KR20010021203A

KR20010021203A - 가스 와이핑 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010021203A
Application number: KR1020000045009A
Authority: KR
Inventors: 다노쿠치이치로; 이이다사치히로
Original assignee: 에모토 간지; 가와사키 세이테츠 가부시키가이샤
Priority date: 1999-08-06
Filing date: 2000-08-03
Publication date: 2001-03-15
Also published as: US6713129B2; JP3788122B2; JP2001049417A; KR100678834B1; BR0003361B1; BR0003361A; TW591117B; US6752870B1; CN1250764C; EP1077269A2; US20030129313A1; CA2315575C; MXPA00007565A; CN1283708A; CA2315575A1; EP1077269A3

Abstract

본 발명에 따른 가스 와이핑 장치 및 방법은 에지 오버코팅 및 스플래쉬를 신뢰성있게 방지할 수 있으며, 스트립 재료의 폭방향으로 연장하는 면 가스 와이핑 노즐과, 스트립 재료의 에지로부터 이격된 한 쌍의 배플 플레이트와, 배플 플레이트의 내측 에지와 스트립 재료의 인접한 에지 사이에 배치된 에지 와이핑 노즐을 포함하며, 모두 서로에 대해 임계적 공간을 갖는다.

Description

가스 와이핑 장치 및 방법{GAS WIPING APPARATUS AND METHOD}

본 발명은 금속 스트립을 용융 금속으로 도금하기 위해 사용된 조(bath) 밖으로 스트립이 상승된 후 가스 와이핑(gas wiping)에 의해 금속 스트립으로부터 과다한 용융 금속을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 예를 들어, 아연, 5% 알루미늄 아연, 55% 알루미늄 아연 및 100% 알루미늄을 포함하는 다양한 금속의 도금에 관한 것이다.

예컨대, 스틸 스트립이 아연으로 도금되는 연속 용융 아연 도금 라인에 있어서, 와이핑 노즐로부터 스틸 스트립의 전후 표면상으로 노즐을 분사함으로써 스틸 스트립의 전후 표면상의 과다한 용융 아연이 제거된다. 첨부된 도면의 도 8을 참조하면, 스틸 스트립은 참조부호 "a"로 표시되며 와이핑 노즐은 참조부호 "b"로 표시된다. 이러한 방식으로, 스틸 스트립상에 도금될 아연의 픽업 양이 제한된다. 이것은 스틸 스트립(a)이 용융 아연 조로부터 상승될 때, 스틸 스트립(a)의 전후 표면상에서 조로부터 상방으로 운반되는 과다한 용융 아연을 제어한다. 그러나, 이러한 픽업 제어는 와이핑 노즐(b)로부터 분사된 가스가 스틸 스트립(a)의 외측방향으로 그 두 측면 에지상에 탈출하여, 과다한 양의 아연이 스틸 스트립(a)의 각 에지에 고착되는 소위 에지 오버코팅(overcoat)을 야기하는 문제를 직면한다.

이러한 에지 오버코팅 문제를 해결하기 위해, 본 출원인은 일본 특허 공개공보 제 1-208441 호에 개시된 바와 같은 가스 와이핑 장치를 제안하였다.

이 종래의 와이핑 장치는 첨부된 도면의 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 유형의 와이핑 노즐(b)과, 상방으로 이동하는 스틸 스트립(a)의 폭방향으로 연장하며 와이핑 노즐(b)로부터 분사된 가스가 스틸 스트립(a)의 전후 표면상에 충돌하는 가스 충돌 지점(A)을 커버하는 높이에 있는 한 쌍의 배플 플레이트(baffle plate)(c)와, 각각의 배플 플레이트(c)의 내측 에지와 스틸 스트립의 외측 에지 사이에 배치된 에지 와이핑 노즐(e)로 구성되어 있다. 에지 와이핑 노즐(e)은 가스 충돌 지점(a)의 가스 스트립(a)상에서 하방으로 또한 스틸 스트립(a)의 이동 방향으로 겨냥된 가스 분사(d)를 구비한다. 에지 와이핑 노즐(e)은 스틸 스트립상에 폭방향으로 분사를 지향시키도록 작동하여, 분사는 스트립 스트립(a)의 폭방향 가장자리 에지와 평행하게 상방으로 이동하게 된다. 배플 플레이트(c)의 구성에 의해, 와이핑 노즐(b)로부터 스틸 스트립(a)의 전후 표면을 향해 분사된 두 개의 대향 가스 스트림은 스틸 스트립(a)의 두 측면 에지의 외측의 위치에서 서로 간섭되는 것이 방지된다. 이것은 에지의 오버코팅을 방지한다. 또한, 에지 와이핑 노즐(d)로부터 분사된 가스는 와이핑 동안에 생성되는 미세한 용융 금속[이러한 미세 금속은 "스플래쉬(splash)"로 지칭됨]이 스틸 스트립(a)의 에지에 인접하게 위치된 배플 플레이트(c)상에 고착되고 퇴적되어 성장하는 것을 방지하고 또한 용융 금속이 스틸 스트립(a)이 에지와 배플 플레이트(c) 사이에서 브리지 형태로 성장하는 것을 방지하도록 지향된다.

