KR200227127Y1 - 합금화용융아연도금강판제조를위한예열로장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치에 관한 것으로, 아연도금조(110)의 아연도금욕을 거쳐 강판(100) 표면에 아연이 도금되고, 이렇게 아연도금된 강판(100)이 가열대(122), 보열대(124) 및 냉각대(126)로 이루어진 합금화 용융아연 도금강판로(爐)(120)를 거치면서 합금화 용융아연도금강판이 제조되는 장치에 있어서, 공기 공급 배관(21)과 COG 공급 배관(22)을 각각 갖추어 강판(170)의 폭방향과 길이방향에 다수개 장착된 버너(20)와, 상기 버너(20)를 고정 지지하고, 강판(100)을 에워싸는 형상으로 가열대(124) 상류측에 설치되며, 출구 내측에 온도계(18)를 장착한 챔버(12)와, 상기 온도계(18), 밸브 및 버너(20)와 전기적으로 연결되며 이들을 조절하기 위한 제어부와를 포함함을 특징으로 하여, 강판을 미리 가열하여 폭방향 온도편차를 최소로 하여 균일한 합금층 상 또는 표면색상을 얻을 수 있게 한다.
Description
제1도는 일반적인 합금화 용융아연 도금강판로를 도시한 개략 구성도.
제2도는 본 고안에 따른 예열로 장치를 갖춘 합금화 용융아연 도금강판로를 도시한 개략 구성도.
제3도는 본 고안에 따른 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로 장치를 도시하며,
(a)도는 정단면도
(b)도는 평면도
(c)도는 우측면도
제4도는 본 고안의 예열로에 연료를 공급하는 계통을 도시한 개략 구성도 이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 예열로 12 : 챔버
14 : 철피 20 : 버너
21 : 공기 공급 배관 22 : COG 공급 배관
23,24,25,26 : 밸브 100 : 강판
122 : 가열로
본 고안은 제철소에서 내식성이 우수한 용융아연 도금강판을 도장 및 용접성이 우수하게 요구되는 자동차용 합금화 도금강판으로 만들기 위한 가열로를 가지는 합금화 용융아연 도금강판 제조설비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강판이 이러한 가열로에 인입하기 전에 미리 적정한 정도로 예열할 수 있도록 된 예열로를 장착함으로서, 강판의 길이 및 폭방향 온도편차를 최소로 하여 균일한 합금층 상 또는 표면색상을 얻을 수 있게 한 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치에 관한 것이다.
일반적으로 가전제품 또는 건축자재로 사용되는 냉연강판에 대한 내식성은 다른 종류의 강판에 비하여 더 우수하도록 요구하는 추세에 있으며, 이를 위해 냉연강판상에 전기 또는 물리적으로 아연도금을 피복함으로서 그 내식성을 더욱 향상시킬 수 있게 되었다.
그러나, 도장 및 가공성이 더욱 우수하여야 하는 고급제품의 요구로 인하여 이를 가능하도록 하는 강판의 개발이 요구되며, 이는 아연도금강판을 2차 가열로에 통과시켜 소지철과 아연층과의 합금화 확산반응을 일으킴으로서 일정한 상(相)을 유지하게 하여 합금화 용융도금 강판의 제조를 가능하게 한다.
합금와 용융아연도금강판 제조를 위한 종래의 기술로서는, 제1도에 도시한 바와같은 개략적인 과정을 거치는데 이는 강판(100)이 아연도금조(110)의 아연도금욕에 잠겨진 싱크롤(Sink Roll)(112)을 거치면서 표면에 아연을 도금하게 되고, 계속하여 직상부측으로 상승하면서 양표면으로 적정위치 떨어져 설치되는 에어나이프(Air Knife)(114)를 거치면서 그 에어나이프(114)에서 분사되는 고압의 에어에 의하여 강판(100) 표면에 부착된 아연도금층이 균일하게 형성되며, 가열대(122)에서 약 510℃ 정도의 온도로 상승되고 보열대(124)에서 그 온도를 유지하며 냉각대(126)에서 약 400℃정도 이하의 온도로 냉각된 후 턴어라운드롤(Turn Around Roll)(130)을 거쳐 후공정으로 이송되는 것이다. 여기서, 상기 가열대(122), 보열대(124) 및 냉각대(126)는 합금화 용융아연 도금강판(이하, "GA"라 함)로(爐)(120)를 이룬다.
