KR101999029B1 - 도금 스나우트 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강판의 도금욕 인입부인 스나우트에서 도금욕면으로부터 증발되는 아연입자가 스나우트 내측의 상부에 응축되어 애쉬 결함을 유발시키는 문제점을 개선하는 것으로, 도금조 욕면 내로 연장하는 스나우트로서, 상기 도금조 욕면 내에서 외부로 연장하는 침지부; 상기 침지부에 연결되며, 통과하는 강판과의 거리가 변동되는 방향으로 이동 가능한 덕트; 및 상기 덕트에 연결된 가스 분사부;를 포함하는 스나우트를 제공한다.
Description
본 발명은 도금 스나우트에 대한 것이다.
도금강판 특히, 고내식 합금 도금 강판은 우수한 내식성을 바탕으로 그 사용범위가 확대되고 있다.
특히, 근래 그 사용량이 증대되는 칼라강판, 가전재 및 자동차 내, 외판 등의 용도에서는 내식성 못지않게 표면특성이 매우 중요한 인자이고, 따라서, 도금 강판의 수요자들은 엄격한 표면품질을 요구하고 있다.
한편, 도 1에서는 이와 같은 강판의 아연 도금 공정을 개략적으로 도시하고 있는데, 냉간 압연된 코일의 강판(1)이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판 되면서, 가열로(미도시)에서 열처리 되고, 가열된 강판(1)은 도금에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 도금욕(11) 즉, 용융 금속이 충진된 도금조(10)로 인입된다.
이때, 가열로(미도시)와 도금조(10) 사이에는 스나우트(20)가 연계되며, 도금조(10) 내부에는 강판(1)의 방향을 전환하는 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40) 및 스테빌라이징 롤(50)이 배치되며, 강판(1)은 스나우트(20)에서 도금욕(11)으로 들어간 후 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40), 스테빌라이징 롤(50)을 순차적으로 통과한다. 그 후 도금욕(11)을 빠져나오며, 가스 와이핑 수단(60)을 통과하면서 도금량이 조절되며, 그 후 도금액과 강판을 냉각시키는 냉각 수단(70)을 통과한다.
도금 결함 발생 요인으로 스나우트 내부의 관리 부족으로 인해 도금품질 문제를 유발시키고 있다. 스나우트 내/외부에 생성 및 성장하는 애쉬, 드로스 등은 특히 도금강판의 표면품질 저하현상을 유발시키므로 스나우트의 주기적인 청정관리가 필요하다. 하지만, 고온의 작업환경으로 인해 관련 설비의 유지 관리가 어렵고, 또한 고온의 금속용탕내 침지되어 구동되는 스나우트는 열침식에 의한 성능저하로 주기적인 교체작업 필요하므로 관리비 상승의 요인이 큼으로 인해 개선이 필요한 상황이다.
(특허문헌 1) US6936307 B
본 발명은 강판의 도금욕 인입부인 스나우트에서 도금욕면으로부터 증발되는 아연입자가 스나우트 내측의 상부에 응축되어 애쉬 결함을 유발시키는 문제점을 개선하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위한 것으로, 다음과 같은 스나우트를 제공한다.
본 발명은 도금조 욕면 내로 연장하는 스나우트로서, 상기 도금조 욕면 내에서 외부로 연장하는 침지부; 상기 침지부에 연결되며, 통과하는 강판과의 거리가 변동되는 방향으로 이동 가능한 덕트; 및 상기 덕트에 연결된 가스 분사부;를 포함하는 스나우트를 제공한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 침지부는 욕면에서 강판을 거리를 두고 둘러싸며, 댐을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 가스 분사부는 가변형 가스분사 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 덕트와 침지부 사이의 공간으로 외부 공기의 유입을 방지하도록 상기 덕트와 상기 침지부는 유연한 재질을 통하여 연결될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 가스 분사부는 통과하는 강판과 욕면의 경계를 향하여 가스를 분사하며, 상기 침지부는 상기 가스가 빠져나갈 수 있도록 적어도 일측면에 가스 배출부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 가스 분사부는 상기 덕트에 피봇 연결되는 노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 덕트는 길이 변경이 가능한 한 쌍의 측면부와 상기 측면부 사이에서 이동되는 한쌍의 이동부를 포함하며, 상기 덕트는 상기 덕트와 상기 강판까지의 거리가 상기 강판 두께의 2~3배까지 근접할 수 있도록 구성될 수 있다.
본 발명은 강판의 도금욕 인입부인 스나우트에서 도금욕면으로부터 증발되는 아연입자가 스나우트 내측의 상부에 응축되어 애쉬 결함을 유발시키는 문제점을 해결할 수 있다.
도 1 은 종래의 스나우트를 보여주는 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 스나우트의 제 1 실시예의 작동 시의 개략도이다.
도 3 은 제 1 실시예의 비작동시의 개략도이다.