그러나, 이러한 종래의 가스 와이핑 장치는 배플 플레이트와 에지 와이핑 노즐의 위치설정에 따라 에지 오버코팅 및 스플래쉬를 적절히 방지할 수 없다는 결점을 갖는다.

따라서, 본 발명의 목적은 에지 오버코팅과 스플래쉬를 신뢰성 있게 방지할 수 있는 가스 와이핑 장치 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 배플 플레이트와 에지 와이핑 노즐의 위치설정을 다양한 여러 방법으로 실험하여 놀라운 현상을 발견하였다.

시트(9)의 두 에지 중 하나만을 도시하는 도 3에 도시된 바와 같이, 에지 와이핑 노즐(7)의 가스 분사구(71)와 면 와이핑 노즐(2, 2')의 가스 충돌 지점(A)간의 거리는 L(mm)로 지정될 수 있으며, 스틸 시트의 외측 에지(91)와 배플 플레이트(6)의 내측 에지(61)간의 간극은 C(mm)로 지정된다. 이 거리 및 간극은, 이후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 본 발명의 장치에 의해 정확히 조절될 수 있다. 본 발명자들은 L과 C 사이에 상당한 상호작용이 존재하는 것을 발견하였으며, 이러한 상호작용은 놀라운 것이고 전혀 예측되지 않은 것이다.

즉, 본 발명자들은 L의 최적 범위가 C의 값에 의해 변할 수 있음을 발견하였다. 일반적으로 요약하면, L은 C가 작을수록 커야하며, 반면에 C가 클수록 L은 작아야 한다.

이하, C의 최적 범위의 중요성에 대해 설명한다. 배플 플레이트(6)에 관해서, C값이 4mm 미만이면, 스플래쉬가 배플 플레이트(6)에 고착 퇴적되어 용융 금속이 종종 스틸 스트립(9)의 에지와 배플 플레이트(6) 사이에서 브리지 형태로 성장하기 쉽게 된다. 또한, C가 7mm보다 크면, 강력한 분사 압력의 에지 와이핑 노즐이 사용되는 경우라도, 면 스프레이 압력에 대한 에지 스프레이 압력의 비가 너무 작게 된다는 것을 발견하였다. 이 경우에 있어서, 용융 금속은 스틸 스트립의 에지(91)에서 충분히 제거될 수 없어, 결과적으로 심한 에지 오버코팅을 방지할 수 없게 된다. 또한, 일부 경우에 있어서, 스틸 스트립의 에지(91)가 그 배플 플레이트(6)로부터 이격되어 있더라도, 스플래쉬가 배플 플레이트에 고착 퇴적된다.

또한, 본 발명자들은 간격(L)이 간격(C)에 의존한다는 것을 발견하였다. 도 4에 있어서, 본 발명자들이 에지 오버코팅 및 스플래쉬를 방지하는데 필요하다고 발견한 L과 C의 최적의 상호관련 범위가 도시되어 있다.

L의 최소 값에 주목해야 한다. C가 작을 경우, L의 최소 값은 커야 하는데, 그렇지 않으며, 장치는 스플래쉬를 방지할 수 없다. 예를 들면, C가 7mm인 경우, L의 최소 값은 6mm이어야 하고, C가 4mm인 경우, L의 최소 값은 12mm이어야 한다. C가 4mm로 설정되고 L이 6mm로 유지되는 경우, 스플래쉬가 에지 와이핑 노즐상에 재고착되어 퇴적되고, 스플래쉬가 특정의 두께에 도달하는 경우 스틸 스트립의 폭방향 가장자리 에지에 다시 한번 고착되는 결점이 발견된다. 여기서의 결점은 노즐(7)의 가스 분사량과 가스 압력에 대한 모든 가능한 조정이 행해지더라도 극복될 수 없다.

한편, 본 발명자들은 L의 최대 값이 있음을 발견하였다. C가 큰 경우, L의 최대 값은 스플래쉬를 방지하도록 그에 대응하여 작아야 한다. 예를 들면, C가 4mm인 경우, L의 최대 값은 35mm이고, C가 7mm인 경우, L의 최대 값은 27.5mm이다. C가 7mm로 설정되고 L이 35mm로 유지되는 경우, 에지 외이핑이 비효율적으로 되어 와이핑 동안에 발생되는 스플래쉬가 배플 플레이트상에 고착되어 퇴적되거나 또는 용융 금속이 배플 플레이트(6)(도 3)와 스틸 스트립의 에지(91) 사이에서 브리지 형태로 성장하는 결점이 발생된다. 이러한 결점은 에지 와이핑 노즐(7)의 가스 분사량과 가스 압력에 대한 모든 가능한 조절이 행해지더라도 극복될 수 없다.

