KR19990057393A - 전기도금 전도롤 도금 방지방법 - Google Patents

Abstract

수평형 전기도금 설비로 전기도금강판을 제조하는 방법에서, 각 도금조의 전도롤과 양극사이의 도금용액중에 전도성 재질의 전류차폐판을 설치하여 차폐판과 전도롤을 같은 음극으로 연결하고 전도롤과 양극사이에 흐르는 누수전류등이 차폐판과 양극사이에서 흐르도록 차폐판과 전도롤 사이에 저항이 존재하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수평형 전기도금공정에서 전도롤 도금방지방법.

Description

전기도금 전도롤 도금 방지방법

본 발명은 수평형 연속전기도금설비로 강판을 도금하는데 있어서, 전도롤(conduction roll)과 양극(anode) 사이에 전류가 통전되어 전도롤에 도금이 되는 것을 방지할 수 있는 방법에 관한 것이다.

연속 전기도금 설비에는 전해조 통과시 강판의 진행방향에 따라 주로 수평형, 수직형 및 레디얼(radial)형등이 있다.

수평형 도금설비는 수평으로 강판이 통과하고 강판 상,하에 양극이 배치되어 양극과 강판사이에 도금액이 흐르게 하여 동시에 양쪽에 도금을 할 수 있는 방식으로 수직형과 레디얼형에 비하여 통판성이 우수하여 고속도금이 유리한 장점이 있다. 통상의 수평형 연속도금설비에서는 도금조가 여러개로 구성 되어 있어서 각 도금조에서 일정량씩 도금이 된 후 모든 도금조를 통과하면 최종 목표의 도금이 된다. 이때 도금조의 도금용액은 전도롤과 닿게 되고 양극과 전도롤과의 사이에 도금용액을 통해서 소량의 누수전류가 흐르게 되어 음극인 전도롤에 도금이 되게 된다. 따라서 전도롤과 양극과의 사이에 전류가 흐르지 않도록 하기 위해서는 전도롤과 양극과의 간격을 양극과 강판사이의 간격보다 훨씬 크게 하면 가능하지만, 양극과 전도롤과의 사이가 멀게되면 선 도금된 도금층이 용액중에서 비통전 상태로 잠겨있는 시간이 길기 때문에 산성의 도금용액에 의하여 도금층이 재용해되기 때문에 간격을 무한정 크게 하기가 어렵다.

전도롤에 도금이 되게하면 강판과의 통전을 방해할 뿐만 아니라 전도롤의 도금층이 선 도금조에서 도금된 도금층에 손상을 주어 도금 후 얼룩 혹은 도금층에 페인 자국이 남게 된다. 또한 전도롤에 도금이 되는 현상은 강판의 통판속도가 빠를수록 전도롤에 전류가 많이 흐르기 때문에 고속도금시에 심하게 발생하게 된다.

따라서 도금작업중에 전도롤에 도금이 되면 강판의 통판속도를 늦추어 단위시간당 통전량을 줄이므로서 전도롤에 더 이상의 도금이 되지 않도록 한 후 사포나 연마용 숫돌등으로 전도롤에 부착된 아연을 닦아 냄으로서 생산성이 현저히 떨어지는 결과를 초래하게 된다.

