KR20010060639A - 염산용액을 이용한 굴절롤의 칩 제거방법 및 이에사용되는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아연-니켈 도금방법에 관한 것으로, 그 목적은 굴절롤에 생성되는 니켈계 칩을 염산용액을 이용하여 제거하는 방법과 이 방법에 이용되는 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스트립을 Zn-Ni계 도금욕조에 침적되어 있는 전도롤과 도금욕조 상측에 위치한 전도롤을 거쳐 도금하는 방법에 있어서,

상기 굴절롤의 표면에 칩이 발생하면 상기 전도롤의 전류공급을 중단하고, 상기 굴절롤을 15~35 중량%의 염산(Hcl)용액내에 침지회전시켜 칩을 제거한 다음, 세척하는 것을 포함하여 이루어지는 염산을 이용한 굴절롤의 칩제거방법; 그리고,

도금욕조와 이 도금욕조에 침지되어 스트립을 도전시키는 전도롤 및 도금욕조의 상측에서 도금된 스트립을 이송시키는 굴절롤을 포함하여 이루어지는 도금장치에 있어서, 상기 굴절롤의 하측에 설치되어 내부에 염산용액이 공급되면 굴절롤의 하부를 침지시키는 용액수용부;

상기 용액수용부의 하부에 염산용액공급관을 통해 염산을 공급하는 염산공급부;

상기 굴절롤의 하측에 설치되어 굴절롤을 세척하는 세척부;를 포함하여 이루어지는 굴절롤의 칩제거장치에 관한 것을 그 기술적요지로 한다.

Description

염산용액을 이용한 굴절롤의 칩 제거방법 및 이에 사용되는 장치{Method for removing chip on deflector roll by using HCl soultion and apparaturs used therein}

본 발명은 아연-니켈 도금방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 굴절롤에 생성되는 니켈계 칩을 염산용액을 이용하여 제거하는 방법과 이 방법에 이용되는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 아연-니켈 도금방법은 도 1에 나타난 바와 같이, 도금용액(3)이 수용된 도금욕조(10)를 스트립(1)이 통과하면서 아연-니켈 도금되는 것으로, 상기 도금조 내부에는 아노드 브릿지(20)가 복수개 위치되어 전원(30)으로 부터 양극의 전류가 공급되고, 상기 스트립이 감기는 전도롤(50)에는 전원으로 부터 음극의 전류가 공급된다. 도금은 금속스트립이 아노드브릿지와 전도롤 사이를 통과하면 도금용액중의 금속이온이 상기 금속스트립의 표면에 부착되어 도금작업이 이루어진다.

그러나, 이러한 도금작업이 고속으로 실행되면, 도금용액 중에 존재하는 자성 슬라지(Ni,Fe)가 전기적으로 대전되어 있는 아연, 니켈 도금강판을 타고 올라가 도 2에 나타난 바와 같이 굴절롤 표면상에 칩(Chip)(5)상태로 압착되어 생성되고 지속적으로 공급되는 금속이온(자성슬라지)에 의해 성장하게 된다.

이러한 금속이온은 경도가 매우 높은 칩으로 성장되어 아연-니켈 도금강판의 표면에 굴곡 마크를 발생시키게 됨으로서 제품 품질을 저하시키고, 전도롤에도 영향을 주게되어 금속스트립과 전도롤의 접촉상태를 불량하게 유지시킴으로서 통전 불량에 따른 아아크 스폿트의 결함을 발생시킨다. 또한, 칩제거를 위하여 막대한 노동력과 수시로 작업중단으로 제품 생산을 못하고 칩제거로 시간이 지체되며, 아연-니켈 도금강판과 굴절롤과의 사이에 칩이 위치되어 고무피복층을 갖는 굴절롤을 과도하게 마모시키는 문제점을 갖는 것이다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 아연-니켈 도금공정에서 굴절롤상에 부착된 칩의 성장을 억제 및 제거하는 방법 및 이 방법에 이용되는 칩제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 아연-니켈 도금설비의 개략도