본 발명자들은 이러한 놀라운 특징을 염두에 두고 보다 깊은 연구를 수행하여 에지 오버코팅과 스플래쉬를 만족스럽게 방지할 수 있는 간극(C)(mm)과 거리(L)(mm) 사이의 중요한 관계를 발견하였다. 따라서, 본 발명이 완성되었다.

보다 상세히 설명하면, 본 발명은 다수의 면 가스 와이핑 노즐이 액조로부터 상방으로 연속적으로 운반되는 스트립 재료의 폭방향으로 연장하는 가스 와이핑 장치 및 방법을 제공한다. 면 가스 와이핑 노즐은 스트립 재료의 전방 및 후방 면상으로 가스 분사를 지향시켜 스트립 재료의 전방 및 후방 표면상에 부착되는 액체의 픽업을 제한 및 제어하도록 겨냥된다.

한 쌍의 배플 플레이트가 스트립 재료의 에지로부터 연장하는 위치와 스트립 재료의 면상의 면 가스 충돌 영역에 인접한 위치에 배치되며,

에지 와이핑 노즐이 배플 플레이트의 내측 에지와 스트립 재료의 에지 사이에 배치되고, 에지 와이핑 노즐은 가스 충돌 지점의 하방으로 또한 스트립 재료의 이동 방향으로 위치된 가스 분사구를 구비하며, 에지 와이핑 노즐은 상방으로 이동하는 스트립 재료를 향해 스트립 재료의 가장자리 에지와 실질적으로 평행하게 가스를 분사하도록 작동되며,

스트립 재료의 가장자리 에지와 배플 플레이트의 내측 에지 사이의 간극(C)은 4mm 내지 7mm의 범위내에서 제어되며,

에지 와이핑 노즐의 가스 분사구와 면 가스 충돌 영역 사이의 거리가 L(mm)로 표현되는 경우, 거리(L)과 간극(C)의 관계는 -2.0C + 20 ≤L ≤-2.5C + 45의 식을 만족한다.

도 1은 본 발명에 따른 가스 와이핑 장치 및 방법의 일 실시예의 개략적 평면도로서, 스틸 스트립(9)의 일 에지에 있는 장치를 나타내는 부분도이며, 전체 장치는 스틸 스트립의 다른 에지에 있는 대응하는 요소를 포함하는, 도면,

도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ를 따라 취한 본 발명의 따른 면 와이핑 노즐 및 에지 와이핑 노즐의 확대도,

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 취한 부분 단면도로서, 스틸 스트립의 일 에지(91)만을 나타내며 유사한 장치 및 방법이 시트의 다른 에지에도 또한 적용될 수 있는, 도면,

도 4는 에지 오버코팅과 스플래쉬를 신뢰성있게 방지하는 거리(L)와 간극(C)간의 관계를 나타내는 그래프,

도 5는 에지 오버코팅의 비의 예를 나타내는 도면,

도 6은 비교예에 대한 본 발명에 따른 스플래쉬에 의한 제품 수득률의 손실 비를 나태내는 그래프,

도 7은 비교예에 대한 본 발명에 따른 아연 도금의 소비량을 나타내는 그래프,

도 8은 종래의 가스 와이핑 장치의 예를 나타내는 걔략도,

도 9는 일본 공개공보 제 1-208441 호에 도시된 바와 같은 종래의 가스 와이핑 장치의 예를 나타내는 개략도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

2, 2': 면 와이핑 노즐 6: 배플 플레이트

7: 에지 와이핑 노즐 9: 스틸 스트립

71: 에지 와이핑 노즐의 가스 분사구

C: 스틸 시트의 외측 에지와 배플 플레이트의 내측 에지간의 간극

L: 에지 와이핑 노즐의 가스 분사구와 면 와이핑 노즐의 가스 충돌 지점간의 거리

본 발명의 일 양호한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 설명한다. 특정 구조 및 방법 단계는 본 발명의 범위를 규정하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 도 1은 본 발명에 따른 가스 와이핑 장치 및 방법의 일 실시예를 도시하는 개략적 평면도이고, 도 2는 도 1의 화살표 Ⅱ를 따라 취한 면 와이핑 노즐 및 에지 와이핑 노즐이 확대도이고, 도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 취한 단면도이다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 면 와이핑 노즐(2, 2')이 (예컨대, 용융 아연 등)의 용융 금속조로부터 연속적으로 위로 당겨져서 도 2에서 화살표로 표시된 바와 같이 연속적으로 상방으로 이동하는 금속 스트립(9)의 전방 및 후방 면에 인접하게 그것을 향하도록 배치된다.

