KR20020051072A - 2중 Ｐｒｅ-Ｍｅｌｔｉｎｇ Ｐｏｔ를 이용한 도금욕의Ａｌ 농도 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융도금의 공정에 있어서 도금욕에 투입되는 Al 농도를 온라인으로 제어할 수 있는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 사전용융 포트를 2개 설치하고, 이들 용융 포트의 농도를 각각 잉고트의 최대치와 최소치로 유지한 다음, 도금욕에서 필요로 하는 용액을 센서와 컴퓨터 시스템에 의해 측정하고 계산하여, 상기 각각의 사전용융 포트의 용액을 조합해서 도금욕에 투입하는 방법을 제공한다.

본 발명은 이로써 도금욕의 Al농도의 변동을 줄이고, 기준범위에 근접하게 Al농도를 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

또한, 본 방법은 도금욕 내의 Al 농도를 균일하게 함으로써 도금판의 Zn 부착량을 일정하게 하고, 도금 제품의 품질향상에 기여할 수 있다 .

Description

2중 Ｐｒｅ-Ｍｅｌｔｉｎｇ Ｐｏｔ를 이용한 도금욕의 Ａｌ 농도 제어 방법{Method of controlling Al concentration with double pre-melting pots}

본 발명은 용융도금의 공정에 있어서 도금욕에 투입되는 Al 농도를 온라인으로 제어할 수 있는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 용융공정에서 도금욕에 잉고트를 투입할 경우, 온도편차에 의해 드로스(Dross)가 과다하게 발생되고, 고체 상태의 잉고트를 직접 투입하면 용액이 확산되므로 이를 방지하기 위해 사전용융 포트(Pre Melting Pot :PMP)를 도금욕의 앞에 미리 설치하여 사용하고 있다.

도 2는 종래에 일반적으로 사용되고 있는 용융설비를 개략적으로 나타내고 있다. 용융도금 공정에서는 도금욕(Main Bath)(4)에서 필요로 하는 금속이 도금되어지도록 하되 그 앞에 고체 상태의 잉고트(6)를 미리 녹여주는 사전용융 포트(PMP)(5)를 설치한다. 고체상태의 잉고트(6)는 상기의 사전용융 포트(5)에서 미리 용융되어지고, 도금액 통로(7)를 거쳐 도금욕(4)으로 공급된다. 이때, 미설명부호 1은 스트립이고, 2는 도금욕에 잠기는 싱크롤이며, 3은 상기 스트립을 일정한 위치에서 벗어나지 않도록 해주는 커렉팅 롤이다. 그런데, 종래의 용융도금 설비에서는 사전용융 포트(5)가 단지 1개만 존재하고 있었고, 또한 항상 상기의 잉고트(6)가 용융되어 흘러넘치도록 함으로써 오버 플로우(Over Flow)방식을 이용하고 있었다. 이러한 방식에 의할 경우, 사전용융 포트(5)는 도금욕의 농도에 대하여 간접적인 제어만이 가능할 뿐이고, 이로 인하여 도금액 양에 대해서는 도금욕 도금액의 높이를 일정하게 유지하지 못하게 되는 문제점이 있었다. 다시 말하면, 사전용융 포트(5)가 도 2에서와 같이 1개이고, 용액의 공급방법이 오버 플로우 (Over Flow)방식이므로, 도금욕(4)에서 추가로 용액이 필요할 때 도금욕에 투입되는 용액은 도금욕에서 필요로 되는 용액이 아닌 기존에 조성된 용액이 되고, 도금욕에서 필요로 하는 용액은 사전용융 포트(5)에 남게 되는 것이다.

또한, 종래의 방법은 오버 플로우(Over Flow)방식이므로, 투입되는 용액의 양을 조절함에 있어서 최소 조절단위가 잉고트 1개의 무게인 1150 Kg 씩이나 된다. 이러한 방식은 농도나 양을 제어하는데 많은 문제점을 야기시키고, 도금욕의 농도조절을 직접적 방식이 아닌 간접방식으로 행하므로, 도금욕의 변화에 빠르게 대처할 수 없는 단점이 있다.

