KR20020074617A - A method for manufacturing hot dipped galvanizing steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 용융 아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는 용융아연 도금욕 표면에 플럭스를 도포하여 용융아연이 산화되는 것을 방지하고 드로스를 용이하게 제거함으로써 용융아연 도금강판의 도금층에서 드로스로 인한 결함을 방지할 수 있는 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet, and more particularly, in the plating layer of a hot-dip galvanized steel sheet by applying a flux to the surface of the hot-dip galvanizing bath to prevent the hot-dip zinc from being oxidized and to easily remove dross. It relates to a method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet that can prevent defects caused by dross.
용융아연 도금강판은 소둔 열처리된 강판을 용융아연 욕조에 통과시켜 용융아연을 강판에 부착시키고, 가스 와이핑에 의해 과잉의 부착량을 제거한 후에 도금층을 응고시켜 제조한다. 이때 도금욕에 있는 아연은 대기에 노출되어 있으므로 표면이 산화되는데, 에어 와이핑시 강판 표면으로부터 제거된 잉여의 아연은 공기와의 접촉기회가 많으므로 더욱 산화되는 정도가 크다.Hot-dip galvanized steel sheet is produced by passing the annealing heat-treated steel sheet through a hot-dip zinc bath to adhere the hot-dip zinc to the steel sheet, and after removing excess adhesion by gas wiping, solidifies the plating layer. At this time, the zinc in the plating bath is exposed to the atmosphere, so that the surface is oxidized. The excess zinc removed from the surface of the steel sheet during air wiping is more oxidized because there are many contact opportunities with air.
한편, 도금욕 중에는 드로스(Dross)라는 금속간 화합물이 존재하는데, 이것은 도금욕중에 존재하는 철, 알루미늄, 아연의 화합물로서 발생을 억제하는 것은 매우 어려운 일이다. 상기 드로스 성분중 알루미늄의 함량이 증가하면 드로스의 비중이 아연 보다 가벼워져서 도금욕 상부로 부상하게 되는데, 이와 같이 도금욕 상부에 존재하는 부유 드로스 혹은 아연 산화물이 도금욕 표면에 존재하여 이후 도금층 표면에 부착되면 도금층 결함으로 된다. 따라서, 용융 도금작업시 주기적으로 표면에 존재하는 드로스를 제거해 주어야 한다. 그러나, 드로스를 주기적으로 제거하면 도금층의 결함은 어느 정도 방지할 수 있지만, 작업자가 고온의 도금욕조에 근접하여 손으로 용융아연으로부터 드로스를 걷어 낸다는 것은 매우 번거로운 작업이며, 용융 아연이 드로스와 함께 퍼내지게 되므로 용융아연의 낭비가 심한 문제가있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 자동 제거 시스템의 설치방법이 공지되었지만, 로보트 시스템을 설치하는데 비용이 많이 들고 아연의 낭비가 심한 문제점은 해결되지 않았다.On the other hand, there is an intermetallic compound called dross in the plating bath, which is very difficult to suppress the generation as a compound of iron, aluminum and zinc present in the plating bath. When the content of aluminum in the dross component increases, the specific gravity of the dross becomes lighter than zinc, so that it floats to the upper part of the plating bath. Thus, the floating dross or zinc oxide present in the upper part of the plating bath is present on the surface of the plating bath. If it adheres to the plating layer surface, it becomes a plating layer defect. Therefore, it is necessary to periodically remove dross present on the surface during hot dip plating. However, if the dross is periodically removed, defects in the plating layer can be prevented to some extent, but it is very cumbersome for the operator to remove the dross from the molten zinc by hand in close proximity to the hot plating bath. Since it is pumped out together, waste of molten zinc is a serious problem. In order to solve such a problem, a method of installing an automatic removal system is known, but a problem that is expensive to install a robotic system and waste of zinc is not solved.