이러한 종래기술에 의한 합금화 용융아연도금강판 제조에 있어서는, 도금 처리된 강판(100)이 아연도금욕조를 통과한 직후 GA로(120)의 가열대(122)를 통과하면서 합금화 시작온도인 510± 10℃까지 가열되고, 계속하여 통과 되는 보열대(124)에서는 그 온도가 유지되어지면서 강판(100)의 합금화 반응을 지속시키기 위한 반응을 유지하도록 하며, 이 보열대(124)에서 요구 되는 반응정도가 완료될 때까지 합금화가 진행되고, 계속하여 냉각대(126)를 통과하면서 강판(100)의 온도를 400℃ 이하의 온도로 하강하여 합금화 반응을 억제하는 것이다.
한편, 합금화 용융아연 도금강판을 제조하는 경우 강판의 품질특성을 결정하는 요인은 Fe합금화도, 즉 Fe함유율이다. 이는 합금층의 박리문제와 가공정도에 영향을 크게 미치는 것으로서, 설비를 운용할 때 Fe합금화를 관리하여 적정한 정도로 관리하여야 한다. 이러한 Fe합금화도에 영향을 미치는 요소는 아연도금조로 인입되기 전의 강판의 온도, 아연도금조의 온도, 아연 도금조내의 도금욕의 성분(즉, Al, Fe등의 성분) 가열로내 강판의 온도, 가열로 이후의 냉각온도 및 가열로 길이등이다.
이들은 모두 소지철의 Fe와 도금층의 Zn과은 합금화 확산반응에 영향을 주는 인자로서, 어느 한 요소를 변화시키게 되던 확산속도에 민감한 형향을 미치게 된다.
이 확간속도는 하기 식 1에 의하여 온도와 시간에 비례하는 경향을 가진다.
D ∝ Tt2……… 식 1
여기서, D는 확산속도
T는 온도
t는 시간이다.
그런데, 이러한 확산속도를 제어하는 것은 용이하지 않고, 특히 강판의 품질을 안정화시키기 위하여는 급격한 온도의 상승, 즉 합금화 반응온도영역에 빨리 도달하도록 하여 금속학적인 상 구조의 변화를 생성시켜 적정한 품질을 확보하도록 하는 것이 바람직하다.
종래의 합금화 용융아연 도금강판 제조에 있어서는 상기 합금화 반응온도 영역에 빨리 도달하도록 하는 방법, 즉 강판을 사전예열하는 방법을 갖추지 않는 것이어서, 가열대에서의 강판의 온도상승만으로는 보열대에서 합금화가 형성되는 온도인 520℃ 에서 온도를 균일하게 유지하면서 상을 제어하는 것이 곤란하고, 따라서 금속학적인 상 구조의 변화를 생성시켜 적정한 품질을 확보하도록 하는 것이 어려웠다.
또한, 아연도금조의 도금욕면을 통과하는 강판의 온도는 보통 강판의 양 가장자리부분이 공기중의 냉각효과때문에 강판의 중앙부분보다 온도가 저온이기 때문에, 폭방향에 대한 강판의 온도 불균일은 합금화 용융아연 도금강판을 제조할 때 확산반응의 차이를 발생시켜 균일한 합금층 상이나 표면색상을 얻을 수 없게 하고, 이러한 문제를 해결하기 위한 종래의 방법으로는 강판의 가장자리를 별도로 가열하기 위한 가장자리 버너(Burner)가 사용되어져 왔으나, 이러한 가장자리 버너는 단지 강판 폭방향의 온도 불균일 보정에 악간의 효과만이 있을 뿐 강판의 전체적인 온도를 미리 예열하여 주는 것은 아니었다.