도 2는 굴절롤과 스트립사이의 칩 발생 모식도

도 3은 본 발명의 칩제거장치가 설치된 도금설비의 일례도

도 4는 본 발명의 칩제거장치의 일례도로서,

도 4(a)는 정면도

도 4(b)는 평면도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10.....도금욕조 40.....굴절롤

50.....도전롤 110.....용액수용부

120....염산용액공급부 130.....세척부

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 칩제거방법은, 스트립을 Zn-Ni계 도금욕조에 침적되어 있는 전도롤과 도금욕조 상측에 위치한 전도롤을 거쳐 도금하는 방법에 있어서, 상기 굴절롤의 표면에 칩이 발생하면 상기 전도롤의 전류공급을 중단하고, 상기 굴절롤을 15~35 중량%의 염산(Hcl)용액내에 침지회전시켜 칩을 제거한 다음, 세척하는 것을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명의 칩제거장치는, 도금욕조와 이 도금욕조에 침지되어 스트립을 도전시키는 전도롤 및 도금욕조의 상측에서 도금된 스트립을 이송시키는 굴절롤을 포함하여 이루어지는 도금장치에 있어서,

상기 굴절롤의 하측에 설치되어 내부에 염산용액이 공급되면 굴절롤의 하부를 침지시키는 용액수용부;

상기 용액수용부의 하부에 염산용액공급관을 통해 염산용액을 공급하는 염산용액공급부;

상기 굴절롤의 하부에 설치되어 굴절롤의 염산용액을 세척하는 세척부;를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서는 굴절롤의 표면에 생성되는 칩을 염산용액으로 작업중단 없이 제거하여 연속작업이 가능하도록 하는데, 그 특징이 있다. 즉, 본 발명에서는 실제 생성되는 굴절롤의 칩크기를 판단하여 그 제거가 요구되는 경우에는 전도롤에 전원공급을 차단하여 스트립을 도금을 하지 않은 상태에서 적정한 농도의 염산용액으로 굴절롤의 칩을 제거하고 세척하는 것이다.

보통, 아연-니켈 도금방법에서는, 도금작업개시부터 약 20~30시간 지나면 굴절롤의 표면에 니켈계 칩(Chip)이 생성된다. 이칩은 도금이 진행되면서 서서히 성장하게 된다. 본 발명에서는 이 칩이 경도가 매우 높은 칩으로 완전히 성장하기전에 약 5mm이하 보다 바람직하게는 2mm이하로 발생할 때, 이 칩을 제거한다.

칩의 제거는 전도롤에 전원공급을 중단하여 스트립에 도금이 되지 않도록 하고, 칩이 발생한 굴절롤을 스트립의 이송에 의해 회전시키면서 굴절롤의 일부를 염산용액에 연속적으로 침지하여 칩이 용해되도록 한다. 염산용액은 칩의 용해속도를높이기 위해 가능한 높은 것이 좋으며, 본 발명에서는 15%이상의 염산용액을 사용하는 것을 권장한다. 물론, 15%이하가 되더라도 칩의 제거는 가능하나 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 염산용액의 농도가 35%보다 높아지더라도 용해속도를 높이는데 별다른 잇점이 없으므로, 본 발명에서는 염산용액의 농도를 15∼35%로 하는 것이 바람직하다.

굴절롤의 칩을 제거할 때, 굴절롤의 회전속도는 염산용액에 의한 칩이 용해속도에 직접적인 영향을 미치므로, 굴절롤을 회전시키는 스트립의 이송속도는 가능한 저속이 바람직하다. 본 발명에서는 이러한 점을 고려하여 스트립의 이송속도를 30mpm이하로 제한하는 것을 권장한다. 이 보다 빨라지면 버려지는 스트립의 양이 많아져서 비 경제적이다.

본 발명에 따른 굴절롤의 칩제거는, 가능하다면 스트립을 연속적으로 공급하기 위해 스트립의 용접부를 도금할때 적용하는 것이 경제적이다. 이는 스트립의 용접부는 도금후 어차피 절단하여 버려지기 때문에 손실되는 스트립을 가능한 줄이기 위해서이다. 또한, 도금을 하지 않는 보호판(제품포장용)금속 스트립을 투입하여 행하는 것도 경제적이다.

