KR102148459B1

KR102148459B1 - 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치

Info

Publication number: KR102148459B1
Application number: KR1020190052488A
Authority: KR
Inventors: 문병원
Original assignee: (주)스텝이엔지
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2019-05-03
Publication date: 2020-08-26
Also published as: JP2022521154A; US20220106674A1; WO2020226364A1; EP3926066A4; EP3926066A1; CN113767184A

Abstract

본 발명은 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 단부가 용융아연도금조의 탕면에 잠기어 용융아연도금조로 유입되는 강판을 감싸 산화를 방지하기 위한 스노클부와, 상기 스노클부의 단부로부터 상기 강판과 소정간격 이격되도록 감싸며 용융아연도금조 내의 용융아연도금액이 스노클부의 내주면 측으로 넘치도록 하여 스노클부 내의 탕면으로 떨어진 이물질이 강판에 부착되지 못하도록 하는 댐형성부를 가진 댐유닛을 포함하는 스나우트와, 상기 스노클부에 설치되어 상기 댐유닛의 댐형성부를 넘친 용융아연도금액을 용융아연도금조 내의 탕면 측으로 펌핑하여 댐형성부를 넘친 용융아연도금액에 포함된 이물질이 상기 용융아연도금조 내의 용융아연도금액에 혼입되어 용융아연도금액을 재오염시키거나 스노클부의 내부로 재 유입되는 것을 방지하는 용융아연배출유닛을 구비한다.

Description

강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치{Apparatus for removing dross in hot dip galvanizing process of steel plate}

본 발명은 탕면 이물질제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스노클부 내의 이물질이 아연도금 되는 강판의 표면에 부착되는 것을 방지하여 강판의 아연도금 품질을 향상시킬 수 있는 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치에 관한 것이다.

용융아연도금강판은 우수한 내식성을 바탕으로 일반 건축용 자재를 비롯하여 엄격한 품질 관리가 필요한 자동차용 외판재까지 사용범위가 확대되고 있다. 특히, 근래에 사용량이 증대되는 자동차용 외판재의 경우, 내식성 못지않게 표면 특성이 매우 중요하게 여겨지고 있기 때문에 엄격한 표면 품질관리가 요구된다.

한편, 냉간압연 된 코일의 도금강판이 페이오프릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되면서, 잔류응력을 제거 하도록 가열로(소둔로)에서 열처리 되고, 가열된 도금강판은 아연도금에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 도금액 즉, 용융아연이 충진된 도금조로 유입된다.

용융아연도금조의 온도는 대략 460℃를 유지하게 되는데, 아연의 융점이 420℃로서 용융아연도금조 내에서 아연은 항상 용융상태에 있게 되므로 상부로 아연 흄이 계속적으로 증발한다.

용융아연도금을 위해서 강판은 스나우트의 내부를 통해서 용융아연도금조 내로 연속적으로 공급되어 싱크롤을 감아 돌아 나오면서 아연도금이 행해진 후, 에어나이프에 의해 도금량이 제어되거나, 도금 층의 합금화를 위하여 상기 에어나이프로부터 떨어진 위치에 있는 합금화로에 진입되어 합금화 열처리가 된다. 그리고 연속적으로 에어 냉각대에서 냉각되어 탑롤을 향해 전진되는 과정을 거치게 된다.

이러한 과정에서 스나우트 내부에서 측정한 아연 증발량은 시간당 1-2ℓ정도로서, 상당히 많은 양의 증발이 일어나는 것으로 알려져 있다. 이러한 아연 증발물인 애쉬(ash, 이하 '이물질'이라 함)는 스나우트 상부까지 확산됨으로써 스나우트의 내면에 부착되고, 자중에 의해 스나우트 내의 탕면을 향해 낙하 하게 된다.

탕면으로 낙하 된 애쉬 즉, 이물질은 부유하면서 도금되는 강판의 표면에 부착되거나 강판 진행 방향으로 간헐적 또는 연속적인 띠를 형성하게 된다. 이로 강판의 아연도금 품질을 저하시키는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제 2013-0044972호에는 강판도금라인의 스나우트장치가 게시되어 있다. 게시된 스나우트 장치는 가열로와 도금액이 충진된 도금조 사이에 연계되고, 내부에 도금강판이 통과하는 스나우트 본체; 및 상기 스나우트 본체의 단부에 회전가능하게 설치되고, 바깥면은 상기 스나우트 본체의 외측에 배치되며, 중립상태에서 상기 도금액의 표면보다 높게 형성되는 댐장치를 포함한다.