본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 제철소에서 내식성이 우수한 용융아연 도금강판을 도장 및 용접성이 우수하게 요구되는 자동차용 합금화 도금강판등을 제조하는 공정의 가열로에서 그 가열로에 인입하기 전의 강판의 온도를 적정한 정도로 예열함으로서, 가열로에서 합금화를 효과적으로 이루어지게 하여 우수한 품질의 제품을 생산할 수 있도록 하고, 강판의 양 가장자리부분은 물론 중앙부분도 미리 가열하여 폭방향에 대한 온도편차를 최소화 함으로서 확산반응의 차이가 발생하지 않도록 하여 균일한 합금층 상 또는 표면색상을 얻을 수 있게 한 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로서, 본 고안은, 아연도금조의 아연도금욕을 거쳐 강판표면에 아연이 도금되고, 이렇게 아연도금된 강판이 가열대, 보열대 및 냉각대로 이루어진 합금화 용융아연 도금강판로(爐)를 거치면서 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 설비에서 상기 도금 강판로의 상류측에 상기 강판이 통과하는 챔버를 갖추고, 상기 챔버에는 공기 공급배관과 COG 공급배관을 각각 연결구성하여 열원을 제공하는 버너를 강판의 폭방향과 길이방향으로 복수개 장착한 장치에 있어서, 상기 챔버는 내부에 채워진 세라믹울의 외곽을 감싸고, 내측면에 SUS판을 고정한 철피에 의해 상기 강판을 감싸도록 대략 'ㄷ'자형으로 구성되며, 그 출구내측에는 상기 강판의 폭방향으로 온도계가 복수개 장착되고, 상기 온도계, 밸브 및 버너와 전기적으로 연결되며 이들을 조절하기 위한 제어부를 포함함을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 고안의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세하게 설명한다.
제2도는 본 고안에 따른 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치를 갖춘 합금화 용융아연도금강판 제조장치를 도시한 개략 구성도로서, 강판(100)에 아연도금하기 위한 아연도금조(110)와 싱크롤(112), 강판(100) 표면에 부착된 아연도금층을 균일하게 형성시키기 위한 에어나이프(114), 가열대(122)와 보열대(124) 및 냉각대(126)로 구성된 합금화 용융 아연 도금강판 가열로(720)를 포함하는 대략적인 구성은 종래와 같다.
본 고안의 장치는 상기 가열로(120)의 전방측에 예열로(10)를 설치함으로서, 강판(100)이 가열로(120)로 인입하기 전에 예열로(10)를 통과하면서 적정한 정도의 온도상승이 있게 하는 것이다.
상기 예열로(10)에 대한 보다 상세한 구성을 제3도에 도시하는데, 이는 강판(100)을 감싸도록 된 대략의 "ㄷ"자형 챔버(12)를 갖추고, 이러한 챔버(12)는 강판(100)의 길이 방향으로 적정한 크기의 길이를 가지도록 형성되어 그 강판(100)을 일정 시간 동안 챔버(12) 내부에 위치할 수 있도록 하며, 강판(100)이 인입되어지는 입구측에 그 강판(100)의 상, 하부에서 강판(100)을 가열하기 위한 가열 버너(20)가 장착되고, 상기 버너(20)는 강판(100)의 폭방향으로 일정 간격으로 다수개 갖추어지고 또한 강판(100)의 길이 방향으로 복수열 갖추어진다.
상기 챔버(12)는 내부에 채워진 세라믹 울(Ceramic Wool)(13)의 외곽을 둘러 쌓도록 된 철피(14)에 의하여 대략의 "ㄷ"형 형상을 가지도록 이루어지며, 이러한 챔버(12)의 내표면, 즉 강판(100)이 수용되는 측의 철피(14)표면에 SUS 판(16)을 고정한다.
상기 침버(12)의 강판(100) 이송 방향에 대한 후류측에는 챔버(12) 내측의 온도를 감지하기 위한 온도계(18)를 상기 강판(100)의 폭방향으로 복수개 장착하며, 이러한 온도계(18)는 전선(18a)을 매개로 제어부와 연결된다.