본 발명에 따라 굴절롤의 칩을 염산용액으로 용해하여 제거한 다음에는, 굴절롤을 침지하고 있는 염산용액을 분리해낸 다음에 굴절롤을 세척하면 굴절롤의 칩제거작업은 완료되며, 이때부터 다시 정상조업에 들어간다.

이하, 본 발명에 가장 적합한 칩제거장치의 일례를 도 3과 도 4를 통해 설명한다. 본 발명의 칩제거장치(100)에서, 상기 용액수용부(110)는 굴절롤(40)의 하측에 설치되어 굴절롤의 칩제거를 위한 염산용액이 공급되면 굴절롤의 하부를 침지시킨다.

상기 염산용액공급부(120)는, 염산용액을 보관하는 탱크(128)와, 일단이 탱크와 연결되고 타단이 용액수용부의 하부에 연결되는 염산용액공급관(122), 그리고, 탱크의 염산용액을 염산용액공급관을 통해 용액수용부로 공급하는 펌프(124)를 구비하고 있다.

상기 세척부(130)는, 상기 용액수용부의 일측하부에 설치된 물저장탱크(132)와 상기 용액수용부내 굴절롤의 하측에 설치되어 굴절롤의 길이방향으로 물을 분사하는 노즐(134) 및 상기 물저장탱크(132)에 일단이 연결되어 타단이 노즐(134)에 연결되어 물을 공급하는 물공급관(136)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 물공급관(136)의 타단에는 염산용액비산 방지판(112)이 마련되어서 염산용액공급관을 통해 용액저장조로 공급되는 염산용액이 용액저장조 밖으로 나가는 것을 막는다.

또한, 용액수용부의 일측상부에는 오버플로우관(126)이 마련되어서 용액수용부(110)에 염산용액이 넘칠 경우에 이를 염산용액공급부의 탱크(128)로 드레인시키게 된다.

이러한 칩제거장치에서는 정상조업중에 칩제거의 필요성이 판단되면, 도전롤(50)에 전원공급을 중단하고, 용액수용부(110)내로 염산용액을 공급하여 굴절롤(40)을 침지시키면서 굴절롤의 칩을 제거한 다음, 다시 용액수용부내의 염산용액을 염산공급부(120)의 탱크(128)로 빼 낸 다음에, 노출된 굴절롤을 노즐로 물을 분사하여 세척한다.

이와 같이 본 발명에서는 연속적으로 작업중인 굴절롤 표면에 생성된 칩에 염산(HCL)용액을 사용하여 용해 함으로써 다음과 같은 효과를 거둘수 있다.

첫째, 작업을 중지하지 않고 굴절롤 표면상의 금속성 칩을 롤 손상없이 수분내에 용해 방법을 개발함으로서 생산성을 향상시키고 롤 손상으로 인한 교환 및 보수이용이 절감된다.

둘째, 굴곡 마크를 없애고 품질이 양호한다.

셋째, 칩제거로 인한 노동력이 발생하지 않는다.

넷째, 결함 발생율이 감소한다.

다섯째, 염산 순환 무인화 시스템 설치로 안전 작업가능하다.

이하, 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다.

[실시예]

염산(HCL)적정 농도를 결정하기 위하여 Zn-Ni도금작업시 전류밀도 80~150A/dmm²의 범위 내에서 도금작업후 굴절롤에서 채취한 칩(Chip)의 직경을 측정한 다음, 측정된 칩을 크기별로 구분하여 10g씩 농도가 다른 염산(HCL)용액 1ℓ에 투여하고 반응시간에 따라 용액을 습식 분석하여 용해율을 구하였다. 반응시 흄발생정도는 관능시험을 통하여 평가 하였다. 이때, 염산 투여량은 5~35%까지 달리하면서 습식분석으로 용해율, 용해완료 시간 흄 발생의 상태 등을 표에 나타내었다.