도 4 는 제 1 실시예의 덕트의 단면도로, 도 4a 는 비작동시의 단면도이며, 도 4b 는 작동 시의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 스나우트의 제 2 실시예의 개략도이다.
도 2 는 본 발명의 스나우트의 제 1 실시예의 작동 시의 개략도이다.
도 3 은 제 1 실시예의 비작동시의 개략도이다.
도 4 는 제 1 실시예의 덕트의 단면도로, 도 4a 는 비작동시의 단면도이며, 도 4b 는 작동 시의 단면도이다.
도 5 는 본 발명의 스나우트의 제 2 실시예의 개략도이다.
연속용융도금의 경우 증발하기 쉬운 고온의 용융아연도금욕을 사용하게 되고 도 1과 같이 스나우트 내부가 고환원성 분위기로서 난류성의 도금욕 유동이 존재하므로 아연이 증발하여 애쉬로 성장하여 애쉬성 표면 결함을 유발할 수 있기 때문에 스나우트 내부 상태의 청정관리가 중요하다.
하지만, 스나우트 내부 공간이 협소하여 스나우트 내부 청정 작업시 강판을 오염시키는 문제가 있으므로 애쉬 및 드로스가 근원적으로 강판으로 혼입되지 않도록 하면서 사용 내구성과 정비성도 우수한 스나우트가 필요하다.
본 발명에서는 단순한 구조의 스나우트 개발을 통하여 연속적으로 도금욕을 통과하는 강판의 도금욕 인입부인 스나우트 내부 욕면에 부유하는 애쉬, 드로스와 같은 불순물의 생성 억제 및 효과적인 배출이 가능한 스나우트를 고안하고 이를 통해 표면품질이 우수한 용융도금강판을 제조하게 한다.
본 발명에서는 침지부가 고정되며, 고정된 침지부 상부에 덕트가 강판으로부터 가깝게 이동되도록 구성하여, 작동 시에 강판과 덕트 사이의 기체가 거의 존재하지 않게 하여 스나우트 내부의 기체 유동으로 인하여 애쉬로 성장하는 것을 방지한다. 또한, 비작동시에는 강판과 덕트 사이의 거리가 멀어지도록 덕트가 이동하여 스나우트 내부의 청정 작업에 유리하게 하여 정비성이 좋아질 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 2 에는 본 발명의 스나우트의 제 1 실시예의 작동 시의 개략도가 도시되어 있으며, 도 3 에는 제 1 실시예의 비작동시의 개략도가 도시되어 있으며, 도 4a 에는 덕트에서 비작동시의 단면도가, 도 4b 에는 작동 시의 단면도가 도시되어 있다.
도 2 및 3 에서 보이듯이, 본 발명의 제 1 실시예에서 스나우트(100)는 가열로(미도시)와 도금조(10) 사이에 연계되며, 도금조(10) 내부에는 강판(1)의 방향을 전환하는 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40) 및 스테빌라이징 롤(50)이 배치되며, 강판(1)은 스나우트(100)에서 도금욕(11)으로 들어간 후 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40), 스테빌라이징 롤(50)을 순차적으로 통과한다.
스나우트(100)는 도금조(10)의 도금욕(11) 내에서 외부로 연장하는 침지부(130); 상기 침지부(130)에 연결되며, 통과하는 강판(1)과의 거리가 변동되는 방향으로 이동 가능한 덕트(110); 및 상기 덕트(110)에 연결된 가스 분사부(150);를 포함한다.
도 4a 및 4b 에서 보이듯이, 덕트(110)는 길이 변형이 가능한 한 쌍의 측면부(111)와 상기 측면부(111) 사이에서 강판(1)의 방향으로 이동되는 한쌍의 이동부(113)를 포함한다. 상기 이동부(113)는 도시되지 않은 구동부에 연결되며, 강판(1)에 평행한 면을 유지한 상태에서 상기 강판(1)에 근접하거나, 멀어질 수 있다. 상기 덕트(110)와 상기 강판(1)까지의 거리(d)는 상기 강판(1) 두께의 2~3배까지 근접할 수 있도록 구성된다.
침지부(130)는 도금조(10)에 연결되며, 도금욕(11) 내에서 외부로 연장하는 연장부(131)와 상기 연장부(131)의 도금욕 내 단부에서 강판(1) 측으로 연장하는 하면(132)을 포함한다. 상기 침지부(130)의 적어도 일면에는 가스 분사부(150)를 통하여 공급되는 비산화성 가스, 예를 들면 질소를 빼내기 위한 가스 배출부(140)가 구비된다. 가스 배출부(140)의 높이는 도극욕(11)의 레벨 제어가 가능한 100㎜H 이하의 범위일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
연장부(131)의 상단부는 상기 가스 분사부(150)에 연결된다. 상기 가스 분사부(150)는 상기 덕트(110)에도 연결되며, 상기 덕트의 이동에 따라서 함께 이동된다. 연장부(131)의 상단부는 고정되어 있으나, 가스 분사부(150)는 이동되기 때문에, 상기 연장부는 상기 가스 분사부(150)와 유연한 재질을 통하여 연결되며, 이러한 유연한 재질로 인하여 상기 덕트(110)의 내부와 외부는 서로 분리될 수 있다.