그리고 대한민국 등록특허 제 1070080호에는 강판 도금라인의 스나우트 장치가 게시되어 있으며, 대한민국 특허등록 제 1806078호에는 스나우트의 메탈펌프가 게시되어 있으며, 대한민국 등록특허 제 1842168호에는 아연도금라인용 드로스 제거장치가 게시되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된 종래 탕면의 이물제장치는 도금조의 내부를 통과하면서 도금이 이루어진 아연강판의 표면에 애쉬 등과 같은 이물질이 부착되는 것을 방지하는 구조를 가지고 있으나 스나우트 내 탕면의 이물질을 배출할 수는 없다.

본원 발명인은 이러한 점을 감안하여 스나우트 내부의 탕면 이물질 제거장치를 출원하여 대한민국 등록특허 제 0831061호로 등록 받았다.

그리고 대한민국 등록특허 제10-1353197호에는 강판도금라인의 스나우트 장치가 게시되어 있다. 게시된 스나우트 장치는 가열로와 도금액이 충진된 도금조 사이에 연계되고 내부에 도금강판이 통과하는 스나우트 본체, 상기 스나우트 본체의 도금조 쪽 단부에 도금강판을 기준으로 양쪽에 스나우트 본체와 독립적으로 설치된 제1댐장치 및 제2 댐장치 및 스나우트 본체 외측의 상기 제1 댐장치 및 제2 댐장치와 인접한 위치에 이동 가능하게 설치된 메탈펌프를 포함한 구성을 가진다.

이러한 메탈펌프는 스나우트 본체의 내부의 도금액을 도금조의 내부로 펌핑하는 구조를 가지고 있으므로 이물질이 도금액이 스나우트 본체의 내부로 다시 유입되는 문제점을 가지고 있다.

대한민국 등록특허 10-1482319 대한민국 등록특허 10-1403921 대한민국 등록특허 10-1461739 대한민국 등록특허 제10-1353197호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 강판 용융아연도금 공정 시 스나우트(snout) 내의 탕면에 부상된 애쉬 등의 이물질이 스나우트 내에서 강판으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 강판의 표면에 아연도금이 이루어지는 과정에서 이물질이 용융아연도금액의 내부에서 순환되면서 강판의 도금층 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있는 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는

단부가 용융아연도금조의 탕면에 잠기어 용융아연도금조로 유입되는 강판을 감싸 산화를 방지하기 위한 스노클부와, 상기 스노클부의 단부로부터 상기 강판과 소정간격 이격되도록 감싸며 용융아연도금조 내의 용융아연도금액이 스노클부의 내주면 측으로 넘치도록 하여 스노클부 내의 탕면으로 떨어진 이물질이 강판에 부착되지 못하도록 하는 댐형성부를 가진 댐유닛을 포함하는 스나우트와;

상기 스노클부에 설치되어 상기 댐유닛의 댐형성부를 넘친 용융아연도금액을 스노클부 외부의 용융아연도금조 내의 탕면 측으로 펌핑하여 댐형성부를 넘친 용융아연도금액에 포함된 이물질이 상기 용융아연도금조 내의 용융아연도금액의 내부로 유입되어 용융아연도금액을 재오염시키거나 스노클부의 내부로 재 유입되는 것을 방지하는 용융아연배출유닛을 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 용융아연배출유닛은 상기 스노클부에 설치되어 댐유닛의 댐형성부를 넘친 용융아연도금액이 저장된 저장공간과 연결되는 적어도 하나의 배출연결부와, 상기 배출연결부와 연결되며 상부가 개방되고 하면이 밀폐된 하우징부재와, 상기 하우징부재의 상부측에 설치되는 지지브라켓과, 상기 지지브라켓에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 구동축과 연결되어 상기 하우징의 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 배출관부를 통하여 하우징의 내부로 유입된 용융아연도금액을 상기 하우징부재의 개방부를 통하여 용융아연도금조의 탕면 측으로 배출하는 임펠러를 포함하여 펌핑유닛을 구비한다.

상기 하우징의 하면에 용융아연배출유닛의 수리 시 하우징과 배출관부 및 스노클부의 내부에 잔존하는 용융아연을 배출하기 위한 용융아연배출공이 형성된다.

상기 구동부와 이 구동부에 의해 회전하는 회전축이 상기 지지브라켓에 설치된 승강유닛에 의해 승강 가능하게 설치된다.