이에, 본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 용융아연 표면에 플럭스를 도포함으로써 용융아연의 산화를 방지하고 용융아연으로부터 드로스의 제거를 보다 쉽게 수행할 수 있는 용융아연 도금강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have repeatedly conducted research and experiments to solve the above problems and propose the present invention based on the results. The present invention prevents oxidation of molten zinc by applying flux to the molten zinc surface. It is an object of the present invention to provide a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet which can more easily remove dross from molten zinc.
도 1은 본 발명에 부합되는 차단부재가 구비되어 있는 용융아연도금장치의 측면도1 is a side view of a hot dip galvanizing apparatus having a blocking member according to the present invention;
도 2는 도 1의 용융아연도금장치의 평면도2 is a plan view of the hot dip galvanizing apparatus of FIG.
*주요부분의 부호설명** Signal description of main parts *
100…용융아연도금장치100... Hot dip galvanizing device
10…강판, 20…에어 와이핑 장치, 30…차단부재, 40…용융아연도금욕, 50…싱크롤, 60…용융아연, 70…스나우트, 80…플럭스층,10... Steel plate, 20.. Air wiping device, 30... Blocking member, 40... Hot dip galvanizing bath, 50.. Sink roll, 60... Molten zinc, 70.. Snout, 80... Flux Layer,
31…차단부재의 침지된 부위의 하단, 32…차단부재의 침지되지 않은 부위의 상단31... Lower end of the submerged part of the blocking member, 32... Top of unimmersed part of blocking member
a…강판의 두께방향으로의 내부공간의 크기a… Size of internal space in the thickness direction of steel sheet
b…강판의 폭방향으로의 내부공간의 크기b… Size of internal space in the width direction of steel sheet
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 있어서,In the method for producing a hot-dip galvanized steel sheet,
도금욕내 용융아연 상부에 용융아연보다 가벼운 플럭스를 첨가하여 용융아연욕의 표면을 도포하는 단계;Coating a surface of the molten zinc bath by adding a lighter flux than the molten zinc on top of the molten zinc in the plating bath;
플럭스가 도포된 용융아연욕 내에 강판(10)을 통과시키는 단계; 및Passing the steel sheet 10 in the molten zinc bath to which the flux is applied; And
상기와 같이 용융아연욕(40)을 통과한 강판표면을 에어 와이핑하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.It relates to a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet comprising the step of air wiping the steel sheet surface passing through the molten zinc bath 40 as described above.
여기서, 본 발명의 상기 플럭스는 비중이 4.5~6.0g/cm3이고, 440~480oC의온도범위에서 용융상태인 것을 특징으로 한다.Here, the flux of the present invention has a specific gravity of 4.5 to 6.0 g / cm 3 and is characterized in that the molten state in the temperature range of 440 ~ 480 ° C.
또한 본 발명은, 상기 플럭스 도포단계전에, 강판(10)이 통과할 수 있는 내부공간이 구비된 차단부재(30)를, 강판이 용융아연욕(40)에서 외부로 나오는 부위에 강판(10)이 상기 내부공간을 통과하도록 그리고 그 일부가 아연욕에 침지되도록 설치하는 단계를 추가로 포함하고,In addition, the present invention, before the flux coating step, the steel sheet 10 in the site where the steel sheet 10 is provided with an internal space through which the steel sheet 10 can pass, the steel sheet comes out from the molten zinc bath 40 to the outside And passing through the internal space and partially immersing in a zinc bath,
상기 차단부재(30)의 침지된 부위의 하단(31)이 다음공정에서 도포되는 플럭스층(80) 아래에 위치되도록 하고 그리고 침지되지 않은 부위의 상단(32)이 용융아연도금중에 발생되어 플럭스층(80)위에 부유되는 드로스층 위에 위치되도록 상기 차단부재(30)가 설치되는 것을 특징으로 하는 용융아연 도금강판의 제조방법에 관한 것이다.The lower end 31 of the immersed portion of the blocking member 30 is positioned below the flux layer 80 to be applied in the next process, and the upper end 32 of the immersed portion is generated during hot dip galvanizing. It relates to a method for producing a hot-dip galvanized steel sheet, characterized in that the blocking member 30 is installed so as to be positioned on the dross layer floating on (80).
