KR20000012027U - 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 도금강판의 폭방향으로 균일하게 공기를 분사함과 동시에 도금강판의 폭방향에 대한 가장자리 영역의 과도금된 용액을 깍아냄으로서 전체 표면이 균일하게 도금될 수 있도록 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치에 관한 것으로서,

도금조를 통과한 후의 강판 양표면에 폭방향으로 연속된 직선형 에어나이프(120)를 형성함에 의해 강판(S)의 표면에 고압의 공기를 분사함으로서 과도금액을 깍아낼 수 있도록 된 과도금 방지장치에 있어서, 상기 강판(S)의 폭방향에 대한 양측 가장자리부의 표면에 대한 적정길이에 고압의 공기를 분사하는 가장자리용 에어나이프(120)를 위치시킴을 특징으로 한다.

Description

용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치

본 고안은 도금강판의 양표면에 공기를 분사함에 의해 도금량을 조절함으로서 과도금을 방지하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 도금강판의 폭방향으로 균일하게 공기를 분사함과 동시에 도금강판의 폭방향에 대한 가장자리 영역의 과도금된 용액을 깍아냄으로서 전체 표면이 균일하게 도금될 수 있도록 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로 강판의 용융도금공정에서는 도금조를 거친 직후의 강판 양표면에 공기를 분사함에 의해 강판 표면의 도금량이 균일하도록 하는 공정(즉, 과도금을 방지하는 공정)을 거치게 되며, 통상적으로 이러한 공정에는 에어나이프(Air Knife)가 사용되어지고, 상기 에어나이프는 강판의 표면에 부착된 도금량을 균일하게 깍아내기 위해서 공기분사부가 강판의 폭방향으로 연속된 직선으로 이루어진다. 이렇게 직선형태로 공기를 분사하는 에어나이프를 사용할 경우에, 강판의 중간 부위에서는 충분한 전단응력을 가지는 분사공기가 강판의 표면에 충돌되면서 도금액을 효과적으로 깍아내지만, 강판의 가장자리 부위에서는 강판의 표면에 충돌하는 분사공기의 불균일에 기인한 와류가 발생함에 의해, 분사공기가 충분한 전단응력을 가지지 못하게 되고, 따라서 강판 가장자리 부위는 중간 부위에 비하여 과도금되는 현상이 발생된다.

도1은 용융도금공정에서 사용되는 도금량 조절방법인 에어와이핑(Air Wiping) 방식의 개략도로서, 용융된 아연이 담겨진 아연도금조(110)를 통과하면서 강판(S)의 표면에 아연이 부착된다. 이렇게 부착된 아연도금량을 수요가의 주문에 맞추기 위하여 강판(S)의 양표면부에 공기를 분사하도록 설치된 직선형태의 에어나이프(120)를 사용하며, 상기 에어나이프(120)의 립(Lip)(122)을 통해서 분사되는 고압의 공기가 강판(S)의 표면과 충돌하면서 과도금된 부착량을 깍아 제거하는데, 이때 에어나이프(120)와 강판(S) 사이의 간격과 분사공기의 압력을 조절하여 깍아지는 도금량을 조절할 수 있다. 상기 에어나이프(120)와 강판(S) 사이의 간격은 간격위치센서(130)를 통해 측정되어지고 간격조절용 모터(132)를 이용하여 조절되며, 분사공기의 압력은 압력센서(140)를 통해 측정되어지고 압력조절용 밸브(142)를 이용하여 조절된다. 또한, 도금량 센서(150)에 의해 에어나이프(120)를 통과한 강판(S) 표면을 스캐닝함에 의해 길이방향에 대한 평균 도금량을 측정하고, 이렇게 측정된 도금량과 수요가 요구주문량 사이에 오차가 발생할 경우에는 운전자 혹은 컴퓨터에 의해서 간격과 압력을 제어하여 그 오차를 줄이게 된다.