상기한 챔버(12)에 장착된 버너(20)는 공기 공급 배관(21)과 COG 공급 배관(22)에 각각 연결되고, 이러한 배관(21)(22)은 제4도에 보다 상세하게 도시하는 바와같이, 그를 통과하는 공기와 COG의 유량을 각각 제어하기 위한 밸브(23)(24)(25)(26)를 갖추며, 미도시하였지만 이물질을 제거하기 위한 필터, COG의 역화를 방지하기 위한 체크밸브 등을 가진다.
상기한 구성으로 이루어진 본 고안의 작용효과를 설명한다.
본 고안은 아인도금조 이후의 강판의 온도 불균일을 그 강판이 GA로(120)의 가열대(122)로 인입되어지기 전에 예열로(10)를 통과하면서 적정한 온도로 예열되어 아연도금조 통과후의 강판 폭방향의 온도분포를 균일하게 유지하도록 함으로서 합금화 반응을 강판 폭방향으로 균일하게 이루어지게 하는 것이다.
강판(100)이 아연도금조(110)의 아연도금욕에 잠겨진 싱크롤(112)을 거치면서 표면에 아연을 도금하게 되고, 계속하여 직상부측으로 상승하면서 양 포면으로 적정위치 떨어져 설치되는 에어나이프(114)를 거치면서 그 에어 나이프(114)에서 분사되는 고압의 에어에 의하여 강판(100) 표면에 부착된 아연도금층이 균일하게 형성된다.
이러한 에어나이프(114)를 거친 강판(100)은 종래와 같이 가열대(122)로 직접 인입하지 않고, 예열로(10)를 먼저 통과하게 된다.
강판(100)이 예열로(10)의 챔버(12) 내부를 통과하면서 그 챔버(12) 입구 측에 장착되어 있는 버너(20)에 의하여 가해지는 열량에 의하여 가열되어 온도가 상승하게 된다. 상기 버너(20)는 배관(21)(22)을 통하여 공급되어지는 공기와 COG를 연소함으로서 강판(100)에 열량을 가하도록 이루어지며, 이러한 공기와 COG의 공급량은 밸브(23)(24)(25)(26)에 의하여 조절됨으로서 강판(100)에 가해지는 열량이 조절됨으로서 가열대(122)로 입입하기 전에 300∼400℃ 정도의 강판온도를 유지시켜 줌이 가능하게 된다.
이렇게 예열된 강판(100)은 가열대(122)에서 짧은 시간 내에 약 510℃ 정도의 온도로 상승되어지며, 계속하여 강판(100)은 보열대(124)에서 그 온도를 유지하며 냉각대(126)에서 약 400℃ 정도 이하의 온도로 냉각된 후 턴어라운드롤(130)을 거쳐 후공정으로 이송되는 것이다.
물론, 상기 챔버(12)의 후방측에 설치된 온도계(18)는 그 챔버(12)를 빠져 나오게 되는 강판(100)의 온도를 감지하여 제어부에 전송함으로서 제어부는 그 강판(100)이 필요한 정도의 예열온도로 가열되었는지를 판단하게 되고 그에 부합하여 밸브(23)(24)의 개도를 조절하여 버너(20)의 열량을 조절하는 것이며, 따라서 강판(100)은 챔버(12)를 빠져나오면서 일정한 온도로 예열되어 있도록 하는 것이 가능하다.
이는 종래처럼 예열로를 사용하지 않아 강판온도가 불균일한 상태로 있지 않고 200∼250℃ 정도의 낮은 온도를 가지는 강판이 가열대(122)를 거치면서 적정한 온도로 상승하기 전에 합금화반응이 이루어지는 것이 아니고, 예열로(10)를 기존의 가열대(122) 전방에 설치하여 강판(100)을 미리 적정한 온도로 예열함으로서, 강판(100)이 로(120)를 거치면서 보다 효과적으로 합금화 반응이 진행, 즉 확산반응이 빨리 이루어지는바, 이는 합금화용융아연 도금강판 가열대를 통과하면서 확산반응이 수월하게 이루어져 그 합금화 용융아연 도금강판 보열균열대에서 확산반응이 지속적으로 균일하게 이루어지게 된다.