이들 면 와이핑 노즐은 스틸 스트립(9)의 폭을 따라 연장한다. 면-와이핑 노즐(2, 2')은 각각 슬릿 형상의 기다란 슬릿형 가스 분사구(21, 21')(도 2 및 도 3)를 구비하여, 그로부터 가스가 일정한 압력(본 실시예에서는 1 kg/㎠ 이하)으로, 스틸 스트립(9)의 전방 및 후방 표면을 향해 슬릿 형태로 분사된다. 따라서, 용융 금속조로부터 픽업된 스틸 스트립(9)의 전방 및 후방 표면상의 과다한 용융 금속이, 전방 및 후방 표면에 의해 운반되는 용융 금속의 양을 소망의 양으로 제한하도록 제거된다.

에지 와이핑 노즐(7, 7)은 스틸 스트립(9)의 에지(91, 91)의 외측에 위치된다. 와이핑 노즐(2, 2)을 교체할 필요 없이, 적절한 위치설정으로, 다양한 폭(대개 500mm 내지 1,550mm)을 갖는 스틸 스트립을 와이핑할 수 있다.

I-빔(5, 5')이 스틸 스트립(9)의 외측에서 그에 평행하게 연장한다. 이들은 트럭(3)을 지지하고 트럭(3)과 그 에지 와이핑 분사(7)가 스틸 스트립(9)의 인접한 에지를 향해 또한 그로부터 멀어지도록 조절될 수 있도록 빔(5, 5')상에서 구름운동할 수 있는 휠(4, 4')을 지지하도록 배열된다. 트럭(3)과 그 짐의 이동은 구동 수단(10), 예컨대 트럭(3)에 장착된 모터를 사용하여 휠(4, 4')이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전함으로써 실행된다.

하나 이상의 배플 플레이트(6)(도 3)는 트럭(3)에 고정 장착되어 시트(9)의 인접한 에지(91)를 향해 또한 그로부터 멀어지도록 전후방으로 이동한다. 배플 플레이트(6)는 와이핑 노즐(2, 2')로부터의 가스 분사가 스틸 스트립(9)의 에지의 외측에서 서로 간섭하지 않도록 위치된다. 따라서, 가스 분사는 스트립의 인접한 에지에 대한 배플 플레이트(6)의 위치를 조심스럽게 조절함으로써 에지 오버코팅을 방지하도록 억제된다.

가스 와이핑 동안, 각각의 배플 플레이트(6)는 가스 와이퍼를 통해 이동할 때, 스틸 스트립(9)의 에지(91)로부터 측방향으로 이격된 위치 및 면-와이핑 노즐(2, 2')로부터 분사된 가스가 스틸 스트립(9)이 전방 및 후방 표면상에 충돌하게 되는 분사 충돌 지점(A)으로부터 이격된 높이에 위치된다.

배플 플레이트(6)가 상방으로 이동하는 스틸 스트립(9)에 대해 너무 긴 하단부를 갖는 경우에 있어서, 불리한 스플래쉬가 스틸 스트립(9)에 고착되는 경향이 있다. 따라서, 배플 플레이트(6)의 하단부는 면-가스 충돌 영역(A)으로부터 5mm 내지 20mm 이격되어 있는 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 면-와이핑 노즐(2, 2')로부터 분사된 가스는 서로간의 상호 간섭이 신뢰성 있게 방지될 수 있다.

에지 와이핑 노즐(7)(도 1, 도 2 및 도 3)이 배플 플레이트(6)의 내측 에지(61)(도 3)와 스틸 스트립(9)의 각 에지(91) 사이에 배치된다. 에지 와이핑 노즐(7)은 면 가스 충돌 영역(A)로부터 스틸 스트립(9)을 따라 이격되게 또한 스틸 스트립(9)의 이동 방향으로 위치된 가스 분사구(71)를 갖는다. 각각의 에지 와이핑 노즐(7)은 가스 분사구(71)로부터의 분사가 스틸 스트립(9)의 에지상으로 지향되도록 대응하는 스틸 스트립(9)의 인접한 에지(91)에 실질적으로 평행하게 지향된다. 분사(71)는 미리 설정된 압력(본 실시예에서는 2 kg/㎠ 이하)으로 제어된다. 에지 와이핑 노즐(7)로의 가스 공급은 에지 와이핑 노즐(7)에 접속된 가스 파이프(8)(도 3)를 통해 도입된다.

결과적으로, 에지 와이핑 노즐(7)로부터의 분사는 스틸 스트립(9)의 폭방향으로 또한 그 외측으로 날아갈 수 있는 스플래쉬를 크게 감소시킬 수 있다. 이것은 스플래쉬가 배플 플레이트(6) 및 에지 와이핑 노즐(7) 등에 고착되는 것을 방지하며, 또한 용융 금속이 배플 플레이트(6)와 인접한 스틸 스트립(9)의 에지(91) 사이에서 브리지 형태로 성장하는 것을 방지한다.

에지 와이핑 노즐(7)로부터의 가스 분사 방향은 어느 정도 인접한 스틸 스티립(9)을 향하도록 또는 반대로 배플 플레이트(6)를 향하도록 겨냥될 수 있다. 스틸 스트립(9)의 에지에서의 와이핑 능력이 전자의 경우에 강하고 후자의 경우에 약한 경향이 있지만, 가수 분사 조건은 에지 와이핑 노즐(7)로부터 분사되는 가스량 또는 가스 압력을 증가시키거나 또는 감소시킴으로서 양 경우에 최적으로 될 수 있다.

