KR102181787B1 - 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템 - Google Patents

Abstract

도금라인의 비산아연 농도저감 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템은 강판의 용융아연 도금라인의 도금조 상부에 설치되며, 도금조를 통과하여 빠져 나온 강판의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사하여, 강판의 표면에 부착된 용융아연이 깎이면서 비산되도록 하는 에어나이프; 강판의 양쪽 영역에 각각 설치되며, 비산되는 아연의 농도를 측정하는 농도측정센서; 및 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우, 비산된 아연을 흡입하는 흡입유닛;을 포함한다.

Description

도금라인의 비산아연 농도저감 시스템{SYSTEM FOR DIMINISHING CONCENTRATION OF ZINC PARTICLES SPLASHED IN GALVANIZING LINE}

본 발명은 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템에 관한 것이다.

냉연강판 표면에 용융아연 등을 도금한 도금강판은 전자제품이나 자동차용 강판 등으로 사용되며, 고품질이 요구된다.

강판의 용융아연 도금라인에서, 페이 오프 릴(Pay Off Reel)에서 풀린 코일강판(냉연강판)은 용접기와 입측 루퍼를 거쳐 열처리로에서 열처리되고, 스나우트(snout)를 거쳐 용융아연이 충진된 도금조를 통과하면서 도금 처리된다.

여기서, 도금조 탕면 상부에 설치된 에어나이프(air knife)에 의해 강판 표면에 고압의 에어가스가 분사되고, 강판표면에 부착된 용융아연이 깎여지면서 강판의 도금두께가 조절된다. 이때, 에어나이프의 토출구를 통해 분사되는 고속의 고압 가스에 의한 강판의 가스 와이핑 시 아연물질(가루, 입자 등)의 비산현상이 발생한다.

그러나, 비산된 아연이 강판에 붙게 되면, 그 두께차이로 인해 합금화 공정에서 색상 차를 유발하게 되고, 스킨 패스 밀(skin pass mill) 공정에서 압착되면서 요철형태의 결함으로 나타날 수 있다. 이러한 결함은 예컨대 자동차 프레스(press) 가공 시 도드라지면서 제품을 불량 상태로 만들 수 있다.

또, 이러한 결함의 발생은 도금량을 제어하는 에어나이프의 작업조건, 강판의 사이즈, 작업 스피드 그리고 주변설비의 구성과 연계될 수 있다. 예컨대 작업 스피드가 높은 조건에서 고객사가 요구하는 도금량을 제어하기 위해 평상 시보다 에어나이프를 통해 더욱 높은 고압의 에어가스가 분사되도록 함으로써, 아연 비산의 증가 및 설비 주변 유동을 더욱 가속시키면서 강판의 결함을 증가시킬 수 있다.

따라서, 종래에는 메쉬(mesh) 형태의 차단막을 마련하여 아연이 강판표면에 달라붙는 것을 방지하고자 하였으나 비효율적인 측면이 있으며, 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.

용융아연도금과 관련된 기술로서, 한국공개특허 제2002-0020115호(2002.03.14. 공개)를 참조하기 바란다.

한국공개특허 제2002-0020115호(2002.03.14. 공개)

본 발명의 실시 예는 비산된 아연의 농도를 효과적으로 조절하는 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 강판의 용융아연 도금라인의 도금조 상부에 설치되며, 상기 도금조를 통과하여 빠져 나온 상기 강판의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사하여, 상기 강판의 표면에 부착된 용융아연이 깎이면서 비산되도록 하는 에어나이프; 상기 강판의 양쪽 영역에 각각 설치되며, 상기 비산되는 아연의 농도를 측정하는 농도측정센서; 및 상기 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우, 상기 비산된 아연을 흡입하는 흡입유닛;을 포함하는 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템이 제공될 수 있다.

상기 흡입유닛은 상기 강판의 양쪽 영역에 각각 설치되어 상기 비산된 아연을 흡입하며, 상기 흡입한 비산 아연을 배출라인을 통해 배출시키는 흡입팬을 포함할 수 있다.

상기 흡입유닛은 상기 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우 상기 흡입팬을 동작시키는 농도제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 측정된 아연의 비산 농도와, 상기 에어나이프와 상기 강판 표면 간의 간격, 설치 높이, 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 상기 에어나이프의 작업 조건과, 도금된 강판의 생산 속도, 강판의 두께, 폭 및 도금량 중 하나 이상에 대한 데이터 값을 저장하는 데이터저장부를 더 포함하되, 상기 데이터저장부는 상기 측정된 아연의 비산 농도에 따라 조정이 이루어진 상기 데이터 값의 누적된 값을 저장할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템은 비산된 아연의 농도를 효과적으로 조절할 수 있다.