이렇게 됨으로서 냉각유니트의 냉각제어도 보다 용이하게 이루어지게 되므로 전체적으로 생산성 및 품질향상에 기여하는 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 아연도금조 통과후의 강판 폭방향의 온도분포를 균일하게 유지함으로서 합금화 반응을 강판 폭방향으로 균일하게 이루어지게 할 수 있으며, GA 가열대 이전에 사전 가열(예열)을 실시함으로서 급속가열에 의한 상구조의 변화를 촉진하여 GA가열대에서 용이하게 합금화 반응을 촉진시킬 수 있고, 전체적으로 로의 길이를 연장하여 주는 결과로 인하여 충분한 확산반응시간을 확보할 수 있어 합금화도를 용이하게 제어할 수 있으며, 따라서 생산성 즉 판을 진행시키는 라인 속도를 가속화 할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 고온에서 합금화 반응을 시키지 않고 비교적 안정된 저온에서 확산 반응을 시킴으로서 GA로 후단의 냉각유니트를 용이하게 제어할 수 있어, 결과적으로 강판의 품질을 향상시킬 수 있다.
상술한 바와같이 본 고안의 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로 장치에 따르면, 제철소의 합금화 도금강판등을 제조하는 공정의 가열로에 인입하기 전에 강판의 온도를 미리 적정한 정도로 예열할 수 있도록 된 예열로를 장착하고, 강판의 양 가장자리부분은 물론 중앙부분도 미리 가열하여 폭방향에 대한 온도편차를 최소로 함으로서, 강판상에서 확산반응의 차이가 발생하지 않도록 하여 균일한 합금층 상 또는 표면색상을 얻을 수 있게 한 실용상의 우수한 효과를 가진다.
Claims (1)
- 아연도금조(110)의 아연도금욕을 거쳐 강판(100)표면에 아연이 도금되고, 이렇게 아연도금된 강판(100)이 가열대(122), 보열대(124) 및 냉각대(126)로 이루어진 합금화 용융아연 도금강판로(爐)(120)를 거치면서 합금화 용융아연도금강판을 제조하는 설비에서 상기 도금강판로(120)의 상류측에 상기 강판(100)이 통과하는 챔버(12)를 갖추고, 상기 챔버(12)에는 공기 공급배관(21)과 COG 공급배관(22)을 각각 연결구성하여 열원을 제공하는 버너(20)를 강판(100)의 폭방향과 길이방향으로 복수개 장착한 장치에 있어서, 상기 챔버(12)는 내부에 채위진 세라믹울(13)의 외곽을 감싸고, 내측면에 SUS판(16)을 고정한 철피(14)에 의해 상기 강판(100)을 감싸도록 대략 'ㄷ'자형으로 구성되며, 그 출구내측에는 상기 강판(100)의 폭방향으로 온도계(18)가 복수개 장착되고, 상기 온도계(18), 밸브(23)(24)(25)(26) 및 버너(20)와 전기적으로 연결되며 이들을 조절하기 위한 제어부를 포함함을 특징으로 하는 합금화 용융아연도금강판 제조를 위한 예열로장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960017447U KR200227127Y1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 합금화용융아연도금강판제조를위한예열로장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR2019960017447U KR200227127Y1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 합금화용융아연도금강판제조를위한예열로장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR980004452U KR980004452U (ko) | 1998-03-30 |
| KR200227127Y1 true KR200227127Y1 (ko) | 2001-09-17 |
Family
ID=60930749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR2019960017447U KR200227127Y1 (ko) | 1996-06-25 | 1996-06-25 | 합금화용융아연도금강판제조를위한예열로장치 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR200227127Y1 (ko) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR100627478B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2006-09-25 | 주식회사 포스코 | 용융도금장치와 용융도금방법 |
-
1996
- 1996-06-25 KR KR2019960017447U patent/KR200227127Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR980004452U (ko) | 1998-03-30 |
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