KR20000009721A - 수직형 코팅 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 도금 제품의 내지문(耐指紋)처리를 위해 도포된 레진(resin) 층에서의 택 마크(tack mark)의 발생을 방지할 수 있게 수직으로 배치된 다수개의 롤과 수냉시스템으로 스트립 사행을 방지하며, 좁은 공간에 설치할 수 있는 수직형 코팅 시스템에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 수평방향으로 이송되는 금속 스트립(strip) 상에 내지문처리를 위한 수지 코팅을 행하는 코팅 시스템에 있어서, 상기 스트립을 수직하게 진행하도록 유도할 수 있게 배치된 다수개의 롤(111, 112, 113, 114)과; 수직방향으로 진행되는 스트립의 전후면의 각각에 수지를 코팅할 수 있게 배치된 전방코터(132) 및 후방코터(131)와; 수지로 코팅된 스트립(103)을 고온건조하기 위해 상기 전후방코터(131,132)의 하류에 배치된 히터부(160)와; 고온건조된 스트립(104)을 급속 냉각시키는 수냉시스템 및; 수냉후의 스트립을 공기로 건냉시키는 에어 쿨러(170)를 포함하고; 상기 수냉시스템은 냉각수노즐(203)과, 일부가 수중에 잠길수 있게 배치된 채로 스트립을 안내하는 서브머징 롤(202 ; submerzing roll)및, 스트립(104)의 표면에서 수분을 제거하는 스퀴즈 롤(201 ; squeeze roll)을 구비한 것을 특징으로 하는 수직형 코팅시스템이 제공된다.

Description

수직형 코팅 시스템

본 발명은 수직형 코팅 시스템에 관한 것이며, 특히, 전기 도금 제품의 내지문(耐指紋)처리를 위해 도포된 레진(resin) 층에서의 택 마크(tack mark)의 발생을 방지할 수 있게 하는 수직형 코팅 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 제철소의 냉연 설비에서는 자동차용 및 가전용으로 주로 사용되는 철강 제품을 생산한다. 상기 철강 제품의 표면은 매우 미려하고 회백색을 띠고, 제조이후 취급과정에서 작업자들이 손으로 만질경우, 손에 있는 수분, 유분, 기타 오염물질 등이 철강 제품의 표면을 오염시켜 외관상 불결 할뿐 아니라 그 부분의 부식이 촉진된다. 따라서, 상기 철강 제품의 표면에는 전기 도금과 같은 표면처리가공을 한다. 이때, 전기 도금은 소재철설비, 전처리공정설비, 도금공정설비, 후처리공정설비, 및 전단설비를 통과하는 연속적인 과정에서 이루어진다. 특히, 후처리공정설비에는 인산염처리공정과 크롬처리공정 및 내지문처리공정이 이루어진다.

여기에서, 내지문처리공정은 상기 전기 도금을 위한 설비를 통과하여 전기 도금된 철강 제품의 표면에 레진을 도포하고 고온 건조후 냉각하므로써, 상기 철강 제품의 표면에 결함이 발생하는 것을 막기 위한 일련의 코팅 작업을 의미한다. 또한, 이런 내지문처리공정을 수행하는 코팅 시스템을 제철소에서 통상적으로 내지문 설비라고 한다.

종래 기술에 따른 수평형 코팅 시스템에는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제품의 원재료가 되는 철판인 스트립(1 ; strip)이 통과할 수 있게 수평방향으로 배치된 다수개의 디플렉터 롤(2, 5, 11 ; deflector roll)과, 백킹 롤(4 ; backing roll)과, 리프트 롤(6 ; lift roll) 및 브라이들 롤(10 ; bridle roll)들이 배치되어 있다. 이런 종래의 수평형 코팅 시스템에는 상기 롤들을 통과하는 스트립(1)을 코팅하기 위한 상면코터(3 ; top coater)와, 저면코터(7 ; bottom coater)와, 레진이 담겨진 레진용기(13, 17)가 배치되어 있고, 이런 저면코터(7)를 통과한 스트립(1)의 표면에 코팅된 레진을 건조하기 위한 건조기(8)와, 공기식 쿨러(9)가 배치되어 있다.