아연의 비산 농도에 따라 조정이 이루어진 데이터 값의 누적된 값을 저장하여, 작업 조건을 재조정함으로써, 최적의 조건에서 에어나이프에 의한 강판의 표면에 대한 도금두께 처리 작업을 수행할 수 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템을 도시한다.
도 2는 도 1의 비산아연 농도저감 시스템을 이용하여 비산된 아연을 흡입하는 모습을 나타낸다.
도 3은 도 1의 비산아연 농도저감 시스템에서 아연의 비산 농도에 따라 조정이 이루어진 데이터 값의 누적된 값을 저장하는 데이터저장부를 도시한다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템을 도시하고, 도 2는 도 1의 비산아연 농도저감 시스템을 이용하여 비산된 아연을 흡입하는 모습을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템은 강판(S)의 용융아연 도금라인의 도금조(10) 상부에 설치되며, 도금조(10)를 통과하여 빠져 나온 강판(S)의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사하여, 강판(S)의 표면에 부착된 용융아연이 깎이면서 비산되도록 하는 에어나이프(110)와, 강판(S)의 양쪽 영역에 각각 설치되며, 비산되는 아연의 농도를 측정하는 농도측정센서(120)와, 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우, 비산된 아연을 흡입하는 흡입유닛을 포함한다.

여기서, 흡입유닛은 강판(S)의 양쪽 영역에 각각 설치되어 비산된 아연을 흡입하며, 흡입한 비산 아연을 배출배관(134)을 통해 배출시키는 흡입팬(132)과, 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우 흡입팬(132)을 동작시키는 농도제어부(135)를 포함한다.

또, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템은 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도와, 에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 설치 높이, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 에어나이프(110)의 작업 조건과, 도금된 강판(S)의 생산 속도, 강판(S)의 두께, 강판(S)의 폭 및 도금량 중 하나 이상에 대한 데이터 값을 저장하는 데이터저장부(140)를 포함한다.

이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.

강판의 용융아연 도금라인에서 강판은 용접기와 입측 루퍼를 거쳐 열처리로에서 열처리되고, 스나우트(미도시)를 거쳐 용융아연이 충진된 도금조(10)를 통과하면서 도금 처리된다.

도금조(10) 안쪽에는 강판(S)을 지지 및 이송하기 위한 복수 개의 이송롤(R1,R2)이 구비되며, 이러한 요소들은 공지된 내용이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

도금조(10)를 통과하여 빠져 나온 강판(S)은 표면의 용융아연이 깎여지면서 도금두께가 조절된다.

이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 에어나이프(110)는 강판(S)의 용융아연 도금라인의 도금조(10) 상부에 설치되며, 도금조(10)를 통과하여 빠져 나온 강판(S)의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사한다.

에어나이프(110)는 강판(S)의 양쪽에 각각 설치되고, 강판(S)의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사한다. 이러한 에어나이프(110)는 미리 설정된 값에 따라 도금조(10)로부터의 설치 높이, 에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력이 셋팅된다. 에어나이프(110)의 설치 높이, 에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력 등의 에어나이프(110)의 작업 조건과 관련된 데이터 값은 데이터저장부(140)에 저장된다.

에어나이프(110)에 의해 강판(S)의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사됨에 따라 강판(S)의 표면에 부착된 용융아연이 깎이면서 비산된다. 비산된 아연이 강판에 붙게 되면, 그 두께차이로 인해 합금화 공정에서 색상 차를 유발하게 되고, 스킨 패스 밀 공정에서 압착되면서 요철형태의 결함으로 나타날 수 있다.

따라서, 이를 막기 위해 농도측정센서(120)는 강판(S)의 양쪽 영역에 각각 설치되며, 비산되는 아연의 농도를 측정하며, 흡입유닛은 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우, 비산된 아연을 흡입하게 된다.

농도측정센서(120)는 강판(S)의 표면으로부터 떨어져 나와 비산되는 아연의 농도를 효과적으로 측정할 수 있도록 배치되며, 예컨대 에어나이프(110) 상부나 그 주변부에 근접하게 배치될 수 있다.

농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우 흡입유닛의 농도제어부(135)가 배출배관(134)에 부착된 흡입팬(132)을 가동시키게 된다.

농도제어부(135)는 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우 흡입팬(132)을 자동으로 제어하며, 다른 예에서 관리자가 원격지 시스템을 통해 흡입팬(132)을 동작시킬 경우에는 생략 가능하다.