종래에는 전도롤 표면에 연삭숫돌을 설치하여 부착된 아연을 연마하는 방법과 전도롤 상부에 강산의 용액을 뿌려주어 도금된 도금층을 용해시키는 방법이 있다. 그러나 연삭숫돌을 설치하여 연마하는 방법은 전도롤 표면을 연마하여 전도롤의 수명을 단축시키며 또한 연마된 가루가 강판에 박혀서 도금강판의 품질을 떨어뜨리게 되는 단점이 있으며 전도롤 상부에 강산을 뿌려주는 방법은 도금층의 용해와 더불어 전도롤이 용해되는 단점과 함께 전도롤에 뿌려주는 강산이 도금용액주엥 들어가 도금용액의 pH를 떨어뜨려 도금불량을 유발할 수 가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 전도롤의 손상과 용액의 물성변화를 유발하지 않고 전도롤에 도금이 되는 것을 방지하기 위하여 전도롤과 강판사이에 전류 차폐판을 설치하여 차폐판에는 전도롤과 같이 음극이 되도록 연결하고 적정량의 전류가 흐르도록 구성함으로 도금용액을 통해 전도롤과 양극사이에 흐르는 누수전류를 차폐판과 양극사이에서 흐르도록 구성하여 양극과 전도롤 사이에는 전류의 흐름을 방지함으로서 전도롤에 도금이 되는 것을 방지하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의하여 전류차폐판을 설치한 수평형 연속도금설비의 개략도이다.

도 2는 도 1의 A부 상세도이다.

* 주요 도면부호의 설명*

1... 강팡 2... 전도롤

3... 양극 4... 전류차폐판

5... 도금조 6... 도금용액

7... 지지롤 8... 저항

이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 수평형 연속 전기도금설비로 강판을 도금하는데 있어서 전도롤과 양극 사이의 도금용액중에 전도성 재질의 전류 차폐판을 설치하고 차폐판은 음극인 전도롤에 연결하여 음극으로 하면 전도롤과 양극과의 거리보다 차폐판과 양극과의 거리가 가깝기 때문에 차폐판을 설치하지 않았을 때 도금용액을 통해 전도롤과 양극사이에 흐르는 소량의 누수전류가 차폐판과 양극사이에서 흐르도록 구성하여 양극과 전도롤 사이에는 전류의 흐름을 방지함으로서 전도롤에는 도금이 되는 것을 방지할 수 있다.

차폐판과 전도롤은 하나의 도선으로 같은 음극으로 연결해야만 누수전류를 차폐할 수 있으며, 만약 차폐판에 전도롤의 전원과는 다른 별도의 외부 전원을 연결하거나 전류를 부여하지 않을 경우에는 차폐판에 의하여 전류가 유도되어 오히려 전도롤과 차폐판 사이에 전류회로가 형성되어 전도롤에 더 큰 누수전류가 흐르게 되어 전도롤에 아연부착현상이 심화된다.

차폐판과 전도롤을 도선으로 연결할 때 차폐판과 전도롤 사이에 일정한 저항체를 설치함으로서 차폐판과 양극사이에 흐르는 전류를 적정량으로 조절되도록 해야만 차폐판과 양극사이에 과도한 전류가 흐르지 않는다. 저항의 크기는 전도롤과 양극과의 사이에 흐르는 누수전류의 크기에 따라 결정이 되며, 저항의 크기에 따라 차폐판과 양극의 사이에 흐르는 전류가 결정이 되며 차폐판과 양극의 사이에 흐르는 전류는 차폐판을 설치하지 않았을 때의 전도롤과 양극과의 사이에 흐르는 전류보다 양간 크거나 같도록 하면 전도롤과 양극과의 누수전류가 차폐판과 양극사이에서 흐르게 되어 전도롤에는 전류가 흐르지 않는다.

이 때 차폐판은 최대한 전도롤쪽에 가깝게 설치하여 상대적으로 양극과의 거리를 멀게하여 소량의 전류를 흐르게 함으로서 차폐판에 소량의 도금이 되게 한다. 차단판에 석출한 도금물질은 도금용액 및 도금품질에는 영향을 주지 않기 때문에 도금작업을 계속한 후 일정기간이 경과하면 꺼내어 차폐판에 석출한 도금물질을 제거한 후 다시 사용하면 된다.

이하 본 발명을 도면과 함께 상세히 설명하기로 한다.

도 1에 나타난 바와 같이 수평형 도금설비로 도금하는 공정에서는 일반적으로 강판(1)이 여러개의 도금조(5)를 통과하면서 각 도금조마다 일정한 비율 만큼씩 도금이 된 후 모든 도금조를 통과하면 최종 목표량의 도금이 된다.