상기와 같이 배치된 스트립(1)은 상기 다수개의 롤(2, 4, 5, 6, 10, 11)에 의해서 소정크기의 장력으로 통과한다. 이때, 상기 상면코터(3)와 상기 저면코터(7)는 롤 코팅방식에 따라 상기 레진용기(13, 17)에 채워진 레진으로 코팅한다. 이렇게 코팅된 상기 스트립(1)의 레진은 250∼350℃의 내부 온도로 유지되는 건조기(8)를 통과하여 건조된다. 이렇게 건조된 스트립(1)은 공기식 쿨러(9)를 통과하면서 60℃의 온도까지 냉각되어 코팅이 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 수평형 코팅 시스템에서는 상기 쿨러가 에어 블로잉(air blowing)방식의 공기식 쿨러이기 때문에, 상기 건조기를 통과하면서 온도가 상승된 스트립의 온도를 45℃의 온도 이하로 급속냉각시켜 주지 못하며, 따라서, 레진이 끈적끈적한 상태로 후공정의 롤에 접촉하게 되고, 이때 롤과 접촉된 레진층의 일부가 철판으로부터 떨어져 나와 롤에 부착하게 되며, 그렇게 롤에 부착된 레진이 후속 스트립 상의 레진층에 전사되어 택마크를 발생시키는 단점이 있다.

이를 방지하기 위해 수냉식 쿨러를 이용할 경우에, 전체적인 설비가 수평형으로 형성되어 있으므로, 수냉후 제품 표면의 수분을 제거하는 스퀴징(squeezing) 작업이 곤란하여 2차결함 발생의 위험이 높다.

또한, 종래의 수평형 코팅 시스템은 카테너리 센서(catenery sensor)에 의한 철판 위치조정을 해야하고, 건조기와 공기식 쿨러가 배치된 건조 및 냉각 구간을 통과하는 레진을 도포한 스트립에 장력 부여용 롤들을 배치시킬 수 없기 때문에, 진행중인 스트립의 장력이 부족하여 사행의 위험이 높다.

또한, 종래의 수평형 코팅 시스템은 수평형이기 때문에 설비가 설치되기 위한 공간을 많이 차지하는 단점이 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수직으로 배치된 다수개의 롤과 수냉시스템으로 스트립 사행을 방지하며, 좁은 공간에 설치할 수 있는 수직형 코팅 시스템을 제공하려는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수평형 코팅 시스템의 구성을 설명하기 위한 전체도.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수직형 코팅 시스템의 구성을 설명하기 위한 전체도.

도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 수직형 코팅 시스템의 중요부위를 설명하기 위한 사시도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

102, 103, 104, 105 : 스트립 111, 112, 113, 114 : 리플렉터 롤

115 : 푸시 롤 130 : 코팅룸

131, 132 : 코터 133 : 레진

160 : 히터 170 : 에어 쿨러

200 : 수냉탱크 201 : 스퀴징 롤

202 : 서브머징 롤 203 : 냉각수노즐

211 : 펌프 212, 213 : 파이프

앞서 설명한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 수평방향으로 이송되는 금속 스트립 상에 내지문처리를 위한 수지 코팅을 행하는 코팅 시스템에 있어서, 상기 스트립을 수직하게 진행하도록 유도할 수 있게 배치된 다수개의 롤과; 수직방향으로 진행되는 스트립의 전후면의 각각에 수지를 코팅할 수 있게 배치된 전방코터 및 후방코터와; 수지로 코팅된 스트립을 고온건조하기 위해 상기 전후방코터의 하류에 배치된 히터부와; 고온건조된 스트립을 급속 냉각시키는 수냉시스템 및; 수냉후의 스트립을 공기로 건냉시키는 에어 쿨러를 포함하고; 상기 수냉시스템은 냉각수노즐과, 일부가 수중에 잠길수 있게 배치된 채로 스트립을 안내하는 서브머징 롤(submerzing roll)및, 스트립의 표면에서 수분을 제거하는 스퀴즈 롤(squeeze roll)을 구비한 것을 특징으로 하는 수직형 코팅시스템이 제공된다.

아래에서, 본 발명에 따른 수직형 코팅 시스템의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 수직형 코팅 시스템의 구성을 설명하기 위한 전체도이고, 도 3 내지 도 5는 도 2에 도시된 수직형 코팅 시스템의 중요부위를 설명하기 위한 사시도이다.

도 2에 있어서, 본 발명의 한 실시예에 따른 수직형 코팅 시스템에서, 표시된 도면번호 100은 바이패스 라인(by pass line)이고, 도면번호 101은 통상적인 코팅 처리시의 패스라인을 나타낸다.

먼저, 본 발명의 수직형 코팅 시스템에는 스트립(102)을 수직방향으로 유도하고, 코팅작업이 끝난후 다른 공정으로 보내기 위해서 수평방향으로 다시 유도하기 위한 다수개의 디플렉터 롤(111, 112, 113, 114)들이 배치되어 있다.