상기 용융아연배출유닛은 상기 스노클부에 설치되어 상기 댐부재를 넘친 용융아연도금액을 스노클부의 내부로부터 배출하기 위한 적어도 하나의 배출연결부와, 상기 배출연결부와 연결되는 것으로, 하면이 밀폐된 하우징부재와,

상기 하우징부재의 상부측에 설치되는 지지브라켓과, 상기 지지브라켓에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 구동축과 연결되어 상기 하우징부재의 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 배출연결부를 통하여 하우징부재의 내부로 유입된 용융아연도금액을 펌핑하기 위한 임펠러를 포함하는 펌핑유닛을 구비하며,

상기 하우징부재와 연결되어 상기 스노클부 내의 용융아연도금액을 스노클부 외부의 용융아연도금조의 탕면 측으로 배출하기 위한 용융아연배출부를 더 구비한다.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 단부가 용융아연도금조의 탕면에 잠기어 용융아연도금조로 유입되는 강판을 감싸는 산화를 방지하기 위한 스노클부와,

상기 스노클부에 대해 승강가능하게 설치되며 스노클부에 의해 감싸여진 강판과 소정간격 이격되어 강판부위의 용융아연도금액이 유입될 수 있는 도금액유입댐퍼부를 가지는 탱크부와, 상기 탱크부에 설치되어 탱크부로 유입된 용융아연을 용융아연도금조 내의 탕면 측으로 펌핑하여 이물질이 포함된 탱크부내의 용융아연도금액을 스노클부 외부의 용융아연도금조 내의 탕면측으로 배출함으로써 이물질이 상기 용융아연도금조 내의 용융아연도금액 내부로 유입되어 용융아연도금액을 재오염시키거나 스노클부의 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 용융아연배출유닛과,

상기 스노클부에 설치되어 용융아연배출유닛과 탱크부를 승강시키기 위한 승강유닛을 구비한다.

본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 스노클부로 유입되는 용융아연도금액 및 이물질을 스노클부 외부의 탕면 상부 측으로 배출시켜 이물질을 용융아연도금조 내의 탕면 상에 부상시킴으로써 용융아연도금조의 용융아연도금액 내부가 이물질에 의해 재오염되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 용융아연도금조로 배출된 이물질이 다시 스나우트 내부로 유입되는 것이 방지됨으로써 강판의 아연도금 품질을 높일 수 있으며, 비중이 큰 용융아연도금액을 상부로 밀어 올려 배출시키는 구조를 적용하여 구동모터의 부하를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 저장공간 내부의 용융아연도금액 및 이물질을 펌핑하기 위한 회전축과 용융아연도금조 내의 용융아연도금액이 접촉되는 부분에 불활성기체를 분사함으로써 회전축과 용융아연도금액이 만나는 경계에서 회전축이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 방지할 수 있다. 또한 임펠러를 회전시키는 회전축에 애쉬, 드로스와 같은 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 회전축 측으로 불활성가스를 분사함으로써 회전축을 냉각시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치을 나타내 보인 측단면도,
도 2는 도 1에 도시된 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 단면도,
도 3 내지 도 8는 용융아연취출유닛의 다른 실시예들을 나타내 보인 일부절제 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 용융아연취출유닛의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 사시도,
도 11은 도 10에 도시된 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 단면도,

본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 실시예를 도 1 내지 도 5에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치(10)는 용융아연도금조(150)에 설치되어 고온으로 열처리된 강판(200)이 대기에 노출됨에 따른 표면 산화를 방지한다. 또한 용융아연도금액의 증기가 응축되어 형성된 에쉬(Ash)가 강판(200)의 표면에 이물질로서 부착되어 표면결함이 발생되는 것을 방지하기 위한 구조를 가진다.

이러한 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치(10)는 단부가 용융아연도금조(150)의 탕면(1)에 잠기어 용융아연도금조(150)로 유입되는 강판(200)을 감싸는 산화를 방지하기 위한 스나우트(40)를 구비한다. 상기 스나우트(40)을 이루는 것으로, 스나우트의 하부측에는 용융아연도금조(150)에 그 하단부가 잠기는 스노클부(20)을 구비한다. 상기 스노클부(20)은 이의 하단부로부터 스노클부(20)를 통과하는 강판(200)의 외주면과 인접되도록 내측 상방으로 연장되어 상기 스노클부(20) 내의 탕면으로 떨어진 이물질이 강판에 부착되지 못하도록 하는 댐유닛(30)을 포함한다.