각 도금조에는 도금시 도금용액(6)에 잠기어 있는 양극(3)과 통전해 줄 수 있는 전도롤(2)과 전도롤을 강판과 밀착시켜주는 지지롤(7)이 있으며, 강판은 전도롤과 비전도성의 지지롤 사이에 압착된채로 통전이 되어 양극과의 사이에서 도금이 된 후 다음 도금조로 진행하게 되며, 이와 같은 과정이 도금조 만큼 반복되어 최종목표의 도금이 된다.

이 때 강판(1)과 양극(3)의 사이 및 전도롤(2)과 양극(3)의 사이에는 용액이 있어서 전류는 용액을 통해서 흐르게 된다. 그러나 강판과 양극의 사이가 전도롤과 양극사이보다 훨씬 가깝기 때문에 대부분의 전류는 전도롤에서 강판에 전도되어 강판(1)과 양극(3)을 통해서 흐르게 되면서 강판에 도금이 된다. 그러나 전도롤(2)과 양극(3) 사이에도 소량의 전류가 흐르게 되어 오랜시간 동안 도금작업을 계속하면 전도롤에도 소량의 도금이 된다. 전도롤에 도금되는 도금량은 고속도금작업시 통전량이 크기 때문에 더욱 심하게 된다.

그러나 본 발명에서는 전도롤(2)과 양극(3) 사이의 도금용액(6)중에 전도성 물질의 차폐판(4)을 설치하고 차폐판은 저항(8)을 통해서 전도롤(2)에 연결하면 전도롤과 양극(3)과의 거리보다 차폐판과 양극과의 거리가 가깝기 때문에 차폐판을 설치하지 않았을 때 도금용액을 통해 전도롤과 양극사이에 흐르는 소량의 전류가 차폐판과 양극사이에서 흐르도록 구성하여 양극과 전도롤 사이에는 전류의 흐름을 방지함으로서 전도롤에는 도금이 되는 것을 방지할 수 있다.

전도롤(2)과 차폐판(4) 사이의 거리는 최대한 가까울수록 차폐판(4)과 양극(3)사이의 거리가 멀어지기 때문에 전도롤과 차폐판이 접촉되지 않은 범위내에서 가깝게 설치해야만 차폐판에 도금되는 양이 적어서 한번 설치한 차폐판을 오래사용할 수 있다. 또한 전도롤과 차폐판 사이에 설치한 저항(8)은 전도롤(2)과 양극(3)과의 사이에 흐르는 누수전류의 크기에 따라 결정이 되며 저항(8)의 크기에 따라 차폐판(4)과 양극(3)사이에 흐르는 전류가 결정이 되며, 차폐판(4)과 양극(3)의 사이에 흐르는 전류는 차폐판(4)을 설치하지 않았을 때의 전도롤(2)과 양극(3)과의 누수전류가 차폐판과 양극 사이에서 흐르게 되어 전도롤에는 전류가 흐르지 않는다.

차폐판의 재질은 산에 잘 용해되지 않고 전도성이 있으면 특별히 제한 할 필요는 없으며, 차폐판의 아래쪽 끝과 강판과의 사이는 가까울수록 차폐능력이 우수하므로 강판의 진행에 지장을 주지 않은 범위내에서 가까운 편이 좋다.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

(실시예)

하기 표 1에서 와 같이 아연도금강판 제조시 통상적으로 사용되는 도금용액 및 도금조건에서 전도롤과 양극과의 사이에 일정 전류가 흐르도록 강판과 양극사이에 흐르는 도금전류를 조정하여 전도롤과 양극사이에 차폐판을 설치하고 차폐판과 양극사이에 특정한 전류가 흐르도록 전도롤과 차폐판 사이에 저항을 설치하여 설치 전, 후 각각 3시간 동안 도금을 실시한 후 전도롤에 아연도금 부착정도를 조사하여 표 2에 나타내었다.