이런 디플렉터 롤(113)을 통과하여 하향으로 진행하는 스트립(102)이 지나가는 부위에는 코팅룸(130 ; coating room)이 배치되어 있다. 이런 코팅룸(130)의 내부에는 상기 스트립(102)에 롤 코팅방식으로 레진을 도포하기 위한 저면코터(131)와 푸시 롤(115) 및, 상면코터(132)가 배치되어 있다.

이렇게 배치된 코팅룸(130)의 하부에서 상기 스트립(103)이 지나가는 부위에는 인덕션 히터(160 ; induction heater)가 배치되어 있다. 이런 인덕션 히터(160)는 최소한 250℃ 이상의 온도로 상기 스트립(103)을 가열시킬 수 있는 대용량 히터이다.

또한, 이런 인덕션 히터(160)의 수직한 하방향에는 상기 스트립(104)을 수냉할 수 있는 수냉탱크(200)를 구비한 수냉시스템이 배치되어 있다. 상기와 같이 배치된 수냉탱크(200)의 내부에는 상기 스트립(104)을 감아서 다시 상부로 진행시키기 위한 서브머징 롤(202 ; submerzing roll)과, 냉각수노즐과 냉각된 스트립(104)을 압착하므로써 상기 스트립(104)의 표면의 수분을 제거하는 스퀴즈 롤(201 ; squeeze roll)이 배치되어 있으며, 냉각수가 채워져 있다.

이런 수냉탱크(200)의 하향에는 물펌프(211)에 의해서 외부로 드레인 될 수 있게 형성된 드레인 탱크(210)가 배치되어 있다.

또한, 상기 수냉탱크(200)를 지나서 스트립(105)이 다시 상향으로 향하는 부위에는 에어 쿨러(170)가 배치되어 있다.

아래에서 앞서 설명한 바와 같이 배치된 본 발명의 수직형 코팅 시스템의 구성과 작용에 대해서 설명하겠다.

먼저, 상기와 같이 배치된 본 발명의 수직형 코팅 시스템의 코팅룸(130)에 대해서 설명하겠다.

도 2 및 도 3에 보이듯이, 상기와 같이 배치된 본 발명의 수직형 코팅 시스템의 코팅룸(130)의 내부에는 상기 코터(131, 132)들의 외원주면에 도포될 레진(133)을 담을 수 있는 레진용기(134)를 갖는다. 또한, 코팅룸(130)의 내부에는 이런 레진용기(134)의 레진(133)을 연속적으로 공급하기 위한 펌프(136)를 갖는 레진보관통(135)이 배치되어 있다. 또한, 이런 레진보관통(135)과 레진용기(134)는 파이프(137, 138)로 관통하게 배관되어 있다.

먼저, 디플렉터 롤(113)을 통과한 스트립(102)은 저면코터(131)와 접촉하면서 스트립(102)의 후면에 레진(133)이 도포된다. 그 후에 푸시 롤(115)을 지나며, 푸시 롤(115)은 스트립(102)의 후면에 레진(133)이 균일하게 부착되도록 진동을 방지해 줄뿐만 아니라 상면코터(132)와 저면코터(131)의 구동모터의 과부하를 방지해 주는 작용도 한다.

레진(133)은 레진보관통(135)에서 펌프(136)로 펌핑되고, 파이프(137, 138)를 통하여 순환적으로 레진용기(134)에 공급되어진다. 레진용기(134)에 충진된 레진(133)은 구동되는 다수의 상면코터(132)의 롤에 의해 상기 스트립(102)의 전면에 도포된다. 이때, 레진(133)의 도포량을 일정수준으로 관리하기 위해서는 상기 상면코터(132)의 다수개의 롤들의 회전속도, 구동방향, 롤간의 압력들을 조업여건에 맞게 조정하면 된다.

또한, 저면코터(131)는 스트립(102)을 기준으로 볼 때 상면코터(132)와 방향만 반대편에 설치될 뿐 모든 설비구성 및 작용은 상면코터(132)와 동일하므로 본 발명의 설명에서 제외한다.

또한, 상기 상면코터(132)를 통과한 스트립(103)은 인덕션 히터(160)에 의해서 약 250℃ 이상의 온도로 고온건조되고, 수냉탱크(200)로 향하게 된다.