도 1 내지 도 3의 실시예에 있어서, 각 에지 와이핑 노즐(7)은 배플 플레이트(6)의 내측 단부(61)에 확고히 고정되므로 에지 와이핑 노즐(7)은 스틸 스트립의 폭방향으로의 조절을 위해 배플 플레이트(6)와 동시에 이동한다. 이것은 본 발명의 제한된 특징은 아니다. 에지 와이핑 노즐(7) 및 배플 플레이트(6)는 서로 분리되어 스틸 스트립(9)의 폭방향을 따른 조절을 위해 개별적으로 또는 협동적으로 이동할 수 있다.

스틸 스트립(9)의 폭에 따라 스틸 스트립(9)의 초기 위치설정이 행해지지 않은 경우, 스틸 스트립(9)의 폭방향을 따른 배플 플레이트(6)와 에지 와이핑 노즐(7)의 조절이 행해진다.

스틸 스트립(9)은 때때로 용융 금속 도금동안 폭방향으로 지그재그 경로를 따라 이동하며, 따라서 배플 플레이트(6)와 에지 와이핑 노즐(7)은 또한 이러한 지그재그 경로를 따른다. 본 실시예에 있어서, 간극(C)(mm)이 스틸 스트립(9)의 에지와 배플 플레이트96)의 내측 에지(61) 사이에서 일정하게 유지되도록 구동 수단(10)을 제어하기 위해 제어 수단(도시안됨)이 제공된다.

본 실시예에 있어서, 스틸 스트립(9)의 에지(91)와 배플 플레이트(6)의 내측 에지(61) 사이의 간극(C)(mm)은 4mm 내지 7mm 범위내로 설정되며, 간극(C)과 에지 와이핑 노즐(7)의 가스 분사구(71)와 가스 충돌 지점(A) 사이의 길이(L)(mm)간의 관계는 다음의 수학식(1)에 부합하도록 설정된다. 이들 두 파라미터는 함께 작동하는 배플 플레이트(6) 및 에지 와이핑 노즐(7)에 있어서 배플 플레이트(6)에 의해 에지 오버코팅이 또한 에지 와이핑 노즐(7)에 의해 스플래쉬가 방지될 수 있도록 보장한다.

도 4는 수학식(1)에 의해 표현되는 간극(C)과 길이(L)간의 관계를 나타내는 그래프이다

-2.0C + 20 ≤ L ≤ -2.5C + 45

이하, 다음의 표를 참조로 본 발명을 더욱 설명한다.

표 1

표 1에 있어서, 번호 1 내지 4, 10 내지 13 및 20 내지 26은 수학식(1)의 범위 밖에 있는 비교예이다. 번호 5 내지 9 및 14 내지 19는 수학식(1)의 범위내에 있는 본 발명의 실시예이다. 비교예 및 본 발명의 실시예에 있어서, 스틸 스트립(9)의 폭은 900mm이었고, 도금 물질은 45g/㎠이었고, 배플 플레이트의 치수는 상하 폭이 20mm이고 길이가 600mm이었으며, 에지 와이핑 노즐(7)의 내경은 3mm이었다.

비교예 1 내지 3은 간극(C)이 3mm이었고 각 예는 스틸 스트립(9)상의 에지 오버코팅을 방지하였다. 그러나 이 예들에서는 배플 플레이트(6)상에 스플래쉬가 퇴적되었으며 아연이 종종 배플 플레이트(6)와 스틸 스트립(9)의 에지(91) 사이에서 성장하여, 연속적인 안정된 작업을 방해하였다.

여기서, 에지 오버코팅의 양은, 도 5에 도시된 바와 같이, 스틸 스트립(9)의 면부에 고착된 픽업(W1)과 스틸 스트립(9)의 에지(91)에 고착된 픽업(W2)의 비에 의해 결정되었다. 에지 오버코팅의 비는 다음의 수학식(2)로부터 계산되었다. 5%미만의 비가 적합한 것으로 판단되었다.

에지 오버코팅의 비 P = (W2-W1)/W1 X 100(%)

길이(L)에 관해 상세한 연구 및 실험이 수행된 결과, 다음의 놀라운 사실이 발견되었다.

먼저, 비교적 작은 즉, 4mm 간극(C)의 경우에 있어서, 치수 L을 변경하면서 작업이 실행되었다. L이 10mm만큼 작은 비교예 4에 있어서, 에지 오버코팅의 비는 적합하게 작았다. 그러나, 에지 와이핑 노즐(7)의 가수 분사구(71)가 면 가스 충돌 영역(A)에 너무 가까웠기 때문에, 종종 스플래쉬가 에지 와이핑 노즐(7)용 파이프의 내측에 즉, 스틸 스트립(9)의 에지(91)를 따라 고착되고 퇴적되어, 작업에 악영향을 끼쳤다.