흡입팬(132)은 배출배관(134)의 출구 쪽에 배치될 수 있으며, 흡입력에 의해 배출배관(134)의 입구를 통해 비산된 아연을 빨아들일 수 있다.

이러한 배출배관(134) 및 이에 부착된 흡입팬(132)은 예컨대 강판(S)을 기준으로 강판(S)의 양쪽에 배치된 각 에어나이프(110)의 상부 쪽에 각각 배치될 수 있다.

농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값 이하로 떨어질 경우, 농도제어부(135)는 흡입팬(132)의 동작을 중단시킬 수 있다.

도 3은 도 1의 비산아연 농도저감 시스템에서 아연의 비산 농도에 따라 조정이 이루어진 데이터 값의 누적된 값을 저장하는 데이터저장부를 도시한다.

한편, 상술한 데이터저장부(140)는 농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도와, 에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 설치 높이, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 에어나이프(110)의 작업 조건과, 도금된 강판(S)의 생산 속도, 강판(S)의 두께, 강판(S)의 폭 및 도금량 중 하나 이상에 대한 데이터 값을 저장한다.

에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 설치 높이, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 에어나이프(110)의 작업 조건과, 도금된 강판(S)의 생산 속도, 강판(S)의 두께, 강판(S)의 폭 및 도금량 중 하나 이상은 도시하지는 않았으나, 각종 센서들에 의해 자동으로 측정될 수 있으며, 측정된 값은 데이터저장부(140)로 전송되어 저장될 수 있다.

농도측정센서(120)에 의해 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과하여, 흡입팬(132)을 통해 비산된 아연을 배출시켜 비산 농도에 대한 조절이 이루어진 경우, 이전의 셋팅된 작업 조건에 대한 재조정이 이루어질 수 있다.

즉, 에어나이프(110)와 강판(S) 표면 간의 간격, 에어나이프(110)의 설치 높이, 에어나이프(110)의 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 에어나이프(110)의 작업 조건과, 도금된 강판(S)의 생산 속도, 강판(S)의 두께, 강판(S)의 폭 및 도금량 중 하나 이상에 대한 셋팅을 다시 수행하고, 이에 대한 데이터 값은 데이터저장부(140)에 누적되어 저장될 수 있다.

위와 같이 작업 조건에 대한 재조정이 완료된 상태에서, 에어나이프(110)에 의해 강판(S)의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사시키고, 농도측정센서(120)에 의해 비산되는 아연의 농도를 다시 측정하게 된다.

이와 같이, 작업 조건에 대한 재조정이 이루어진 데이터 값을 누적하여 데이터저장부(140)에 저장하여, 최적의 작업 조건을 맞추어 가면서 강판(S)의 표면에 대한 도금두께 처리 작업을 효과적으로 수행할 수 있다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

110: 에어나이프 120: 농도측정센서
132: 흡입팬 134: 배출배관
135: 농도제어부 140: 데이터저장부
S: 강판

Claims (4)

1. 강판의 용융아연 도금라인의 도금조 상부에 설치되며, 상기 도금조를 통과하여 빠져 나온 상기 강판의 양쪽 표면을 향해 고압의 에어가스를 각각 분사하여, 상기 강판의 표면에 부착된 용융아연이 깎이면서 비산되도록 하는 에어나이프;
   상기 강판의 양쪽 영역에 각각 설치되며, 상기 비산되는 아연의 농도를 측정하는 농도측정센서;
   상기 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우, 상기 비산된 아연을 흡입하는 흡입유닛; 및
   상기 측정된 아연의 비산 농도와, 상기 에어나이프와 상기 강판 표면 간의 간격, 설치 높이, 에어가스 분사 압력 중 하나 이상을 포함하는 상기 에어나이프의 작업 조건과, 도금된 강판의 생산 속도, 강판의 두께, 폭 및 도금량 중 하나 이상에 대한 데이터 값을 저장하는 데이터저장부;를 포함하되,
   상기 데이터저장부는 상기 측정된 아연의 비산 농도에 따라 조정이 이루어진 상기 데이터 값의 누적된 값을 저장하는 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 흡입유닛은
   상기 강판의 양쪽 영역에 각각 설치되어 상기 비산된 아연을 흡입하며, 상기 흡입한 비산 아연을 배출라인을 통해 배출시키는 흡입팬을 포함하는 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 흡입유닛은
   상기 측정된 아연의 비산 농도가 설정값을 초과한 경우 상기 흡입팬을 동작시키는 농도제어부를 더 포함하는 도금라인의 비산아연 농도저감 시스템.
4. 삭제

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