KR20020020113A - 레귤라 스팽클 용융아연도금 강판 제조방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 그 목적은 용융 아연도금욕에 Sb, Pb 등을 전혀 함유하지 않거나, 통상의 공냉에 의한 냉각 방법으로도 충분히 미니 스팽글 또는 제로 스팽글을 제조할 수 있을 정도의 미량만 함유한 용융 아연도금욕을 통과시켜 도금부착 량을 조절한 직후 스팽글 조대화 작용을 하는 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소분말을 분사하여 레귤라 스팽글 용융 아여도금강판 제조함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조함에 있어서, 아연 도금욕을 지나 에어나이프를 통과한 스트립의 표면에 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하여서 된 것이다.
Description
본 발명은 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 아연 도금욕을 통과하여 용융 아연 도금된 스트립을 에어나이프에 의해 도금 부착량을 조절한 직후 스팽글 조대화 작용을 하는 Sn(주석), Bi(비스무드), Cd(카드륨), Pb(납), Sb(안티몬) 중 어느 하나와 Zn(아연) 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하여 양질의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조 하고자 하는 것이다.
일반적으로 용융 아연도금강판의 표면 스팽클 크기를 제어하는 방법은 도 1에 나타낸 바와 같이 주로 Pb 또는 Sb를 도금욕(10)에 직접 함유시켜 이로 스트립(S)을 통과시켜 스팽글 조대화를 도모하고 있다.
상기 성분의 미량첨가 원소는 수시로 농도변화를 주기가 어렵기 때문에 일단 에어 나이프(Air Knife)를 거쳐 도금 량을 조절한 후 스트립(S) 표면에 부착된 아연이 응고하기 직전에 아연 파우더나, 인산염 용액 또는 물 등을 분사하여 스팽글의 핵을 조밀하게 발생시켜 핵간의 간섭에 의해 핵이 성장하도록 하였다.
그러나 상기의 방법은 여러 가지 표면품질을 저해하는 요소가 내포되어 있으므로 용융 아연도금 제품의 품질을 열화시키는 작용을 하여 표면이 거칠거나, 아연이 완전히 용융되지 않아 스킨 패스 밀(Skin Pass Mill)등 후 공정에서 아연 픽-업(Zinc Pick-Up)이 발생하여 덴트(Dent)등의 결함을 유발하고, 스팽글(Spangle)의 크기 제어가 불량하여 표면모양이 일정치 않은 표면불량 등으로 인하여 도금강판의 품질 불량을 야기되었다.
이에 따라 종래에는 도금욕 중에 스팽글 조대화 원소를 제거하여 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판의 생산을 포기하고 미니 스팽글 또는 제로 스팽글 용융 아연도금강판 만을 생산하는 라인이 있는가 하면, 한편으로는 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 만을 전용으로 생산하는 라인도 있으며, 도금욕을 각각 다르게 조성하여 2개 이상의 도금욕을 운영하는 라인도 있다.
상기와 같이 미니 스팽글 또는 제로 스팽글 용융 아연도금강판 만을 생산하는 라인과 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 만을 전용으로 생산하는 라인이 별도로 마련될 경우에는 경제적인 손실은 물론, 상기 각각의 라인이 설치되는 공간이 확보되어야 하는 문제점이 있다.
또 상기 한 라인에서 한가지 제품만 생산할 경우 그 한 라인에서 생산 가능한 사이즈의 한계 또는 한 회사에서 1개 라인만 보유할 경우 여러 가지 제품을 생산하지 못하는 기회손실 비용이 매우 크다.