그리고 상기 스노클부(20)에 설치되어 상기 댐유닛(30)의 댐형성부(32)을 넘친 용융아연도금액을 용융아연도금조(100) 내의 탕면(1) 측으로 펌핑하여 이에 포함된 이물질이 상기 용융아연도금조(150) 내의 용융아연도금액(2)으로 유입됨으로써 용융아연도금액을 재오염시키거나 스노클부(20)의 내부로 재 유입되는 것을 방지하는 용융아연배출유닛(50)을 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치(10)를 구성요소별로 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 스나우트(40)를 이루는 스노클부(20)는 열처리로(미도시)와 상기 용융아연도금조(150)의 사이의 용유아연도금조(150) 측에 설치되어 열처리를 위하여 가열된 강판(200)이 공기와 접촉되어 산화되는 방지할 수 있도록 롤러들에 의해 가이드 되어 용융아연도금조(150)로 유입되는 강판(200)을 감싸는 구조를 가진다.

상기 스나우트(40)은 사각관의 각형의 형상으로 이루어진 단위부재들과 스노클부(20)가 결합되어 이루어질 수 있다. 그리고 상기 스나우트(40)는 단부의 스노클부(20)의 일부가 용융아연도금조(20)에 잠기거나 들릴 수 있도록 회동시키는 별도의 액튜에이터(미도시)가 더 구비될 수 있다.

상기 댐유닛(30)은 스노클부(20)와 일체로 형성되거나 별도로 제작되어 결합될 수 있다. 이 댐유닛(30)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스노클부(20)의 내부 즉, 스노클부(20)의 내부공간을 통하여 용융아연도금조(150)로 유입된 강판이 통과하는 강판유입구(31)를 형성하는 댐형성부(32)와, 상기 댐형성부(32)의 하단부와 스노클부(20)의 하단부를 연결하여 상기 강판유입구(31)를 통하여 넘친 용융아연의 저장공간(34)을 형성하는 챔버형성부(33)를 구비한다.

상기 댐유닛(30)의 댐형성부(32)의 상단부는 상기 스노클부(20)가 용융아연도금조(150)에 잠긴 상태에서 스노클부(20) 내의 탕면(1)과 그 높이가 일치되거나 상대적으로 낮은 위치에 위치된다. 따라서 용융아연도금조(150) 내의 용융된 용융아연도금액(2)이 강판(200)이 통과하는 강판유입구(31)를 통하여 유입되어 댐형성부(32)를 넘쳐 상기 챔버형성부(33)에 의해 형성된 저장공간(34)에 저장된다.

상기 댐유닛(30)은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 상기 스노클부(20)의 내의 애쉬를 포함하는 부유물 또는 이물질이 상기 강판유입구(31)를 통과하는 강판(200)의 표면에 부착되지 않도록 강판유입구(31)를 통과하는 용융아연이 도금되는 강판(200)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 유동될 수 있도록 하는 구조이면 가능하다 .

그리고 상기 용융아연배출유닛(50)은 상기 댐유닛(30)의 댐형성부(32)를 넘쳐 챔버형성부(33)에 의해 형성되는 저장공간(34)에 저장된 용융아연도금액을 스노클부(20) 외부의 상기 용융아연도금조(150)의 탕면측으로 배출하여 용융아연도금조(150) 내의 용융아연도금액(2)이 지속적으로 상기 강판유입구(31)를 통하여 유입될 수 있도록 한다.

이러한 용융아연배출유닛(50)은 상기 스노클부(20)에 설치되어 상기 댐유닛(30)의 댐형성부(32)를 넘쳐 저장공간(34)에 저장된 용융아연을 배출하기 위한 적어도 하나의 배출연결부(51)를 구비한다. 상기 배출연결부(51)는 상기 스노클부(20)의 측면에 설치되어 상기 저장공간(34)과 연통되도록 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 저장공간(34)과 연통될 수 있도록 챔버형성부(33)의 하면과 연결 될 수도 있다.

그리고 상기 배출연결부(51)의 출구측은 펌핑유닛(60)과 연결되어 저장공간내의 용융아연도금액을 스노클부 외부의 용융아연도금조(100)의 탕면 측으로 배출 한다. 이는 배출된 용융아연에 포함된 이물질이 용융아연도금조(150) 내의 용융아연과 혼합되어 용융아연도금액을 재오염시키거나 다시 강판유입구(31)를 통하여 저장공간(34)으로 유입되지 않도록 하기 위함이다.

이러한 펌핑유닛(60)은 스노클부(20)에 설치된 배출연결부(51)와 연결된 것으로, 상부측이 개방되고 하부측이 밀폐된 하우징부재(61)와, 상기 하우징부재(61)의 상부 측의 스노클부(20)에 고정된 지지브라켓(62)에 설치되는 구동부(63)를 구비한다. 그리고 상기 구동부(63)의 구동축(64)은 상기 하우징부재(61)의 내부로 연장되는 회전축(65)과 연결되며, 회전축(65)에는 상기 배출연결부(51)를 통하여 하우징부재(61) 내부로 유입된 용융아연도금액을 상기 하우징부재(61)의 상부측의 개방부를 통하여 용융아연도금조(150)의 탕면(1) 측으로 배출하는 임펠러(66)를 포함한다.

