한 정도가 작으면 상기 안개 입자의 유동 경로의 변경율이 작기 때문에, 비교적 큰 입자들까지 통과하여 상기 슬릿노즐부(112)로 공급될 수 있게 제어할 수 있다.
이러한 조절판의 비스듬한 정도를 변경하기 위해서, 비스듬한 정도가 다른 필터유닛(140)으로 교체하게 구성될 수도 있으나, 상기 조절판의 각도를 조정하게 각도조절모터 등으로 연계하게 구성될 수도 있다.
100: 도금강판 선행냉각장치 110: 선행바디유닛
111: 선행프레임부 112: 슬릿노즐부
113: 선행에어커튼부 120: 공기분사유닛
121: 공기공급부 122: 기온조절부
123: 공기량조절부 130: 초음파유닛
131: 선행용기부 132: 초음파발생부
133: 안개가이드부 140: 필터유닛
141: 필터프레임부 142: 조절판부
200: 도금강판 후행냉각장치 300: 도금조
400: 포트롤 500: 에어나이프
111: 선행프레임부 112: 슬릿노즐부
113: 선행에어커튼부 120: 공기분사유닛
121: 공기공급부 122: 기온조절부
123: 공기량조절부 130: 초음파유닛
131: 선행용기부 132: 초음파발생부
133: 안개가이드부 140: 필터유닛
141: 필터프레임부 142: 조절판부
200: 도금강판 후행냉각장치 300: 도금조
400: 포트롤 500: 에어나이프
Claims (11)
- 미응고 도금용액이 외면에 입혀진 강판의 이동경로 상에 구비되는 선행바디유닛;
상기 선행바디유닛에 구비되며, 상기 강판으로 공기를 분사하는 공기분사유닛;
상기 선행바디유닛에 구비되며, 냉각수를 안개로 형성하여 상기 공기분사유닛에서 분사되는 공기를 따라 상기 강판에 분사시키는 초음파유닛; 및
상기 선행바디유닛에 구비되며, 상기 강판에 분사될 안개 입자의 크기를 조정하는 필터유닛;
을 포함하며,
상기 필터유닛은,
상기 초음파유닛에서 형성된 안개의 유동경로 상에 제공되며, 상기 선행바디유닛에 결합되어 제공되는 필터프레임부; 및
상기 필터프레임부에 구비되며, 일부 안개 입자의 유동 경로는 변경하게 구비되고 나머지 안개 입자는 이동 관성력에 의해 충돌하게 구비되는 조절판부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 제1항에 있어서,
상기 초음파유닛은,
상기 선행바디유닛에 구비되며, 냉각수가 제공되는 선행용기부;
상기 선행용기부 내부에 구비되며, 진동에 의한 초음파를 발생시켜 상기 냉각수를 안개로 형성하는 초음파발생부; 및
상기 선행용기부의 상측에 구비되며, 형성된 안개를 상기 강판이 제공되는 위치로 유도하는 안개가이드부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 제1항에 있어서,
상기 공기분사유닛은,
상기 선행바디유닛에 구비되며, 외부에서 공기를 전달받아 상기 강판으로 분사하는 공기공급부; 및
상기 공기공급부에 구비되며, 상기 공기의 온도를 조절하게 제공되는 기온조절부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 제3항에 있어서,
상기 공기분사유닛은,
상기 공기공급부에 구비되며, 외부에서 전달되는 공기의 유량을 조정하게 제공되는 공기량조절부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 제1항에 있어서,
상기 선행바디유닛은,
상기 강판의 이동경로 상에 구비되는 선행프레임부; 및
상기 강판과 대면하는 상기 선행프레임부의 전단부에 구비되며, 상기 공기분사유닛에서 제공하는 공기와 상기 초음파유닛에서 제공하는 안개를 상기 강판으로 분사하도록, 적어도 상기 강판의 폭보다 큰 폭으로 제공되는 슬릿노즐부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 제5항에 있어서,
상기 선행바디유닛은,
상기 슬릿노즐부의 주변부에 구비되며, 분사되는 상기 공기와 안개를 상기 강판으로 유도하는 선행에어커튼부;
를 포함하는 도금강판 선행냉각장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 조절판부는, 상기 필터프레임부에 복수 개가 일정 간격으로 구비되는 것을 특징으로 하는 도금강판 선행냉각장치. - 제9항에 있어서,
상기 조절판부는, 상기 안개 입자의 유동 경로에 비스듬하게 구비되는 것을 특징으로 하는 도금강판 선행냉각장치. - 도금용액으로 강판이 통과하게 구비되는 도금조;
상기 도금조에서 도금용액이 외면에 입혀진 강판을 냉각시키도록 구비되는 제1항 내지 제6항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항의 도금강판 선행냉각장치; 및
상기 선행냉각장치보다 상기 강판의 이동경로에 후행하여 제공되며, 상기 도금강판 선행냉각장치가 냉각한 강판을 다시 냉각하게 구비되는 도금강판 후행냉각장치;
를 포함하는 도금설비.
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
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