아래에서, 상기와 같은 코팅룸(130)을 통과한 스트립(104)을 냉각시키는 수냉탱크(200) 및 드레인 탱크(210)에 대해서 설명하겠다.

도 4에 보이듯이, 먼저, 스트립(104)은 다수개로 설치된 냉각수노즐(203)을 통해 공급되는 냉각수에 의하여 냉각되며, 이때, 스트립(104)의 온도는 45℃ 이하까지 급속냉각 된다. 또한 냉각수에 의하여 냉각된 스트립(104)은 서브머징 롤(202)을 통과한다. 서브머징 롤(202)은 롤의 일부가 냉각수에 잠기게 설치되어 있기 때문에 롤 자체의 온도상승을 방지함으로써, 통과하는 스트립(104)의 온도에 영향을 주지 않게 한다. 이렇게 사용된 냉각수는 파이프(212)를 통하여 드레인 탱크(210)로 빠져나가고, 다시 드레인 탱크(210)의 물은 물펌프(211) 및 파이프(213)를 통하여 펌핑되어 알카리 린스(alkari rinse) 용수로 재활용하게 되어 있다. 이때, 드레인 탱크(210)의 내부는 오염물질을 침전시키게 제1실과 제2실로 나누어져 있으며, 코팅 작업 완료후 상기 제1실에서 침전물을 수시로 제거할 수 있게 구성되어 있다.

도 5에 보이듯이, 상기 수냉탱크를 통과한 스트립(105)은 에어 쿨러(170)에서 다시 한번 최종 냉각공정을 거치게 된다. 이런 에어 쿨러(170)는 구동모터(171), 쿨러팬(172) 및, 공기관(173)으로 구성되어 있다. 이때, 공기관(173)의 토출구는 여러줄의 립(rib)이 가로방향으로 형성된 것으로서, 냉각용 공기가 상기 스트립(105)의 표면에 골고루 분사되게 형성되어 있다.

이렇게 구성된 구동모터(171)의 동력으로 회전하는 쿨러팬(172)은 다량의 공기를 공기관(173)을 통하여 상기 스트립(105)의 전면과 후면에 분사한다. 따라서, 이런 스트립(105)의 표면에 남아 있는 수분은 완전히 건조됨과 동시에 스트립(105)의 최종냉각이 이루어진다. 따라서, 상기 스트립(105)의 표면에는 택 마크와 같은 결함이 발생되지 않는다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 수직형 코팅 시스템는 수냉 방식으로서 온도가 상승된 스트립의 온도를 45℃의 온도 이하로 급속냉각시키기 때문에, 스트립의 표면에 택 마크가 발생하지 않는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 수직형 코팅 시스템은 상기 스트립을 수직하게 유도하여 수냉탱크를 통과시켜 급속하게 온도를 하강시키고, 상기 스트립의 표면의 수분을 제거하도록 스퀴징(squeezing)하기 때문에 질이 좋은 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 수직형 코팅 시스템은 인덕션 히터와 수냉탱크가 배치된 건조 및 냉각 구간을 스트립이 수직한 하방향으로 통과하기 때문에, 상기 건조 및 냉각 구간에서 스트립의 자중에 의한 장력부여로 스트립의 사행을 막을 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 수직형 코팅 시스템은 수직형 타입이기 때문에 적은 공간에서도 설치가 가능한 장점이 있다.

이상에서 본 발명의 수직형 코팅 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (1)

1. 수평방향으로 이송되는 금속 스트립(strip) 상에 내지문처리를 위한 수지 코팅을 행하는 코팅 시스템에 있어서,

   상기 스트립을 수직하게 진행하도록 유도할 수 있게 배치된 다수개의 롤(111, 112, 113, 114)과; 수직방향으로 진행되는 스트립의 전후면의 각각에 수지를 코팅할 수 있게 배치된 전방코터(132) 및 후방코터(131)와; 수지로 코팅된 스트립(103)을 고온건조하기 위해 상기 코터(131,132)들의 하류에 배치된 히터부(160)와; 고온건조된 스트립(104)을 급속 냉각시키는 수냉시스템 및; 수냉후의 스트립을 공기로 건냉시키는 에어 쿨러(170)를 포함하고; 상기 수냉시스템은 냉각수노즐(203)과, 일부가 수중에 잠길수 있게 배치된 채로 스트립을 안내하는 서브머징 롤(202 ; submerzing roll)및, 스트립(104)의 표면에서 수분을 제거하는 스퀴즈 롤(201 ; squeeze roll)을 구비한 것을 특징으로 하는 수직형 코팅시스템.