상기 하우징부재(61)는 상부측이 개방되고 하부측이 밀폐된 원통형으로 이루어질 수 있으며, 하우징부재(61)의 직경은 상기 임펠러(66)의 직경보다 상대적으로 크게 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징부재(61)의 내부공간과 상기 저장공간(34)을 연결하는 배출연결부(51)는 스노클부(20)와 하우징부재(61)을 연결하는 제1배출관부(51a)와 스노클부(20)의 하면에 마련된 챔버형성부(33)와 하우징부재(61)을 연결하는 제 2배출관부(51b)로 이루어질 수도 있다.

상기 실시예에 있어서, 상기 하우징부재(61)의 상단부측은 용융아연도금조(150)의 탕면과 높이가 일치되거나 상대적으로 탕면과 근접된 용융아연도금액의 내측에 위치될 수 있도록 하여 펌핑되는 용융아연도금액(2)이 용융아연도금조(150)의 탕면에 대해 심한난류화가 발생되지 않도록 함이 바람직하나 탕면보다 약간 높게 할 수도 있다. 이를 위하여 상기 하우징부재(61)의 개방된 상단부와 상기 하우징부재(61)의 내부에 설치된 임펠러(66)를 회전시키기 위한 구동부(63)의 사이는 펌핑된 용융아연도금액(2)이 배출될 수 있도록 개방된 상태를 유지하여야 한다.

바람직하게는 상기 하우징부재(61)의 개방된 상단부측에는 하우징부재(61)의 개방된 측을 통하여 토출되는 펌핑된 용융아연도금액(2)을 일정방향으로 흐를 수 있도록 유도하기 위한 도금액유도부(미도시)가 형성될 수 있다. 도금액유도부는 하우징부재(61)의 상단부측에 단부로부터 인입된 인입부가 형성되고, 이 인입부의 가장자리에 가이드깃이 형성될 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 하우징부재(61)의 상단부측으로부터 배출되는 용융아연도금액를 설정된 방향의 탕면으로 배출할 있는 유도깃 또는 유도관, 하우징부재의 상단부측에 인입형성 된 인입홈들 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 하우징부재(61)에는 임펠러(66)에 의해 펌핑되는 용융아연도금액을 용융아연도금조(150)의 탕면측으로 배출하기 위한 용융아연배출관(68)을 더 구비한다. 이 경우 상술한 바와 같이 하우징부재(61)의 상면측이 반드시 개방될 필요는 없다. 용융아연도금액 배출하기 위한 용융아연배출관(68)이 구비된 하우징부재(61)의 상면이 개방된 경우, 상기 개방된 하우징부재(61)의 상단부측은 용융아연도금조(150)의 탕면의 상부로 돌출될 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고 상기와 같이 펌핑유닛(60)에 댐형성부(32)를 넘쳐 저장공간(34)에 저장된 용융아연도금액을 탕면(1) 측으로 배출하여 도금액인 용융아연에 이물이 포함되지 않도록 하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 탕면으로 노출되어 유동하는 용유아연의 산화를 방지하기 위하여 위한 불활성가스분사유닛(70)이 더 구비될 수 있다.

상기 불활성가스분사유닛(70)은 상기 지지브라켓(62) 또는 구동부(63) 측에 설치되어 상기 하우징부재(61) 또는 용융아연배출관(68) 측으로 불활성가스를 분사하는 분사노즐(71)과, 상기 분사노즐(71)과 연결관(72)에 의해 연결되는 불활성가스탱크(미도시)를 구비한다. 상기 불활성가스는 질소 가스를 사용함이 바람직하다.

상기 분사노즐(71)은 용융아연도금조의 탕면보다 높은 위치의 회전축(66)을 감싸 분사노즐(71)을 통하여 분사되는 불활성가스가 하우징부재(61) 또는 용융아연배출관(68)을 통하여 배출되는 용융아연 측을 향하도록 함이 바람직하다. 이를 위하여 분사노즐(71)의 하부는 회전축(65)을 향해 점진적으로 내경이 축소되는 구조를 가진다. 불활성가스공급유닛(70)은 용융아연도금액과 회전축이 접촉되는 탕면 상으로 질소를 분사함으로써 배출되는 용융아연도금액과 회전축이 공기와 접촉하여 산화되는 것을 차단하게 된다. 그리고 회전축 측으로 불활성 가스가 분사됨으로써 회전축을 냉각시킬 수 있으며, 회전축의 표면에 애쉬, 드로스와 같은 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 펌핑유닛(60)는 도 7에 도시된 바와 같이 구동부(63)을 지지브라켓(62)에 대해 승강시킴으로써 상기 하우징부재(61)에 삽입된 임펠러(66)의 높이를 조절할 수 있도록 하는 승강수단(80)을 더 구비할 수 있다.