이러한 점을 개선하기 위해 외국 선진사에는 Al의 양을 따로 공급하고, Zn을 따로 공급하는 포트(Pot)를 구성하여, 이들을 도금욕에서 혼합하는 방법도 소개되고 있다(JP011657753). 그러나, 이 방법에 의할 경우에는, 실제 Al의 양이 Zn의 양 보다 극소량이기 때문에 투입을 할 때 Al에 조금만 손실이 있어도 문제가 발생할 수 있으며, 도금욕 내에서 Al의 확산에도 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 도금욕 의 Al 농도의 변동값을 줄이고, Al 농도를 기준범위에 근접하게 유지함으로써, 도금욕에 투입되는 Al 농도를 온라인으로 제어할 수 있는 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 2중 PMP를 이용한 도금욕의 개략도이고,

도 2는 종래의 도금욕의 개략도이다.

* 도면 중 주요부분의 부호의 설명 *

4 : 도금욕(Main Bath), 5 : 사전용융 포트,

6 : 잉고트, 7 : 도금액 통로,

8 : Al 농도 측정 시스템, 9 : 최대 농도 사전용융 포트,

10 : 최소 농도 사전용융 포트, 12 : 컴퓨터,

13 : 도금액 투입용 직6면체 봉, 14 : 도금욕 탕면 높이 측정 센서.

본 발명은 사전용융 포트를 2개 설치하고, 이들 용융 포트의 농도를 각각 잉고트의 최대치와 최소치로 유지한 다음, 도금욕에서 필요로 하는 용액을 센서와 컴퓨터 시스템에 의해 측정하고 계산하여, 상기 각각의 사전용융 포트의 용액을 조합해서 도금욕에 투입하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 이로써 도금욕의 Al농도의 변동을 줄이고, 기준범위에 근접하게 Al농도를 유지할 수 있게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 보다 구체적으로 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상전문가라면 용이하게 알 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 도금방법을 개략적으로 설명하는 개략도이다. 본 발명에 있어서는 도금욕(4)의 앞에 2개의 사전용융 포트(9)(10)를 설치한다. 이때, 사전용융 포트(9)는 5% Al농도를 유지하는 포트이고, 사전용융 포트(10)는 0% Al농도를 유지하는 포트이다. 각 포트(9)(10)에는 Al농도 0%의 도금액과 Al농도 5%의 도금액을 항상 채운다. 본 발명에서 이처럼 2개의 포트를 미리 설치하고 각각의 Al농도를 다르게 한 것은 실 조업에서 이용되고 있는 잉고트 중에 최소 Al농도와 최대 Al농도를 고려한 것이며, 이들을 순간순간의 상황에 따라 적절히 조합하여 사용할 수 있도록 하기 위함이다. 본 발명에서는 종래의 방식에서와 같이 도금욕의 Al농도를 측정하기 위해 도금욕(4)에 온라인(On-Line) Al농도 측정 장치(8)를 설치할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 도금욕(4)에 대해서는 그 액의 높이와 사전용융 포트 탕면의 높이를 측정할 수 있는 레이저(Laser Type) 변위계(14)를 설치한다. 또한, 상기 각각의 사전용융 포트(90(10)에는 직육면체형의 봉(13)을 설치하며, 이들로부터 용융된 도금액이 사전용융 포트에 넘쳐 흘러 도금액 통로(7)를 통하여 도금욕(4)으로 흐르게 한다.

본 발명에 있어서, 도금욕(4)에 공급되는 도금액의 양과 그 농도는 산업용 컴퓨터에 의해 사전에 계산되고 그 계산된 양과 농도만큼 도금액 통로(7)를 통해 도금욕(4)으로 흘러들어간다. 이는 도금욕(4)의 Al농도 측정 센서(8)가 Al 농도와 도금욕에 필요한 도금액의 양을 읽어 들여, 그 값을 컴퓨터(12) 시스템으로 보내고, 상기 컴퓨터(12)는 각각 사전용융 포트의 필요 용액을 계산하게 된다.