이 때, 상기 차단부재(30)에 있어서 통과하는 강판의 두께방향으로의 내부공간의 크기(a)는 에어 와이핑에 의해 강판 표면으로부터 흘러내리는 용융아연의 유입에 의해 상기 강판의 이동에 영향을 미치지 않도록 제한된다.At this time, the size (a) of the inner space in the thickness direction of the steel sheet passing through the blocking member 30 affects the movement of the steel sheet by the inflow of molten zinc flowing down from the steel sheet surface by air wiping. Restricted not to fall.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated.
본 발명의 발명자는, 용융아연 도금강판을 제조하는 방법에 있어서, 용융아연 도금조내 용융아연 표면위로 부상하는 드로스의 제거시 용융아연도 함께 제거되어버려 용융아연이 낭비되고 있는 것을 발견하고, 이를 방지할 수 있는 방법에 대하여 연구 및 실험을 거듭하였다. 그 결과, 용융아연표면에 용융아연보다는 가볍고드로스보다는 무거운 플럭스를 도포하면 드로스를 용융아연으로부터 쉽게 분리하여 제거할 수 있다는 사실을 발견하고, 본 발명을 완성시킨 것이다. 이와 같이 용융아연 표면에 플럭스를 도포하고 상기 플럭스 층 위로 부상하는 드로스를 제거하고 강판을 용융아연도금조내에 통과시키면, 이후 용융아연강판의 도금층에서 드로스에 기인한 결함을 방지하는 것이 가능하다. 이 때, 용융아연욕을 통과한 강판 표면에는 용융아연과 플럭스가 부착되게 되는데, 각각은 비중차이가 있어 혼합되어 존재하지 않고 별개의 층을 이루게 된다. 즉 최외면에는 플럭스 층이 존재하며, 플럭스 층 안쪽에 용융아연층이 존재하게 된다. 만약 이 플럭스는 강판 표면에 부착되어 있는 경우에도 이 플럭스는 유체상태로 있어 용융아연층 위로부터 쉽게 흘러내리고, 나머지는 에어 와이핑에 의해 완전히 제거되기 때문에, 최종 아연도금강판에는 플럭스도 남아있지 않게 된다.The inventor of the present invention finds that in the method of manufacturing a hot-dip galvanized steel sheet, the hot-dip zinc is also removed during the removal of the dross floating on the hot-dip zinc surface in the hot-dip galvanizing bath, and the hot-dip zinc is wasted. Research and experiments have been made on how to prevent this. As a result, the present inventors have found that dross can be easily separated and removed from molten zinc by applying a flux that is lighter than molten zinc and heavier than dross on the molten zinc surface. By applying flux on the surface of the molten zinc and removing the dross floating on the flux layer and passing the steel sheet through the molten zinc plating bath, it is possible to prevent defects caused by the dross in the plating layer of the molten zinc steel sheet. . At this time, the molten zinc and the flux is attached to the surface of the steel sheet passed through the molten zinc bath, each has a specific gravity difference, so that they do not exist and form a separate layer. That is, a flux layer exists on the outermost surface, and a molten zinc layer exists inside the flux layer. If the flux is attached to the surface of the steel sheet, the flux remains in fluid state and easily flows out of the molten zinc layer, and the remainder is completely removed by air wiping, so that no flux remains on the final galvanized steel sheet. do.