또한 한 라인에 2개 이상의 도금욕을 보유할 경우 설비투자비 및 아연재고에 의한 유지비의 추가 등에 따른 비용이 증가하므로 생산원가 측면에서 불리하며 도금욕의 교체에 필요한 시간이 과다하게 소요됨으로 생산성 저하를 초래하고 수시로 교체가 불가함에 따른 납기의 장기화 요인으로 작용하고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 발명한 것으로서, 그 목적은 용융 아연도금욕에 Sb, Pb 등을 전혀 함유하지 않거나, 통상의 공냉에 의한 냉각 방법으로도 충분히 미니 스팽글 또는 제로 스팽글을 제조할 수 있을 정도의 미량만함유한 용융 아연도금욕을 통과시켜 도금부착 량을 조절한 직후 스팽글 조대화 작용을 하는 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소분말을 분사하여 레귤라 스팽글 용융 아여도금강판 제조방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 미니 또는 제로 스팽글 용융 아연도금강판을 제조방법을 설명하기 위한 개략도
도 2는 본 발명의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조방법을 설명하기 위한 개략도
도 3은 본 발명의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 제조장치 요부를 발췌한 사시도
도 4는 본 발명의 레귤라 스팽글 아연도금강판 제조장치 요부 발췌 단면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※
30 : 합금원소 분사장치 31 :분사본체
32 : 분사구 33 : 흡입구
34 : 흡입관 35 : 분사관
36 : 불로워 37 : 작동기
38 : 호퍼
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법 및 그 장치에 대한 특징적인 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법은 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조함에 있어서, 아연 도금욕을 지나 에어나이프를 통과한 스트립의 표면에 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하여서 된 것이다.
또 상기 합금원소 중 Sn과 Zn의 혼합비는 Sn 15∼5wt% : Zn 85∼95wt% 이고, Bi와 Zn의 혼합비는 Bi 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 이며, Cd과 Zn의 혼합비는 Cd 20∼5wt% : Zn 80∼95wt% 이고, Pb와 Zn의 혼합비는 Pb 0.8∼0.2wt% : Zn 99.2∼99.8wt% 이며, Sb와 Zn의 혼합비는 Sb 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 이다.
또한 본 발명의 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조장치는 저부에 스트립이 통과되는 아연 도금욕이 마련되고 그 상부에 에어나이프와 함금원소 분사장치 및 냉각유니트 그리고 가이드 롤이 순차적으로 설치된 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조장치에 있어서, 상기 분사장치는 스트립을 향하는 면에 흡입구와 분사구가 형성된 분사본체가 스트립을 중심으로 양측에 마련되고 그 분사본체의 일측에는 상기 흡입구 및 분사구와 연결되는 흡입관과 분사관이 설치되며 상기 흡입관과분사관이 만나는 부분에는 불로워가 설치되고 상기 흡입관의 일측에는 저부에 작동기가 설치된 호퍼가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 제조방법 및 그 장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조방법을 설명하기 위한 개략도이고, 도 3은 본 발명의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판 제조장치 요부를 발췌한 사시도이며, 도 4는 본 발명의 레귤라 스팽글 아연도금강판 제조장치 요부 발췌 단면도로서,
본 발명은 먼저 레귤러 스팽글 용융 아연도금강판을 제조하기 위하여 도 2에 나타낸 바와 같이 가열로(Furance)에 500℃ 이상 가열된 스트립(Strip)(S)을 아연 도금욕(10)을 통과시키게 되면 상기 스트립(S)의 표면이 아연도금 되면서 에어나이프(20)로 진행하게 된다. 이때 상기 가열로를 통과 후 아연 도금욕(10)에 인입되는 스트립(S)의 온도는 450∼500℃ 정도이고, 아연 도금욕(10)의 온도는 440℃∼480℃ 정도이다.
상기와 같이 하여 에어나이프(20)를 통과하는 스트립(S)은 도금액이 건조되지 않은 상태임과 동시에 스트립(S)의 표면에 묻어있는 도금액이 불균일한 상태이다. 따라서 에어나이프(20)에서는 스트립(S)의 양 표면에 에어를 분사하여 스트립(S)의 도금량을 균일하게 형성시켜준다.
상기 과정을 통하여 스트립(S)의 양 면에 도금량이 균일하게 형성되면 그 스트립(S)의 양 표면에 분말화 된 Sn(주석), Bi(비스무드), Cd(카드륨), Pb(납), Sb(안티몬) 중 어느 하나와 Zn(아연) 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 합금원소 분사장치(30)를 이용하여 분사한다.
이와 같이 상기 아연 도금된 스트립(S)의 양 표면에 합금원소를 분사하면 스트립(S)의 양 표면에서는 상기 합금원소가 스트립(S)의 자체 열에 의하여 녹으면서 레귤라 스팽글이 형성되게 되는 것이다.