상기 승강수단(80)은 지지브라켓(62)에 수직방향으로 설치되는 가이드부재(81)를 따라 승강되며 구동부(63)가 지지되는 승강부재(82)와, 상기 지지브라켓 (62)또는 스노클부(20)에 설치되어 상기 승강부재(82)를 승강시키기 위한 액튜에이터(84)를 구비한다. 상기 액튜에이터(84)는 실린더로 이루어질 수 있는데, 이에 한정되지 않고, 모터에 의해 구동되는 잭스크류로 이루어질 수 있다.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 하우징부재(61)는 스노클부(20)에 설치되며 저장공간(34)와 연통되어 저장공간(34) 내의 용융아연도금액이 배출되어 저장되는 별도의 챔버(69)에 설치될 수 있다. 이 경우, 상기 하우징부재(61)는 원통형의 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 챔버(69)에 형성된 지지부(69a)을 통하여 하우징부재(61)의 하단부측이 삽입된 상태로 챔버(69)에 지지되도록 하우징부재(61)의 상단부측에 플랜지부(61a)가 형성된다.

장비의 수리 시 챔버(69) 내의 용융아연도금액이 배출될 수 있도록 챔버(69)의 하면에는 융융아연도금액배출공(69b)을 형성함이 바람직하다. 상기 용융아연도금액배출공(69b)의 장비의 수리시에 용융된 아연도금액이 하우징부재(61) 또는 저장공간(34)의 내부에서 굳는 것을 방지할 수 있다.

그리고 도 9에 도시된 바와 같이 스노클부(20)에 챔버(69)와 지지브라켓(62)이 설치되는 경우, 하우징부재(61)와 구동부를 펌핑유닛(60)을 결합 및 분리하는 구조를 가질 수 있다.

도 10 및 도 11에는 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 다른 실시예를 나타내 보였다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 실시예와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호를 가리킨다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치(10)는 단부가 용융아연도금조(150)에 잠기어 용융아연도금조(150)로 유입되는 강판(200)을 감싸 산화를 방지하기 위한 스노클부(20)를 구비한다. 그리고 상기 스노클부(20)의 내부에 승강가능하게 설치되어 스노클부(20)를 통과하는 강판(200)이 통과할 수 있도록 강판통과부(91)가 형성된 탱크부(92)가 설치되고, 상기 탱크부(92)의 강판통과부(91)의 가장자리에는 이로부터 돌출되어 상기 강판통과부(91)을 통하여 상부측으로 유출되는 용융아연도금액이 상기 탱크부(92)로 유입되도록 하여 강판(200)의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 흐름을 발생시키는 도금액유입댐부(93)가 형성된다.

상기 도금액유입댐부(93)는 스노클부(20)의 내부 또는 상기 강판통과부(91)의 궤적을 따라 연속 또는 불연속적으로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 도금액유입댐부(93)는 복수개의 관부재로 이루어질 수도 있다. 상기 복수개의 관부재로 이루어진 경우, 댐형성부(32)의 각 부위에는 넘치는 용융아연도금액의 양에 따라 설치갯수를 다르게 할 수도 있다.

그리고 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 스노클부(20)에 대해 상기 탱크부(92)를 승강시키는 탱크승강유닛(100)과, 상기 탱크부(92) 내의 용융아연도금액을 용융아연도금조(150)의 탕면측으로 배출하기 위한 용융아연배출유닛(50)을 더 구비한다. 상기 탱크승강유닛(100)은 상기 용융아연배출유닛(50)와 탱크부(92)를 동시에 승강시킬 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 실시예에 있어서, 상기 도금액유입댐부(92)를 가지는 탱크부(92)는 도면에 도시되어 있지 않으나 강판통과부(91)가 폐곡선을 이루고 있으므로 설치 시 강판(200)을 감쌀 수 있도록 적어도 두 개의 부재로 분할된 구조를 이루어질 수 있다. 그리고 분리된 탱크부(92)에는 각각 상기 용융아연배출유닛이 설치되어 독립적으로 용융아연도금액을 용융아연도금조의 탕면측으로 배출시킬 수도 있다.