이와 같이, 그 비중차이에 의해 용융아연층과 플럭스가 섞이지 않기 위하여 또한 도금조에 있는 용융아연이 공기에 의해 산화되는 것을 방지하기 위하여 플럭스는 아연 보다 비중이 작은 것이 바람직하다. 또한, 용융아연과 드로스를 비중차이로 분리하기 위해서는 드로스 보다는 비중이 높은 것이 바람직하다. 이상을 고려하면 본 발명의 플럭스는, 비중이 4.5~6 g/cm3인 것이 바람직하다. 즉, 상기 플럭스의 비중이 4.5 g/cm3보다 낮아 드로스와 같이 가볍게 되면, 용융아연으로부터 드로스를 분리해내지 못하고, 6 g/cm3보다 커서 무겁게 되면 용융과 혼합될 위험이 있어 효과가 감소하고 또한 도금층중에 플럭스가 포함될 위험이 있다. 또한, 본 발명의 플럭스는 상기한 바와 같은 비중을 갖는 것이면 어떠한 것도 사용가능하지만, 보다 바람직하게는 도금조내 용융아연과 반응하지 않는 염화물계 및/또는 불화물계로서 도금조내 용융아연의 온도인 440~480℃에서 용융상태로 존재해야 한다. 즉 440~480℃에서 용융아연과 같이 플럭스가 용융상태로 존재하면 드로스가 용융아연을 거쳐 플럭스를 통과하여 표면으로 부상하기 쉽게 되기 때문이다.As such, the flux is preferably smaller than zinc in order not to mix the molten zinc layer and the flux due to the specific gravity difference and to prevent the molten zinc in the plating bath from being oxidized by air. In addition, in order to separate the molten zinc and the dross by the specific gravity difference, it is preferable that the specific gravity is higher than the dross. In consideration of the above, the flux of the present invention preferably has a specific gravity of 4.5 to 6 g / cm 3 . In other words, if the specific gravity of the flux is lower than 4.5 g / cm 3 , such as dross, it is not possible to separate the dross from molten zinc, and if the weight is greater than 6 g / cm 3 , there is a risk of mixing with the melt, thereby reducing the effect. In addition, there is a risk that flux is included in the plating layer. The flux of the present invention can be used as long as it has a specific gravity as described above, but more preferably, it is a chloride-based and / or fluoride-based, which does not react with the molten zinc in the plating bath, which is the temperature of the molten zinc in the plating bath. It must be in molten state at 480 ° C. In other words, when the flux exists in the molten state, such as molten zinc at 440 ~ 480 ℃, the dross passes through the flux through the molten zinc, it is easy to float to the surface.
한편, 본 발명의 발명자는 상기한 바와 같이, 본 발명의 플럭스를 사용하여 용융아연 도금강판을 제조하던 중, 드로스 뿐 아니라, 용융아연욕을 통과한 강판의 용융아연층 위에 존재하여 일부가 흘러내리고 이후 에어 와이핑에 의해 완전히 제거되는 플럭스층도 처음부터 강판에 존재하지 않도록 할 수 있는 방법에 대하여 연구 및 검토하였다. 그 결과, 상기와 같은 용융아연도금강판의 제조방법에 있어서, 플럭스를 도포하기 전에, 강판이 통과할 수 있는 내부공간이 구비된 차단부재를, 강판이 용융아연욕에서 외부로 나오는 부위에 강판이 상기 내부공간을 통과하도록 그리고 그 일부가 아연욕에 침지되도록 설치하면 가능한 것을 알아내었다. 이것을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.On the other hand, the inventor of the present invention, as described above, during the manufacture of the hot-dip galvanized steel sheet using the flux of the present invention, is present on the molten zinc layer of the steel sheet passed through the hot-dip zinc bath as well as dross flows a part The method to make sure that the flux layer which is lowered and then completely removed by air wiping is not present in the steel sheet from the beginning is studied and examined. As a result, in the manufacturing method of the hot-dip galvanized steel sheet as described above, before the flux is applied, the steel sheet is placed at the site where the steel sheet comes out of the hot-dip zinc bath before the flux is applied. It was found possible to install it through the interior space and part of it soaked in the zinc bath. This will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1 및 도 2에도 나타난 바와 같이, 도 1은 본 발명의 일 실시형태에서 사용된 용융아연 도금장치(100)의 측면도를 그리고 도 2는 그 평면도를 나타낸 것으로서, 스트립 형태의 강판(10)은 스나우트(70)를 통해 용융아연욕 내부로 들어가고 씽크롤(50)을 거쳐 외부로 나오게 된다.As shown in Figures 1 and 2, Figure 1 is a side view of the hot-dip galvanizing apparatus 100 used in one embodiment of the present invention and Figure 2 shows a plan view, the steel sheet 10 of the strip form Through the snout 70 enters into the molten zinc bath and exits through the sink 50.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이, 내부공간을 갖는 차단부재(30)를 용융아연 도금장치(100)에 구비시키는 것이 필요하다.In the preferred embodiment of the present invention, as shown in Figures 1 and 2, it is necessary to equip the molten zinc plating apparatus 100 with a blocking member 30 having an inner space.