도금욕 조성(g/l)	pH	온도(℃)
Zn2+			SO4 2-
60	50	1.2	60

구 분	통전량(KA/도금조)	차폐판을 설치하지 않았을 때 양극으로부터 전도롤에 흐르는 전류(A/dm2)	차폐판을 설치하였을 때 양극으로부터 차폐판에 흐르는 전류(A/dm2)	차폐판설치유무	전도롤에 아연부착정도
발명예	1	8	1	1.1	유	◎
	2	10	1.2	1.2	유	○
	3	10	1.2	1.4	유	◎
	4	15	2.1	2.1	유	○
	5	15	2.1	2.2	유	◎
	6	20	2.7	2.7	유	○
	7	20	2.7	2.9	유	◎
	8	25	3.9	4	유	◎
	9	28	5	5.3	유	◎
비교예	1	8	1	-	무	X
	2	10	1.2	-	무	X
	3	10	1.2	0.8	유	△
	4	25	3.9	-	무	X
	5	25	3.9	3	유	X
	6	28	5	-	무	X

아연부착정도 ; ◎-전혀없음, ○-약함, △-심함, X-아주심함

상기 표 2에 나타난 바와 같이 차폐판을 설치하고 양극과 차폐판 사이에 흐르는 전류가 차폐판을 설치하지 않았을 때 양극과 전도롤 사이에 흐르는 누수전류보다 약간 크게 되도록 전도롤과 차폐판사이에 적정한 저항을 설치한 본 발명예(1,3,5,7,8,9)의 경우에는 통전량을 8-28KA/도금조 까지 증가시켜도 전도롤에 아연이 미소하게 부착하였다.

한편 비교예(1,2,4,6)는 전류차폐판을 설치하지 않은 경우로서 도금조당 8-28KA의 통전량으로 전류를 투입하였을 때 전도롤에 심하게 아연이 부착되었다. 비교예(3)는 통전량을 도금조당 10KA 흐르게 하고 양극과 차폐판 사이에 흐르는 전류가 차폐판을 설치하지 않았을 때 양극과 전도롤 사이에 흐르는 누수전류보다 작게 되도록 전도롤과 차폐판 사이에 적정한 저항을 설치한 경우로서 전도롤에 아연이 심하게 부착되었다. 또한 비교예(5)는 통전량을 도금조당 25KA흐르게 하고 양극과 차폐판 사이에 흐르는 전류가 차폐판을 설치하지 않았을 때 양극과 전도롤 사이에 흐르는 누수전류 보다 작게 되도록 전도롤과 차폐판 사이에 적정한 저항을 설치한 경우로서 전도롤에 아연이 아주 심하게 부착되었다.

상술한 바와 같이 본 발명은 각 도금조의 전도롤 마다 양극과 전도롤 사이의 도금용액중에 전도성 재질의 전류 차폐판(4)을 설치하고 전류 차폐판에는 전도롤(2)과 같이 음극으로 연결하여 차폐판과 양극 사이에는 차폐판을 설치하지 않았을 때 전도롤과 양극사이에 흐르는 전류와 같거나 약간 큰 전류가 흐르도록 전도롤과 차폐판 사이에 저항을 설치하면 양극(3)과 전도롤(2)사이에 흐르는 누수전류가 차폐판과 양극사이에서 흐르게 되어 전도롤(2)에 도금이 되는 것을 방지하는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 수평형 전기도금 설비로 전기도금강판을 제조하는 방법에서, 각 도금조의 전도롤과 양극사이의 도금용액중에 전도성 재질의 전류차폐판을 설치하여 차폐판과 전도롤을 같은 음극으로 연결하고 전도롤과 양극사이에 흐르는 누수전류등이 차폐판과 양극사이에서 흐르도록 차폐판과 전도롤 사이에 저항이 존재하도록 구성하는 것을 특징으로 하는 수평형 전기도금공정에서 전도롤 도금방지방법.