상기 탱크승강유닛(100)은 스노클부(20)에 대해 탱크부(92)를 승강시켜 이에 설치된 도금액유입댐부(93)의 높이 즉, 탕면에 대한 높이를 조정하여 상기 강판통과부(91)를 통하여 상승한 용융아연도금액이 도금액유입댐부(93)으로 원활하게 유입될 수 있도록 하는 것으로, 스노클부(20)에 가이드레일(102)을 따라 승강가능하게 설치되며 탱크부(92)와 연결된 브라켓(101)과, 상기 스노클부(20)에 설치되어 상기 브라켓(101)을 승강시키는 실린더, 잭스크류 등으로 이루어진 액튜에이터(103)를 포함한다.

그리고 상기 용융아연배출유닛(50)은 상기 실시예와 실질적으로 동일한 구조를 가진다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 용융아연배출유닛(50)은 상기 도금액유입댐퍼부(93)를 넘쳐 탱크부(92)로 유입된 용융아연도금액을 상기 용융아연도금조(150)의 탕면(1) 측으로 배출하여 용융아연도금조(150) 내의 용융아연이 지속적으로 상기 강판유입구(91)를 통하여 유입될 수 있도록 한다.

이러한 용융아연배출유닛(50)은 상기 탱크부(93)로 유입된 용융아연도금액을 배출하기 위한 적어도 하나의 배출연결부(51)를 구비한다. 상기 배출연결부(51)는 상기 탱크부(92)의 측면에 설치되어 상기 탱크부(92)와 연통되도록 설치될 수 있으나 이에 한정되지 않고, 상기 탱크부(92)와 연통될 수 있도록 탱크부(92)의 하면과 연결 될 수도 있다.

그리고 상기 배출연결부(51)의 출구측은 펌핑유닛(60)과 연결되어 유입탱크부(92)의 용융아연을 용융아연도금조(150)의 탕면(1) 측으로 배출하여 한다. 상기 펌핑유닛(60)은 상술한 바와 같이 유입탱크부(92)에 설치된 배출연결부(51)와 연결된 것으로, 상부측이 개방되고 하부측이 밀폐된 하우징부재(61)와, 상기 하우징부재(61)의 상부측에 설치되는 브라켓(101)과, 상기 브라켓(101)에 설치되는 구동부(63)와 구동부에 의해 회전하며 하우징부재(61)의 내부로 회전축(65)의 단부에 설치되며, 하우징부재(61) 내부로 유입된 용융아연을 상기 하우징의 상부측의 개방부를 통하여 용융아연도금조의 탕면측으로 배출하는 임펠러(66)를 구비한다.

한편, 하우징부재(61)에 설치된 임펠러에 의해 펌핑되는 용융아연도금액(2)이 하면측으로 배출하는 경우, 상기 하우징부재(61)에는 용융아연도금조(100)의 탕면측으로 배출하기 위한 용융아연배출관(미도시)이 더 구비될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 하우징부재(61)의 상면측이 반드시 개방될 필요는 없다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스노클부(20)의 단부가 탕면(1) 수위보다 낮은 위치에 위치하도록 스노클부(20)의 하부를 용융아연도금조(10) 내에 일정 부분 침지시키면, 용융아연도금조(10) 내의 용융아연도금액(2)이 댐형성부(32)를 월류하여 챔버형성부(33)에 의해 구획된 저장공간(34)에 저장된다.

이 상태에서, 펌핑유닛(60)의 구동부(63)가 작동되면 임펠러(66)가 회전되면서 저장공간(34) 내의 용융아연도금액이 하우징본체부(61)의 개방된 상단부측을 통하여 용융아연도금조(150)의 탕면(1) 측으로 배출된다. 따라서 상기 저장공간(34)의 수위는 낮아지고, 강판유입구(31)를 통하여 하부로부터 상부측으로 지속적으로 용융아연도금액이 유입되어 댐형성부(32)를 넘치게 된다.

이 과정에서 스노클부(20)의 단부에 설치된 저장공간(34) 내의 용융아연도금액 및 이물질은 배출연결부(51)와 하우징부재(61)를 통하여 용융아연도금조의 탕면측으로 배출된다.

따라서 상대적으로 비중이 낮은 애쉬와 같은 이물질은 용융아연도금조(150)의 탕면측으로 부상되어 용융안연도금액의 내부로 유입되어 용융아연도금액(2)을 재오염시키거나 강판유입구(31)로 재 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 아연도금이 이루어지는 강판(200)의 표면에 이물질이 부착되는 도금불량을 근본적을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 하우징부재의 개방부 또는 용융아연배출관(68)을 통하여 비중이 큰 용융아연도금액을 탕면 상부로 배출시킴으로서 펌핑부하를 줄일 수 있고 나아가서는 구동부의 구동모터(310)의 부하를 줄일 수 있다.