L이 15mm 내지 30mm의 범위내에서 제어된 본 발명의 실시예 5 내지 9에 있어서, 스플래쉬의 상기 문제는 거의 완전히 회피되었다.

반대로, L이 40mm만큼 큰 비교예 10 및 11은 에지 와이핑 노즐(7)의 배열에 관계없이 비효과적이었다. 스플래쉬가 배플 플레이트(6)상에 침착되는 것을 방지하는 것과 용융 아연이 배플 플레이트(6)와 스틸 스트립(9) 사이에서 브리지 형태로 성장하는 것을 방지하는 것이 불가능하였다. 또한 바람직하지 못하게, 이들 두 비교예는 작업이 불편하였으며, 에지 오버코팅의 비가 너무 높았으며 제품의 품질이 부적절하였다.

간극(C)이 비교적 큰 경우, 즉 7mm인 경우, L이 5mm만큼 작은 비교예 12 및 13는 에지 오버코팅의 관해서 거의 만족스러웠다. 그러나, 에지 와이핑 노즐(7)의 가스 분사구(71)는 비교예 4에서와 같이 가스 충돌 지점(A)에 너무 가깝기 때문에, 종종 스플래쉬가 전개되어 에지 와이핑 노즐(7)용 파이프의 내측에 즉, 스틸 스트립(9)의 에지(91)를 따라 고착되고 퇴적되어 작업을 수행하기 불편하게 만들었다.

L이 8mm 내지 25mm만큼 크도록 제어된 본 발명의 실시예 14 내지 19에 있어서, 스플래쉬 문제가 실질적으로 완전히 극복되었다.

반대로, L이 30mm만큼 큰 비교예 20 및 21은 에지 와이핑 노즐(7)의 재위치설정에 의해서도 비효과적이었다. 비교예 10 및 11에서와 같이, 스플래쉬가 배플 플레이트(6)상에 퇴적되는 것을 방지하는 것과 용융 아연이 배플 플레이트(6)와 스틸 스트립(9)의 에지(91) 사이에서 브리지 형태로 성장하는 것을 방지하는 것이 불가능하였다. 이것은 또한 불편한 작업, 너무 높은 에지 오버코팅의 비 및 부적절한 제품 품질을 초래하였다.

간극(C)이 7mm보다 큰 비교예 22 내지 26에 있어서, 강력한 에지 와이핑 노즐이 공급된 경우에도, 가스 분사 압력의 비가 스틸 스트립(9)의 중앙 부분에서보다 스틸 스트립(9)의 에지(91)에서 보다 낮게 되었다(비교에 25 및 26). 따라서, 용융 금속이 충분히 제거될 수 없어서 심한 에지 오버코팅을 방지하는데 실패하였다. 또한, 배플 플레이트(6)가 스틸 스트립(9)의 에지(91)로부터 멀리 이격되어 있지만, 일부 경우에 있어서 스플래쉬가 배플 플레이트(6)상에 고착되고 퇴적되는 경향이 있음을 발견하였다.

상기 연구의 결과, 간극(C)과 치수(L)간의 관계는 위에서 주어진 수학식(1)에 의해 규정되었다. 이러한 관계가 만족되는 경우, 양호한 제품 품질을 얻을 수 있을 정도로 에지 오버코팅이 방지될 수 있으며, 불편한 스플래쉬 또는 부적절한 품질과 관련없이 작업이 실행될 수 있었다.

도 6은 스플래쉬에 기인한 제품 수득률의 저하비를 도시한다. 수학식(1)을 만족하는 (본 발명에 따른) 예들은 수학식(1)을 만족시키지 못하는 예들(비교예들)과 비교되었다. 두 형태의 예들에 있어서 다른 조건은 동일하였다. 도 6에 의해 입증되는 바와 같이, 본 발명의 예들은 놀랍게도 비교예들에 비해 약 0.4%의 제품 수득률 증가를 제공하는 것으로 밝혀졌다.

도 7은 수학식(1)의 범위내에 있는 (본 발명에 따른) 예들이 수학식(1)의 범위 밖에 있는 예들(비교예들)과 비교된 용융 아연의 상대 소비량을 도시한다. 두 형태의 예들에 있어서, 다른 조건은 동일하였다. 도 7로부터, 감소된 에지 오버코팅의 비에 기인하여 본 발명의 예들은 비교예들에 비해 매우 큰 약 1%의 용융 아연 소비 절감을 나타내었다.

상기에서 설명되고 도시된 바와 같이, 본 발명은 에지 오버코팅 및 스플래쉬를 방지하는데 상당히 효과적이다.