미설명부호 (160)은 에어나이프(120)에 공기를 공급하는 송풍기, (171)은 아연도금조(110)에 잠겨져 강판(S)을 안내하는 싱크롤, (172)는 상기 싱크롤(171) 상부측에 갖추어져 강판(S)을 안내하면서 안정화시키는 안정화롤, (173)은 강판(S)의 진행방향을 변화시키도록 지지하는 방향전환롤을 가르킨다.

그러나, 이러한 종래의 방식에 의해 직선형태의 에어나이프(120)를 사용하여 도금량을 제어하게 되면, 강판(S)의 길이방향으로 측정된 평균도금량은 수요가 주문도금량에 일치할 수 있도록 하는 것이 가능하지만, 폭방향으로 균일한 도금 프로파일이 형성되지는 않는다. 특히, 강판(S)의 폭방향에 대한 양 가장자리 부근에서 강판(S)의 표면에 충돌하는 분사공기의 불균일함으로 인해서 그 주위에 와류가 발생하게 되어 분사공기가 충분한 전단응력을 가지지 못하고 중간부위에 비하여 과도금이 발생하는 문제점을 가지고 있게 된다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 에어나이프에 의해 도금강판의 폭방향으로 균일하게 공기를 분사함과 동시에 도금강판의 폭방향에 대한 가장자리 영역의 과도금된 용액을 깍아냄으로서 전체 표면이 균일하게 도금될 수 있도록 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치를 제공함에 있다.

도1은 종래의 도금강판 과도금 방지장치가 갖추어진 용융도금공정설비를 개략적으로 도시한 구성도

도2는 본 고안에 따른 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치를 도시한 구성도

도3는 본 고안의 가장자리용 에어나이프의 립 형상을 도시한 사시도

도4는 본 고안의 가장자리용 에어나이프가 종래의 에어나이프와 함께 장착된 상태를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

11,12 ... 근접센서 20 ... 이동대

30 ... 전동모터 40 ... 가장자리용 에어나이프

42 ... 립 50 ... 공기공급라인

120 ... 에어나이프 S ... 강판

상기한 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서 본 고안은,

도금조를 통과한 후의 강판 양표면에 폭방향으로 연속된 직선형 에어나이프를 형성함에 의해 강판의 표면에 고압의 공기를 분사함으로서 과도금액을 깍아낼 수 있도록 된 과도금 방지장치에 있어서,

상기 강판의 폭방향에 대한 양측 가장자리부의 표면에 대한 적정길이에 고압의 공기를 분사하는 가장자리용 에어나이프를 위치시킴을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치를 마련함에 의한다.

이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도2는 본 고안에 따른 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치를 개략적으로 도시한 구성도로서, 강판(S)의 가장자리 위치가 강판(S)의 폭 변경 및 사행정도에 따라 변화되기 때문에 그 가장자리 위치를 감지하기 위하여 복수개의 근접센서(11)(12)를 사용한다. 상기 근접센서(11)(12)는 강판(S)의 폭방향으로 적정거리 떨어진 상태로 유지되며, 이 떨어진 간격을 작게 설정하면 강판(S)의 가장자리 위치가 변화하는 것을 보다 민감하게 감지할 수 있게 된다.

상기 근접센서(11)(12)는 이동대(20)에 장착되고, 상기 이동대(20)는 강판(S)의 폭방향으로 설치된 나사축(32)에 결합되어 나사축(32)이 회전하는 경우 이동대(20)가 강판(S)의 폭방향으로 이동할 수 있도록 하며, 상기 나사축(32)은 전동모터(30)에 연결되어 회전력을 제공받는다. 상기 전동모터(30)는 미도시된 설비프레임에 고정될 수 있으나, 바람직하게는 도3에 도시한 바와같이 에어나이프(120) 양단에 장착되어 강판(S)과 에어나이프(120) 사이의 간격이 조절되는 경우 본 장치도 그에 연동하도록 하는 것이 좋다. 물론, 상기 이동대(20)는 미도시된 안내레일등에 의해 회전은 방지되고 나사축(32)을 따라 강판(S) 폭방향으로만 이동되도록 하여야 한다.