즉, 본 발명에서는 상기 내부공간을 통해 강판이 적절히 통과되도록 강판이 용융아연욕으로부터 외부로 나오는 부위에 상기 차단부재(30)를 구비시킨다.That is, in the present invention, the blocking member 30 is provided at a portion of the steel sheet coming out from the molten zinc bath so that the steel sheet passes properly through the inner space.
또한, 상기 차단부재(30)는 그 일부가 용융아연욕(40)에 침지되도록 한다.In addition, the blocking member 30 so that a portion thereof is immersed in the molten zinc bath (40).
상기와 같이 차단부재(30)를 설치한 다음, 용융아연욕상에 플럭스를 도포하여 플럭스층(80)을 형성시킨다. 이 때, 상기 차단부재의 침지된 부위의 하단(31)은 다음공정에서 도포되는 플럭스층(80) 아래에 위치되도록 하고 그리고 침지되지 않은 부위의 상단(32)은 용융아연도금중에 발생되어 플럭스층(80)위에 부유되는 드로스층(도시하지 않음) 위에 위치되도록 상기 차단부재(30)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 강판이 통과하는 차단부재(30)의 내부공간에는 처음부터 드로스 뿐 아니라 플럭스도 존재하지 않기 때문에, 이후 상기 차단부재(30)의 내부공간을 통과한 강판에는 용융아연 도금층만 존재하게 된다. 또한, 상기 차단부재(30)의 내부공간에 있어서, 강판의 폭방향으로의 내부공간의 크기(b)는 강판의 폭보다 큰 것이 바람직하고, 강판의 두께방향으로의 내부공간의 크기(a)는, 에어 와이핑에 의해 강판 표면으로부터 흘러내리는 용융아연의 유입에 의해 상기 강판의 이동에 영향을 미치지 않도록 제한하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 강판 표면에 부착된 용융아연 중 과잉의 용융아연은 에어 와이핑시 차단부재(30) 외부로 흘러내리는데, 이것은 플럭스보다 무거워 플럭스 층(80) 밑으로 가라앉게 되고, 이때 산화된 아연은 플럭스 층(80) 상부에 존재하여 용융아연과는 분리된다.After installing the blocking member 30 as described above, by applying a flux on the molten zinc bath to form a flux layer (80). At this time, the lower end 31 of the immersed portion of the blocking member is positioned below the flux layer 80 to be applied in the next process, and the upper end 32 of the immersed portion is generated during hot dip galvanizing and flux layer It is preferable to install the blocking member 30 so as to be positioned on a dross layer (not shown) suspended above 80. In this case, since no dross or flux is present in the internal space of the blocking member 30 through which the steel sheet passes, only the hot dip galvanized layer is present in the steel sheet passing through the internal space of the blocking member 30. Done. In addition, in the inner space of the blocking member 30, the size (b) of the inner space in the width direction of the steel sheet is preferably larger than the width of the steel sheet, and the size (a) of the inner space in the thickness direction of the steel sheet. It is preferable to restrict so as not to affect the movement of the steel sheet by the inflow of molten zinc flowing down from the steel sheet surface by air wiping. In this way, excess molten zinc in the molten zinc adhered to the steel sheet surface flows out of the blocking member 30 during air wiping, which is heavier than the flux and sinks under the flux layer 80, where zinc oxide oxidized Is present on top of the flux layer 80 and is separated from the molten zinc.