가스 분사부(150)는 상기 덕트(110)에 연결되며, 가변형 가스 분사 노즐로 구성될 수 있다. 본 발명에서 연결되다는 것은 직접 연결뿐만 아니라 다른 부재를 통하여 간접적으로 연결되는 경우도 포함한다. 가스 분사부(150)는 침지부(130)의 상부에도 연결되며, 덕트(110)의 움직임에 따라서, 강판(1)에 접근 혹은 멀어지도록 움직일 수 있다.
가스 분사부(150)는 접근 시에 상기 강판(1)과 욕면 사이로 비산화성 가스를 분사하여, 애쉬와 드로스가 혼입되는 것을 방지한다.
본 발명은 강판(1)이 통과할 때에는 도 2 및 도 4b 에서 보이듯이, 덕트(110)가 강판(1)에 근접하게 이동되며, 욕면에 들어가는 부분에서는 가스 분사부(150)가 비산화성 가스를 분사하게 된다. 따라서, 가스 분사부(150) 및 덕트(110)에 의해서 형성되는 영역이 청정영역으로 유지될 뿐만 아니라, 내부의 공간 역시 좁아져 애쉬나 드로스가 혼입되지 않는다.
한편, 비작업 시에는 덕트(110)는 강판(1)으로부터 멀어지게 된다. 따라서, 덕트(110)의 청정 관리가 용이하며, 설비의 관리가 용이하다. 특히, 본 발명의 스나우트(100)는 고온의 도금욕(11)에 침지되어 사용되기 때문에 고온의 작업 환경으로 인하여 작업이 어려울 뿐만 아니라 열침식으로 인한 주기적 교체 작업이 불가피한 곳이라는 점에서 관리 용이성 측면에서 중요하다.
도 5 에는 본 발명의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 도 5 에서 보이듯이 하부의 침지부(130)의 구성은 제 1 실시예와 동일하며, 덕트(110)의 구성 역시 제 1 실시예와 동일하다.
도 5 의 실시예에서는 가스 분사부(150)가 상기 덕트(110)의 하단부에 회전가능하게 피봇 연결된다. 따라서, 가스 분사부(150)는 덕트(110)와 일체로 강판(1)으로부터 가까워지거나 멀어진다. 가스 분사부(150)는 이동시에는 상측을 향하여 덕트(110)의 이동시 침지부(130)와의 간섭을 피할 수 있도록 동작하며, 덕트(110)가 강판(1)에 근접하면 제 1 실시예와 동일하게 강판(1)과 도금욕(11)의 경계면을 향하여 비산화성 가스를 분사하여 애쉬와 드로스의 혼입을 방지한다.
이상에서는 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예를 중심으로 본 발명에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 다양하게 변형되어 실시될 수 있다.
예를 들어, 가스 분사부(150)의 경우에 덕트(110)에 직접 연결되지 않고 침지부(130)에 직접 연결되는 것도 가능하다. 또한, 덕트(110)의 경우에도 길이 변형이 가능한 측면부(111) 대신에 고정된 측면부(111)를 사용하는 것도 가능하다.
100: 스나우트 110: 덕트
111: 측면부 113: 이동부
130: 침지부 140: 가스 배출부
150; 가스 분사부
111: 측면부 113: 이동부
130: 침지부 140: 가스 배출부
150; 가스 분사부
Claims (8)
- 도금조 욕면 내로 연장하는 스나우트로서,
상기 도금조 욕면 내에서 외부로 연장하는 침지부;
상기 침지부에 연결되며, 통과하는 강판과의 거리가 변동되는 방향으로 이동 가능한 덕트; 및
상기 덕트에 연결된 가스 분사부;를 포함하는 도금 스나우트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 침지부는 욕면에서 강판을 거리를 두고 둘러싸며, 댐을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가스 분사부는 가변형 가스분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 덕트와 침지부 사이의 공간으로 외부 공기의 유입을 방지하도록 상기 덕트와 상기 침지부는 유연한 재질을 통하여 연결되는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가스 분사부는 통과하는 강판과 욕면의 경계를 향하여 가스를 분사하며,
상기 침지부는 상기 가스가 빠져나갈 수 있도록 적어도 일측면에 가스 배출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항에 있어서,
상기 가스 분사부는 상기 덕트에 피봇 연결되는 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덕트는 길이 변형이 가능한 한 쌍의 측면부와 상기 측면부 사이에서 이동되는 한쌍의 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덕트는 상기 덕트와 상기 강판까지의 거리가 상기 강판 두께의 2~3배까지 근접할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 도금 스나우트.
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