따라서, 본 발명에 있어서, 치수 L 및 C의 값 및 관계를 제어함으로써 현저히 개선된 와이핑된 스트립 제품을 달성할 수 있음을 인식할 것이고, 또한 상이한 폭을 갖는 스트립 제품의 모든 처리에 있어서, 스트립 에지를 향해 또한 그로부터 멀리 에지 와이퍼의 위치를 조절하고 또한 면-와이핑 분사에 의해 와이핑될 영역을 향해 또한 그로부터 멀리 에지 와이핑 분사구의 거리를 조절하는 정확한 장치를 제공하는 것이 중요함을 인식할 것이다.

본 명세서에 도시되고 기술된 특정한 장치 대신에, 첨부된 청구범위에서 규정된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범위내에서, 캘리퍼스, 스크류 및 다른 장착 수단과 같은 다양한 균등의 조절 수단이 사용될 수 있다.

본 발명에 의하면, 에지 와이핑 노즐(7)의 가스 분사구(71)와 면 와이핑 노즐(2, 2')의 가스 충돌 지점(A)간의 거리 L(mm)과 스틸 시트의 외측 에지(91)와 배플 플레이트(6)의 내측 에지(61)간의 간극 C(mm)의 값을 적절히 조절함으로써 에지 오버코팅과 스플래쉬를 신뢰성 있게 방지할 수 있는 가스 와이핑 장치 및 방법이 제공된다.

Claims

가스 와이핑 장치에 있어서,

액조로부터 상승되며 분사 처리 경로를 따라 상방으로 연속적으로 이동되는 스트립 재료의 폭방향으로 연장하는 면 가스 와이핑 노즐로서, 상기 스트립은 전방 및 후방 표면과 측면 에지를 가지며, 상기 스트립은 상기 액조로부터의 픽업에 의해 그 표면상에 액체를 운반하며, 상기 면 가스 와이핑 노즐은 상기 분사 처리 경로에 인접하며 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면상에 가스를 분사하도록 지향되며, 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면상의 가스 충돌 영역을 겨냥하고 있으며, 이에 의해 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면에 의해 운반되는 액체의 픽업을 제한하는, 상기 면 가스 와이핑 노즐과,

상기 스트립 재료의 에지로부터 이격되며, 상기 가스 충돌 영역에 인접한 위치에 있으며, 상기 스트립 재료의 에지로부터의 간극(C)을 갖는, 한 쌍의 배플 플레이트와,

상기 각각의 배플 플레이트의 내측 에지와 스트립 재료의 에지 사이에 배치되는 에지 와이핑 노즐로서, 상기 각각의 에지 와이핑 노즐은 상기 가스 충돌 영역에 인접하게 위치된 에지 와이핑 가스 분사구를 구비하며, 상기 각각의 에지 와이핑 노즐은 상기 스트립 재료에 대해 폭방향으로 또한 상기 스트립 재료의 각 인접한 에지에 실질적으로 평행하게 가스를 분사하도록 위치되는, 상기 에지 와이핑 노즐을 포함하며,

상기 스트립 재료의 에지와 상기 배플 플레이트의 내측 에지 사이의 간극(C)은 4mm 내지 7mm의 범위내에 있으며,

상기 에지 와이핑 노즐의 가스 분사구와 상기 면 와이핑 분사의 가스 충돌 지점 사이에서 상기 스트립 재료의 상승 이동을 따라 측정된 거리가 L(mm)로 표현되는 경우, 거리(L)와 간극(C)(mm)의 관계는 -2.0C + 20 ≤L ≤-2.5C + 45의 식을 만족하는 가스 와이핑 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 가스 와이핑 노즐은 상기 배플 플레이트에 일체로 고정되는 가스 와이핑 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 하나 또는 양자가 상기 스트립 재료를 향해 또한 그로부터 멀리 조절가능하게 이동되도록 상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 하나 또는 양자를 구동시키는 구동 수단을 추가로 포함하는 가스 와이핑 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 하나 또는 양자와 상기 스트립 재료의 에지 사이의 간극을 미리 설정된 범위내에 유지하도록 상기 구동 수단을 제어하는 제어 수단을 추가로 포함하는 가스 와이핑 장치.
두 개의 대향 면과 두 개의 대향 에지를 갖는 이동하는 금속 스트립을 와이핑하기 위한 가스 와이핑 장치에 있어서,

(a) 상기 대향된 면의 모두에 인접하며 상기 금속 스트립상의 대향된 면의 지정된 영역에 겨냥된 슬릿 분사 가스 노즐과,

(b) 상기 대향 에지에 인접하며 그것들을 겨냥하는 에지 분사 노즐과,

(c) 상기 각각의 에지 분사 노즐에 인접하며 상기 스트립의 인접한 에지로부터 이격된 한 쌍의 이격된 배플 플레이트를 포함하며,

상기 에지 분사 노즐은, 상기 지정된 영역으로부터 상기 이동하는 금속 스트립의 이동 경로를 따라 거리(L)만큼 이격되어 있으며,

상기 분사 노즐은 각각 상기 금속 스트립의 인접한 에지로부터 4mm 내지 7mm의 거리(C)로 이격되어 있으며,

상기 mm 단위의 거리 L과 C간의 관계는 -2.0C + 20 ≤L ≤-2.5C + 45의 식을 만족하는 가스 와이핑 장치.
제 5 항에 있어서,