본 발명에 따라 차단부재를 설치하는 경우, 플럭스를 도포하기 전에만 차단부재가 설치되어 있으면 되는 것이며, 예를 들어 차단부재가 설치되어 있는 욕조에 용융아연욕을 장입한 후 플럭스를 도포할 수 있음은 물론이다.In the case of installing the blocking member according to the present invention, the blocking member only needs to be installed before applying the flux. For example, the flux may be applied after the molten zinc bath is charged into the bath in which the blocking member is installed. Of course.
한편, 용융아연 및 플럭스 층 상부로 부상하여 부유하는 드로스는 통상의 방법으로 제거할 수 있는데, 본 발명의 방법에 의하면 상기 드로스 제거시 용융아연이 함께 제거되는 것을 방지할 수 있어서 용융아연의 낭비를 막을 수 있다.On the other hand, dross floating above the molten zinc and flux layers can be removed by a conventional method. According to the method of the present invention, the molten zinc can be prevented from being removed when the dross is removed. Can be prevented.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
(실시예)(Example)
온도가 460℃ 이고 알루미늄농도가 0.2%인 용융아연욕(40)을 준비하고, 도 1 및 도 2에 나타난 바와 같이 차단부재(30)를 설치한 다음, 상기 용융아연 도금욕(40) 상부에 염화물-불화물계 플럭스를 도포하였다. 그 후, 강판을 상기 용융아연욕에 넣은 다음 상기 차단부재(30)의 내부공간을 통해 외부로 통과시키고, 에어 와이핑으로 과잉의 용융아연을 제거하였다. 이후, 부착되어 응고된 용융아연 도금강판의 도금층을 조사한 결과, 드로스가 없고 관찰되지 않았다. 또한 종래의 방법에서는 강판을 1톤 생산하는데 드로스 제거시 포함된 용융아연의 10 kg 정도 포함되어 있었지만, 본 발명에서 제안한 방법을 사용한 결과 2 kg 으로 감소되어 용융아연의 낭비가 감소되었다.A molten zinc bath 40 having a temperature of 460 ° C. and an aluminum concentration of 0.2% was prepared, and a blocking member 30 was installed as shown in FIGS. 1 and 2, and then on the molten zinc plating bath 40. Chloride-fluoride flux was applied. Thereafter, the steel sheet was put into the molten zinc bath and then passed through the inner space of the blocking member 30 to the outside, and excess molten zinc was removed by air wiping. Then, as a result of examining the plated layer of the hot-dip galvanized steel sheet attached and solidified, no dross was observed. In addition, in the conventional method, about 10 kg of molten zinc contained in the dross removal was included to produce 1 ton of steel sheet. However, as a result of using the method proposed in the present invention, the waste was reduced to 2 kg.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 용융아연 도금시 강판에 부착되어 결함으로 작용하는 드로스를 용이하게 제거할 수 있고 드로스 제거시 용융아연이 함께 제거되는 것을 방지할 수 있기 때문에 용융아연의 낭비를 막을 수 있으며, 또한 플럭스 도포로 용융아연의 산화를 방지할 수 있는 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, it is possible to easily remove the dross attached to the steel sheet during hot dip galvanizing acting as a defect and to prevent the molten zinc from being removed together when the dross is removed. It can prevent, and also has the effect of preventing the oxidation of molten zinc by flux application.
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