그리고, 상기 이동대(20)에는 가장자리용 에어나이프(40)가 탑재되는바, 상기 가장자리용 에어나이프(40)는 통상 발생될 수 있는 강판 가장자리 과도금영역에 대한 전체길이이보다 더 큰 길이를 가지는 립(42), 즉 공기분사구멍을 가지며, 상기 립(42)의 공기분사부(43)는 강판 가장자리측 폭이 더 크고 중앙으로 갈수록 그 폭이 감소하는 형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 물론, 이렇게 립(42)의 형상을 형성하는 이유는 강판 가장자리 영역의 과도금이 바깥쪽으로 갈수록 많이 발생하기 때문이며, 따라서 강판(S)의 폭방향에 대한 도금 프로파일이 균일한 상태로 연속될 수 있는 것이다.

또한, 상기 근접센서(11)(12)와 전동모터(30) 및 후술할 공기공급라인(50)의 개폐밸브(미도시)는 별도의 제어부등에 연결되어 미리 입력된 프로그래밍에 의해 동작할 수 있도록 한다.

미설명부호 (50)는 상기 가장자리용 에어나이프(40)에 고압의 공기를 공급하기 위한 공기공급라인을 나타낸다.

상기한 구성으로 이루어진 본 고안의 장치에 의해 강판의 과도금을 방지하는 작용에 대하여 설명한다.

본 고안은 상기 종래의 기술에 대한 문제점인 강판(S)의 폭방향에 대한 과도금현상이 직선형태의 에어나이프(120)만에 의해서는 해결하기 곤란하고 별도의 강판 가장자리용 에어나이프(40)가 필요하다는 점에 착안한 것이다.

즉, 과도금이 발생하는 강판(S)의 폭방향에 대한 가장자리부에 별도의 에어나이프(40)를 부가적으로 설치함으로서 강판 가장자리부의 과도금된 량을 깍아내는 것이다.

본 고안의 장치는 에어나이프(120) 동작과 함께 작동될 수 있도록 하는 것이 좋으며, 에어나이프(120)와 가장자리용 에어나이프(40)는 동시에 고압의 공기를 강판(S)의 표면에 분사함으로서 강판 표면의 과도금층을 깍아 제거하도록 하고, 이에 의해 중앙부보다 과도금된 강판 가장자리 영역의 과도금액이 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)에 의해 제거됨으로서 강판 표면의 도금량이 폭방향에 대하여 보다 균일한 상태로 형성될 수 있다. 게다가, 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)의 립(42)은 강판 가장자리측으로 갈수록 더 많은 공기를 분사함으로서 강판 폭방향에 대한 도금 프로파일이 매우 균일하게 형성되게 한다.

그리고, 근접센서(11)(12)는 강판(S)의 가장자리부에 대한 위치변화를 감지해서 가장자리용 에어나이프(40)가 최적의 위치에서 공기를 분사할 수 있도록 하는바, 쌍으로 이루어진 복수개의 센서(11)(12)중 어느 하나에만 강판(S)이 감지되면 강판(S)의 가장자리 위치에 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)가 적절하게 위치하고 있음(정상상태)을 의미하며, 이때에는 가장자리용 에어나이프(40)가 그 위치를 유지하면서 공기를 강판(S)의 표면에 계속적으로 분사한다.

반면에, 복수개의 센서(11)(12) 모두에 강판(S)이 감지되면 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)가 강판(S)의 중앙부측으로 치우쳐 있음을 의미하며, 이때에는 전동모터(30)의 회전에 의해 이동대(20) 및 그에 탑재된 가장자리용 에어나이프(40)를 강판 가장자리측으로 이동시키고, 외측 센서(11)가 강판(S)을 감지하지 않는 상태, 즉 상기한 정상상태에 있을 때 전동모터(30)의 회전을 정지시켜 가장자리용 에어나이프(40)를 그 위치에서 유지하도록 한다.