C가 7인 경우, L은 6 내지 27.5이고, C가 4인 경우 L은 12 내지 35인 가스 와이핑 장치.
액체 도금조로부터 상승되어 분사 처리 경로를 따라 연속적으로 상방으로 이동하는 금속 스트립으로부터 도금 재료를 가스 와이핑하는 방법에 있어서,

스트립 재료의 폭방향으로 연장하는 면 가스 와이핑 노즐로부터 가스를 충돌시키는 단계로서, 상기 스트립은 전방 및 후방 표면과 측면 에지를 가지며 상기 조로부터 픽업에 의해 그 표면상에 조 액체를 운반하는, 단계와,

상기 면 가스 와이핑 노즐을 상기 분사 처리 경로에 인접하게 배열하고, 상기 가스를 소정 방향으로 지향시켜 가스를 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면상에 충돌시키고, 상기 가스를 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면상의 충돌 영역에 겨냥하여, 상기 스트립 재료의 전방 및 후방 표면에 의해 운반되는 상기 조 액체의 픽업을 제한하는 단계와,

상기 스트립 재료의 에지로부터 이격된 위치에 또한 상기 가스 충돌 영역에 인접한 위치에 한 쌍의 배플 플레이트를 배열하는 단계로서, 상기 배플 플레이트는 상기 스트립 재료의 에지로부터 간극(C)을 가지며, 상기 스트립 재료의 에지와 상기 배플 플레이트의 내측 에지 사이의 간극(C)은 4mm 내지 7mm 범위내에 있는, 단계와,

상기 각각의 배플 플레이트의 내측 에지와 상기 스트립 재료의 인접한 에지 사이에 에지 와이핑 노즐을 겨냥하는 단계로서, 상기 각각의 에지 와이핑 노즐은 상기 가스 충돌 영역에 인접하게 위치된 에지 와이핑 가스 분사구를 갖는, 단계와,

상기 에지 와이핑 노즐의 가스 분사구와 상기 면 와이핑 분사의 가스 충돌 지점 사이에서 상기 스트립 재료의 상승 이동을 따라 측정된 거리를, 이 거리가 L(mm)로 표현될 때 상기 거리(L)와 상기 간극(C)(mm)간의 관계가 -2.0C + 20 ≤L ≤-2.5C + 45의 식을 만족하도록, 조절 및 제어하는 단계를 포함하는 가스 와이핑 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 에지 와이핑 노즐을 상기 배플 플레이트에 일체적으로 고정시키는 단계를 추가로 포함하는 가스 와이핑 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 하나 또는 양자가 상기 스트립 재료를 향해 또한 그로부터 멀리 조절가능하게 이동되도록 상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 하나 또는 양자를 구동시키는 단계를 추가로 포함하는 가스 와이핑 방법.
제 9 항에 있어서,

상기 배플 플레이트와 상기 에지 와이핑 노즐 중 어느 하나 또는 양자와 상기 스트립 재료의 에지간의 간극을 미리 설정된 범위내에 유지하도록 상기 구동 수단을 제어하는 단계를 추가로 포함하는 가스 와이핑 방법.
두 개의 대향 면과 두 개의 대향 에지를 갖는 이동하는 금속 스트립을 와이핑하기 위한 가스 와이핑 방법에 있어서,

(a) 상기 대향된 면의 모두에 인접하며 그것들에 겨냥된 슬릿 분사 가스 노즐을 상기 금속 스트립상의 지정된 영역에 겨냥하는 단계와,

(b) 상기 대향 에지에 또한 그에 인접하게 에지 분사 노즐을 겨냥하는 단계와,

(c) 상기 각각의 에지 분사 노즐에 인접하며 상기 스트립의 인접한 에지로부터 이격된 한 쌍의 이격된 배플 플레이트로 차단하는 단계와,

상기 에지 분사 노즐이 상기 지정된 영역으로부터 상기 이동하는 금속 스트립의 이동 경로를 따라 거리(L)만큼 이격되도록 상기 에지 분사 노즐을 조절하는 단계와,

상기 금속 스트립의 인접한 에지로부터 4mm 내지 7mm의 거리(C)만큼 상기 분사 노즐을 이격시키는 단계와,

상기 mm 단위의 거리 L과 C간의 관계를 -2.0C + 20 ≤L ≤-2.5C + 45의 식을 만족하도록 제어하는 단계를 포함하는 가스 와이핑 방법.
제 11 항에 있어서,

C가 7인 경우, L은 6 내지 27.5이고, C가 4인 경우 L은 12 내지 35인 가스 와이핑 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 금속은 아연, 알루미늄 및 그 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 가스 와이핑 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 액체 도금조는 아연을 포함하는 가스 와이핑 방법.