본 발명에 있어서는, 상기와 같은 구성을 통해 매 분단위로 도금욕(4)의 농도와 도금욕(4)의 탕면 높이를 측정한 후, 그 농도가 관리범위를 벗어날 경우 필요한 도금액의 농도와 도금액의 양을 다음과 같은 식으로부터 계산한다.

위의 식을 계산하였을 경우 현재 도금욕의 Al 농도 값이 유지하고자 하는 Al농도보다 높을 경우와 낮은 경우 2가지가 발생하게 된다. 따라서, 현재 도금욕의 Al 농도가 유지하고자 하는 Al 농도에 비해 낮을 경우는 아래의 식 ㈐ 와 ㈑ 와 같이 순수 Zn 사전용융 포트와 Al 농도 5% 사전용융 포트의 용액 양을 조합시켜 도금욕에 용액을 첨가하고, 현재 도금욕의 Al 농도가 유지하고자 하는 Al 농도에 비해 높을 경우는 아래의 식 ㈒ 와 같이 Al 농도가 0%인 순수 Zn 용액의 사전용융 포트만을 이용하여 도금욕의 용액 농도를 조절한다.

위의 식에서 계산된 용액의 양과 농도에 근거해서 각 사전용융 포트에 설치된 직육면체의 봉(13)을 알맞은 용적만큼 그 포트의 탕면 안으로 침투시키면 봉(13)이 침투된 만큼 용액이 넘쳐서 도금욕(4) 안으로 투입되게 된다.

위의 식과 같이 사전용융 포트로부터 도금액을 넘쳐 흐르게 하면 각 사전용융 포트로부터 넘쳐 흘러온 도금액은 도금욕(4)에 들어와서 바로 순환 작용에 의해 섞여지게 된다. 이와 같은 작용은 작업 상태에 의한 도금욕(4)의 용액 양과 Al농도의 변화에 따라서 반복적으로 수행할 수 있다.

본 발명은 기존의 한 개의 사전용융 포트를 이용하던 방식에서 벗어나 최대Al농도를 가지는 잉고트를 녹인 사전용융 포트와 순수 Zn을 녹인 사전용융 포트등 2개의 포트를 준비함으로써 도금욕에 투입되는 용액의 양과 Al농도의 범위를 넓게 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 사전용융 포트로부터 도금욕에서 필요로 되는 용액을 직 6면체로 된 봉의 침투 높이를 자동으로 조절 하기 때문에 On-Line으로 도금욕 Al 농도를 조절할 수 있는 효과가 있다 . 이러한 방법은 도금욕의 Al 농도 범위를 균일하게 함으로써 도금판의 도금상태를 양호하게 하는데 기여할 수 있다.

이상에서 본 발명에 의한 도금욕의 농도제어방법을 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 발명의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다

Claims (1)

1. 도금욕(4) 앞에 최소 Al농도의 사전용융 포트(9)와 최대 Al농도의 사전용융 포트(10)를 각각 설치하고, 상기 각각의 사전용융 포트(9)(10) 위에 Zn 직육면체의 봉(13)을 설치하며, 도금욕(4)의 탕면의 높이를 측정할 수 있는 레이저(Laser Type) 변위센서(14)를 설치하며, 상기 변위센서의 측정값으로부터 도금욕(4)의 Al 농도와 탕면의 높이를 읽어 들이고 필요 도금액을 계산할 수 있는 컴퓨터(12)를 설치하며, 상기 컴퓨터(12)에 의해 상기 각각의 사전용융 포트(9)(10)로부터 도금욕(4)으로 투입할 도금액의 양을 계산하고, 상기의 Zn 직육면체의 봉(13)에 의해 도금액을 상기의 도금욕(4)으로 흘러넘쳐 흐르게 하는 것을 특징으로 하는 도금액의 Al 농도 제어방법.