또한, 복수개의 센서(11)(12) 모두에 강판(S)이 감지되지 않으면 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)가 강판(S)의 가장자리측을 벗어나 외측에 치우쳐 있음을 의미하며, 이때에는 전동모터(30)의 회전에 의해 이동대(20) 및 그에 탑재된 가장자리용 에어나이프(40)를 강판 중앙측으로 이동시키고, 내측 센서(12)가 강판(S)을 감지하는 상태, 즉 상기한 정상상태에 있을 때 전동모터(30)의 회전을 정지시켜 가장자리용 에어나이프(40)를 그 위치에서 유지하도록 한다.

즉, 상기 복수개의 근접센서(11)(12)와 그 감지값에 따른 전동모터(30)의 회전에 의해 본 고안의 가장자리용 에어나이프(40)는 상기한 정상상태인 최적의 위치에서 유지하면서 공기를 강판 가장자리에 분사함에 의해 강판 폭방향에 대한 도금 프로파일을 균일하게 형성할 수 있게 한다.

상술한 바와같이 본 고안에 따른 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치에 의하면, 강판의 폭방향 전체에 걸쳐 공기를 분사하는 에어나이프외에 강판의 가장자리부에서만 공기를 분사하는 가장자리용 에어나이프를 설치함에 의해 강판 폭방향에 대한 도금 프로파일을 균일하게 함으로서 도금강판의 품질을 향상시킴은 물론, 과도금에 의한 도금액 손실을 방지할 수 있어 경제적인 측면에서도 유리하다.

또한, 강판의 가장자리 위치를 감지하는 복수개의 센서에 의해 가장자리용 에어나이프가 최적의 위치에서 유지될 수 있도록 하여 강판 폭방향에 대한 도금 프로파일을 보다 균일하게 할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 가장자리용 에어나이프의 공기분사구멍인 립을 강판 가장자리측으로 갈수록 더 큰 폭을 가지도록 하여 강판 가장자리로 갈수록 더 과도금되는 현상을 효과적으로 방지함으로서 강판 폭방향에 대한 도금 프로파일을 보다 균일하게 할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (5)

1. 도금조를 통과한 후의 강판 양표면에 폭방향으로 연속된 직선형 에어나이프(120)를 형성함에 의해 강판(S)의 표면에 고압의 공기를 분사함으로서 과도금액을 깍아낼 수 있도록 된 과도금 방지장치에 있어서,

   상기 강판(S)의 폭방향에 대한 양측 가장자리부의 표면에 대한 적정길이에 고압의 공기를 분사하는 가장자리용 에어나이프(120)를 위치시킴을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 가장자리용 에어나이프(120)는 강판 폭방향으로 설치되고 전동모터(30)에 의해 회전동력을 제공받는 나사축(32)에 연결됨에 의해 강판 폭방향으로 이동가능함을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치.
3. 제2항에 있어서,

   강판 폭방향으로 적정거리 떨어져 강판(S)을 감지하도록 된 복수개의 근접센서(11)(12)가 상기 에어나이프(120)와 일체로 거동하고, 상기 근접센서(11)(12)에 의해 감지된 강판 가장자리부 위치정보에 의해 전동모터(30)를 구동함을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 가장자리용 에어나이프(40)는 에어나이프(120)가 강판(S)측으로 가까워지거나 강판으로부터 멀어질 때 그 방향으로 함께 거동함을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치.
5. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 가장자리용 에어나이프(40)의 공기분사구멍인 립(42)은 강판 가장자리측으로 갈수록 그 폭이 점차적으로 증가함을 특징으로 하는 용융도금공정에서의 도금강판 가장자리 과도금 방지장치.