-칩 직경: 2mm이하

구분	염산용액 농도(%)	완전 용해시간	가스및 흄발생
비교예	5	135분	있음
비교예	10	55분	있음
발명예	15	22분	있음
발명예	20	10분	있음
발명예	35	5분	있음

-칩 직경:2.1~3.0mm

구분	염산용액 농도(%)	완전 용해시간	가스및 흄발생
비교예	5	178분	있음
비교예	10	96분	있음
발명예	15	39분	있음
발명예	20	26분	있음
발명예	35	11분	있음

-칩 직경:5mm 이상

구분	염산용액 농도(%)	완전 용해시간	가스및 흄발생
비교예	10	10시간	있음
비교예	20	4.5기간	있음
비교예	35	1.5시간	있음

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 칩의 크기가 0~2mm의 경우로, 염산농도를 15~35% 투여한 경우 반응시간에 따른 용해속도가 빨라지며 용해 완료시간을 최소화 되는 것으로 나타났다.

또한, 표 2는 칩의 직경이 2.1~3mm범위인 경우로, 표 1 대비반응시간에 지연 되는 것으로 나타났다.

또한, 표 3에서는 칩의 직경이 5mm이상 피막을 형성한 경우로, 용해완료시간 지연으로 아연-니켈작업전이나, 작업후에는 일부 가능한 점도 있으나 작업 중에 칩 생성 억제 방법에는 오히려 작업성을 악화 시킨다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 아연-니켈 도금작업시 칩제거로 인한 작업중단이 필요없게 되어 연속작업이 가능하며 굴절롤 표면의 손상없이 수분내에 용해 방법을 개발 함으로서 생산성을 향상시키고 굴절롤 교환 및 보수비용이 절감되며 용액오염과 굴곡 마크를 없애므로 품질이 양호하고 칩제거로 인한 노동력이 발생하지않는 실용상의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (7)

1. 스트립을 Zn-Ni계 도금욕조에 침적되어 있는 전도롤과 도금욕조 상측에 위치한 전도롤을 거쳐 도금하는 방법에 있어서,

   상기 굴절롤의 표면에 칩이 발생하면 상기 전도롤의 전류공급을 중단하고, 상기 굴절롤을 15~35 중량%의 염산(Hcl)용액내에 침지회전시켜 칩을 제거한 다음, 세척하는 것을 포함하여 이루어지는 염산을 이용한 굴절롤의 칩제거방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 칩의 크기는 2mm이하임을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스트립은 30mpm이하의 저속으로 이송함을 특징으로 하는 염산을 이용한 굴절롤의 칩제거방법.
4. 도금욕조(10)와 이 도금욕조에 침지되어 스트립(1)을 도전시키는 전도롤(50) 및 도금욕조의 상측에서 도금된 스트립을 이송시키는 굴절롤(40)을 포함하여 이루어지는 도금장치에 있어서,

   상기 굴절롤(40)의 하측에 설치되어 내부에 염산용액이 공급되면 굴절롤의 하부를 침지시키는 용액수용부(110);

   상기 용액수용부(110)의 하부에 염산용액공급관(122)을 통해 염산을 공급하는 염산용액공급부(120);

   상기 굴절롤(40)의 하측에 설치되어 굴절롤을 세척하는 세척부(130);를 포함하여 이루어지는 굴절롤의 칩제거장치
5. 제 1항에 있어서, 상기 용액수용부(110)의 일측상부에 일단이 연결되어 오버플로우되는 염산용액을 염산공급부(120)로 순환시키는 오버플로우관(126)이 추가로 설치됨을 특징으로 하는 굴절롤의 칩제거장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 세척부(130)는,

   상기 용액수용부의 일측 하부에 설치된 물저장탱크(132);

   상기 용액수용부내 굴절롤의 하측에 설치되어 굴절롤의 길이방향으로 물을 분사하는 노즐(134)과

   상기 물저장탱크(132)에 일단이 연결되어 노즐로 물을 공급하는 물공급관(136);을 포함하여 구성되고,

   상기 물공급관(136)의 타단은 상기 용액공급관(122)내측에 위치하여 노즐에 연결됨을 특징으로 하는 굴절롤의 칩제거장치.
7. 제 4항 또는 제 6항에 있어서, 상기 물공급관(136)의 타단의 염산용액공급관 상측에는 염산용액비산 방지판(112)이 추가로 설치됨을 특징으로 하는 굴절롤의 칩제거장치.