이때 상기 합금원소 중 Sn과 Zn의 혼합비는 Sn 15∼5wt% : Zn 85∼95wt% 이고, Bi와 Zn의 혼합비는 Bi 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 이며, Cd과 Zn의 혼합비는 Cd 20∼5wt% : Zn 80∼95wt% 이고, Pb와 Zn의 혼합비는 Pb 0.8∼0.2wt% : Zn 99.2∼99.8wt% 이며, Sb와 Zn의 혼합비는 Sb 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 로서,
상기 Zn 85∼95wt% : Sn 15∼5wt% 이상이 되거나 이하가 되면 레귤라 스팽글이 너무 조대화 해지거나 너무 적어저 소비자의 요구 조건을 만족시킬 수 없는 문제점이 있고, 또 Zn 95∼99wt% : Bi 5∼1wt%, Zn 80∼95wt% : Cd 20∼5wt%, Zn 99.2∼99.8wt% : Pb 0.8∼0.2wt%, Zn 95∼99wt% : Sb 5∼1wt% 역시도 그 이상이 되거나 그 이하가 되면 레귤라 스팽글이 너무 조대화 해지거나 너무 적어저 소비자의 요구 조건을 만족시킬 수 없는 문제점이 있어 상기의 범위를 유지하는 것이 바람직하다.
한편 상기 각 합금원소의 더욱 바람직한 혼합비율 및 용융점, 공정점, 스팽글 형태는 하기 (표 1)과 같다.
(표 1)
| 첨가 원소 | Sn | Bi | Cd | Pb | Sb |
| 첨가 원소융점(℃) | 231.9 | 271 | 320.9 | 327 | 630.7 |
| 공정점 온도(℃) | 197.7 | 250 | 265 | 318 | 411 |
| 공정점의 Zn 성분(Wt%) | 9.0 | 3.0 | 17.4 | 0.5 | 2.5 |
| 스팽글의 크기 | 대 | 대 | 중 | 소 | 대 |
이와 같이 스팽글을 조대화 하면서 융점 또는 공정점의 온도가 낮은 원소들을 순수합금원소 또는 공정점 부근의 조성을 갖는 합금원소를 미세하게 분말화하여 도금 직후 즉, 스트립 및 용융아연이 이 분말을 용융할 수 있는 온도에서 합금원소분말을 에어 또는 질소와 함께 스트립 표면에 균일하게 분사함으로서 상기 스팽글 조대화 합금원소로 하여금 스팽글을 조대화하여 레귤라 스팽글을 얻게 되는 것이다.
이때 스트립에 분사된 합금원소분말은 스트립과 용융아연의 잠열에 의해 용융되어 아연이 응고시 수지상정의 선단에 농축되어 레귤라 스팽글을 형성시키게 된다.
단 상기 아연 도금된 스트립의 양 표면에 스팽글 조대화 합금원소를 분사하는 합금원소 분사장치(30)는 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 아연 도금된 스트립을 향하는 면의 상/하부에 각각의 흡입구(33)가 형성되고 중앙에 분사구(32)가 형성된 분사본체(31)가 스트립을 중심으로 양측에 마련되어 있다.
그리고 분사본체(31)의 일측에는 상기 흡입구(33) 및 분사구(32)와 연결되는 흡입관(34)과 분사관(35)이 설치되며 상기 흡입관(34)과 분사관(35)이 만나는 부분에는 불로워(36)가 설치되고 상기 흡입관(34)의 일측에는 저부에 작동기(37)가 설치된 호퍼(38)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성된 상기 합금원소 분사장치(30)를 이용한 합금원소의 분사방법은 호퍼(38)에 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소가 수용되고 그 수용된 합금원소는 블로어(36)의 작동에 따라 분사구(32)로 분사되면서 아연 도금된 스트립의 표면에 골고루 분사된다.
이때 상기 호퍼(38)의 저부에 설치된 모터인 작동기(37)는 작동하여 합금원소를 흡입관(34)으로 이송시키고 그 흡입관(34)으로 이송된 호퍼(38)내의 합금원소는 블로워(36)의 가동에 따라 흡입력이 발생함으로 흡입되면서 분사관(35)를 통하여 분사구(32)로 분사된다.
그리고 분사본체(31)의 상/하부에 형성된 흡입구(33)에서는 상기 흡입관(34)의 흡입력에 의해 분사구(32)로 분사되면서 비산되는 합금원소를 흡입하여 호퍼(38)에서 공급되는 합금원소와 함께 다시 분사관(35)를 통하여 분사구(32)로 분사된다. 따라서 합금원소의 낭비를 줄일 수 장점이 있다.