그리고 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이 탱크부(92)가 승강되는 경우, 강판통과부(91)를 통하여 유입되는 용융아연도금액은 도금액유입댐부(93)를 통하여 유입되고, 이 유입된 용융아연도금액은 펌핑유닛에 의해 상술한 바와 같이 용융도금액조의 탕면(1) 측으로 배출시킴으로써 용융아연도금조(150) 내의 용융아연도금액(2)에 이물질이 혼합되는 것을 근본적으로 방지할 수 있으며, 나아가서는 아연도금되는 강판(200)의 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims

단부가 용융아연도금조의 탕면에 잠기어 용융아연도금조로 유입되는 강판을 감싸 산화를 방지하기 위한 것으로서, 하단부가 용융아연도금조에 잠기는 스노클부와, 상기 스노클부의 단부로부터 상기 강판과 소정간격 이격되도록 감싸며 용융아연도금조 내의 용융아연도금액이 스노클부의 내주면 측으로 넘치도록 하여 스노클부 내의 탕면으로 떨어진 이물질이 강판에 부착되지 못하도록 하는 댐형성부를 가진 댐유닛을 포함하는 스나우트와;
상기 스노클부에 설치되어 상기 댐유닛의 댐형성부를 넘친 용융아연도금액을 스노클부 외부측의 용융아연도금조 내의 탕면 측으로 펌핑하여 댐형성부를 넘친 용융아연도금액에 포함된 이물질이 상기 용융아연도금조 내의 용융아연도금액에 혼입되어 용융아연도금액을 재오염시키거나 스노클부의 내부로 재 유입되는 것을 방지하는 용융아연배출유닛을 구비하고,
상기 용융아연배출유닛은 상기 스노클부에 설치되어 상기 댐유닛의 댐형성부를 넘친 용융아연도금액이 저장된 저장공간과 연결되는 적어도 하나의 배출연결부와, 상기 배출연결부의 출구측과 연결되는 펌핑유닛을 구비하며,
상기 펌핑유닛은 상기 배출연결부와 연결되고 상부가 개방되고 하면이 밀폐된 하우징부재와, 상기 하우징부재의 상부측에 설치되는 지지브라켓에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 구동축과 연결되어 상기 하우징부재의 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 배출연결부를 통하여 하우징부재의 내부로 유입된 용융아연도금액을 상기 하우징부재의 개방부를 통하여 용융아연도금조의 탕면 측으로 배출하는 임펠러를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강판 용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질제거장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 하우징부재의 하면에 용융아연배출유닛의 수리 시 하우징부재과 배출연결부 및 스노클부의 내부에 잔존하는 용융아연도금액을 배출하기 위한 용융아연배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징 부재의 개방된 상단부와 임펠러를 회전시키기 위한 구동부의 사이가 이물질이 포함된 용융아연도금액을 배출할 수 있도록 개방된 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 구동부와 이 구동부에 의해 회전하는 회전축과 임펠러가 상기 지지브라켓에 설치된 승강유닛에 의해 승강 가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금공정에서의 탕면이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 지지브라켓 또는 구동부에 설치되어 하우징부재의 개방부를 통하여 회전축의 산화방지와 회전축의 냉각 및 회전축에 이물질이 부착되는 것을 방지하기 위한 불활성가스분사유닛이 더 구비된 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 하우징부재의 개방된 상단부측에는 하우징부재의 개방된 측을 통하여 토출되는 용융아연도금액을 일정방향으로 흐를 수 있도록 유도하기 위한 도금액유도부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 용융아연배출유닛은 상기 스노클부에 설치되어 상기 댐형성부를 넘친 용융아연도금액을 스노클부의 내부로부터 배출하기 위한 적어도 하나의 배출연결부와, 상기 배출연결부와 연결되는 것으로, 하면이 밀폐된 하우징부재와,
상기 하우징부재의 상부측에 설치되는 지지브라켓과, 상기 지지브라켓에 설치되는 구동부와, 상기 구동부의 구동축과 연결되어 상기 하우징부재의 내부로 연장되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 배출연결부를 통하여 하우징부재의 내부로 유입된 용융아연도금액을 펌핑하기 위한 임펠러를 포함하는 펌핑유닛을 구비하며,
상기 하우징부재와 연결되어 상기 스노클부 내의 용융아연도금액을 용융아연도금조의 탕면 측으로 배출하기 위한 용융아연배출부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 강판용융아연도금 공정에서의 탕면 이물질 제거장치.
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