이때 분사구(32)로 분사되는 합금원소분말은 입자의 크기가 3.5∼5㎛의 미세한 입자로서 스트립 잠열에 의하여 쉽게 용해될 수 있도록 하여야 한다. 이상의 과정을 거친 스트립은 냉각유니트(40)를 통하여 스트립을 냉각시키고 그 냉각된 스트립은 가이드 롤(50)을 통하여 목적지로 진행되게 되는 것이다.
이하 본 발명을 실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.
(실시예 1)
본 발명의 실시예1은 도금욕 중의 Sb를 완전히 제거하고 도 3 및 도 4의 합금원소 분사장치를 이용하여 Sb와 Zn의 공정점인 2.5% Sb - Zn(잔량) 합금을 파우더(Powder)로 제조하여 도금량 90g/m2(단면)의 부착 량일 경우 2.3∼3.6 g/m2(단면) 분사함으로써 양질의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 경제적으로 생산할 수 있었다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예2는 Bi 또는 Sn은 융점이 낮은 금속으로 상기 실시예1에서와 같이 도금욕 중의 Sb를 완전히 제거하고 도금부착 량의 1000분의 1에 해당하는 분말을 분사한다. 이의 분사량은 도금욕 중의 Bi 또는 Sn에 해당하는 양이다. 그 결과 양질의 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판이 생산되었다.
이상과 같은 본 발명은 도금욕 중의 스팽글 조대화 원소를 완전히 제거하고 에어나이프의 직 상부에 스트립을 중심으로 양측에서 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하여 그 분사되는 합금원소가 스트립에 용융되게 함으로서 양질의 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조할 수 있는 특유의 효과가 있다.
또한 본 발명은 상기 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하는 합금원소 분사장치에 상기 합금원소가 스트립에 부착되지 않고 비산되는 잔량을 회수할 수 있는 수단을 마련하여 그를 재 사용할 수 있게 함으로서 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조할 때에 경제성을 누닐 수 있는 특유의 효과가 있다.
Claims (7)
- 레귤라 스팽글 용융 아연도금강판을 제조함에 있어서, 아연 도금욕을 지나 에어나이프를 통과한 스트립의 표면에 분말화 된 Sn, Bi, Cd, Pb, Sb 중 어느 하나와 Zn 분말이 혼합된 합금원소를 에어 또는 질소와 함께 분사하여서 됨을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합금원소 중 Sn과 Zn의 혼합비는 Sn 15∼5wt% : Zn 85∼95wt% 임을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합금원소 중 Bi와 Zn의 혼합비는 Bi 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 임을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합금원소 중 Cd과 Zn의 혼합비는 Cd 20∼5wt% : Zn 80∼95wt% 임을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합금원소 중 Pb와 Zn의 혼합비는 Pb 0.8∼0.2wt% : Zn 99.2∼99.8wt% 임을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 합금원소 중 Sb와 Zn의 혼합비는 Sb 5∼1wt% : Zn 95∼99wt% 임을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조방법.
- 저부에 스트립(S)이 통과되는 아연 도금욕(10)이 마련되고 그 상부에 에어나이프(20)와 합금원소 분사장치(30) 및 냉각유니트(40) 그리고 가이드 롤(50)이 순차적으로 설치된 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조장치에 있어서, 상기 합금원소 분사장치는 스트립을 향하는 면에 흡입구(33)와 분사구(32)가 형성된 분사본체(31)가 스트립을 중심으로 양측에 마련되고 그 분사본체의 일측에는 상기 흡입구 및 분사구와 연결되는 흡입관(34)과 분사관(35)이 설치되며 상기 흡입관과 분사관이 만나는 부분에는 불로워(36)가 설치되고 상기 흡입관의 일측에는 저부에 작동기(37)가 설치된 호퍼(38)가 설치된 것을 특징으로 하는 레귤라 스팽클 용융 아연도금강판 제조장치.
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| KR1020000053254A KR20020020113A (ko) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | 레귤라 스팽클 용융아연도금 강판 제조방법 및 그 장치 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113322427A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-08-31 | 天津市新宇彩板有限公司 | 一种采用铝锌镁镀液的钢板表面锌花控制方法 |
| CN113755797A (zh) * | 2020-06-02 | 2021-12-07 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种移动加热并在带钢表面涂覆Zn层的系统及方法 |
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- 2000-09-08 KR KR1020000053254A patent/KR20020020113A/ko active IP Right Grant
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