KR20030092359A - 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아연도금 제품의 내식성 및 도금부착성에 절대적인 영향을 미치고 있는 알루미늄 성분을 정밀하게 조정함으로서 제품 표면상에 도금 부착성 및 품질향상 그리고 용융아연도금 포트 내부에 침적되는 싱크롤 및 스테빌라이징롤의 구동성을 향상시킬 수 있도록 한 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치에 관한 것으로, 도금욕조의 상면 일측에 인접하여 배관된 혼합배관과; 상기 혼합배관의 일단에 고정된 질소공급관과; 상기 혼합배관의 타단에 연결되고 상기 도금욕조에 수직하게 입설된 배출관과; 상기 혼합배관과 직교되게 상방향으로 연결되고 알루미늄 분말을 저장, 공급하도록 설치된 저장용기와; 상기 배출관에 그 길이방향을 따라 내장되고 작동모터에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트와; 상기 배출관의 단부에 서로 직교되는 방향으로 연결되고 도금욕조의 바닥면에 배설되며 그 길이방향 일부에는 다수의 분사노즐이 형성된 노즐관을 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면 도금욕조 내부에서의 불균일한 알루미늄 성분관리를 적정한 관리범위내로 용이하면서도 신속하게 관리할 수 있게 되어 도금제품의 품위를 향상시키는 장점이 있다.

Description

용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치{Al POWDER CHARGING DEVICE OF ZINK POT}

본 발명은 아연도금 제품의 내식성 및 도금부착성에 절대적인 영향을 미치고 있는 알루미늄 성분을 정밀하게 조정함으로서 제품 표면상에 도금 부착성 및 품질향상 그리고 용융아연도금 포트 내부에 침적되는 싱크롤 및 스테빌라이징롤의 구동성을 향상시킬 수 있도록 한 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로 아연 도금처리 설비중 용융아연도금 반응이 일어나는 아연도금욕조에서는 성분조정 및 용융아연이 산화되면서 용융아연 도금욕조내에 침적되는 싱크롤 및 스테빌라이징롤 등의 철 구조물과 용융아연 도금용 스트립 표면에서 발생되는 철 스케일의 결합에 의해 발생되는 바텀 드로스(BOTTOM DROSS)는 용융아연 도금제품의 내식성 및 미관에 절대적인 영향을 미치게 되는데 그 주된 요인은 알루미늄 성분에 의해 좌우된다.

종래에는 대량 용융아연이 담겨져 있는 징크 포트에 도 1 및 도 2의 도시와 같이, 집게(22)을 이용하여 잉고트(23)를 일정한 주기를 가지고 도금욕조 내로 투입하여 성분조정을 하였던 바, 이때 대형 순수 아연 잉고트나 알루미늄 잉고트를 별도로 투입하여 성분을 조정하거나 또는 미리 알루미늄 성분이 0.25 ~0.5%정도로 일정하게 조성되어 있는 조합 잉고트(아연괴)를 투입하여 작업시 적정한 성분이 되도록 조정하였다.

그러나, 이러한 조합 잉고트에 의한 알루미늄 성분 조정방법은 일정한 위치에서 잉고트를 투입하여 도금욕조(6)에 수용된 용융아연중 알루미늄 성분이 균일하게 담겨져 있어야 할 징크포트 내부에서 잉고트가 투입되는 시점으로부터 균일하게 전체적으로 분포되기까지는 소요시간이 많이 걸리고, 또한 복잡한 징크의 유동성 문제와 계속적인 도금반응이 일어나면서 징크 포트 외부로 취출되는 스트립(2)에 부착되어 나가는 아연과 알루미늄의 성분소모 발생이 불균일하게 조성되어지면서 알루미늄 성분분포에 의한 징크 포트 내부에서 생성된 드로스(산화된 아연 덩어리)를 알루미늄 성분에 상호결합되면서 효과적인 제거를 어렵게 한다.

뿐만 아니라, 징크 포트 내부에서 구동되는 싱크롤(7)과 반곡조정롤(18)의 구동성을 저하시키는 문제점이 유발되었으며, 아울러 목표로 하는 알루미늄의 성분관리상의 어려움이 발생되었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 대형잉고트에 의한 알루미늄을 조합한 아연괴를 도금욕조 한쪽면에서만 투입하던 것을 알루미늄을 분말형으로 하여 용융아연과 신속하게 혼합이 될 수 있도록 도금욕조 하단 내부에 장착된 분사형 노즐관을 통해 적정한 압력으로 질소가스를 저압으로 공급시키면서 자동으로 투입하여 도금욕조 내의 가장 적정 수준으로 알루미늄 성분이 신속하게 투입 혼합될 수 있도록 함과 동시에 정밀한 알루미늄의 농도 관리가 가능하게 한 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 용융아연 도금욕조의 개략적인 요부 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 용융아연 도금과정을 보인 개략적인 모식도,

도 3은 본 발명에 따른 투입장치의 설치상태 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 투입장치의 요부 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

2 : 스트립 6 : 도금욕조

30 : 작동모터 32 : 스크류샤프트

33 : 연결관 34 : 배출관

35 : 노즐관 36 : 분사노즐

45 : 혼합배관 46 : 질소공급관

50 : 저장호퍼 51 : 전기해머

57 : 작동실린더 58 : 자동밸브

80 : 순환팬

본 발명의 상기한 목적은 도금욕조의 상면 일측에 인접하여 배관된 혼합배관과; 상기 혼합배관의 일단에 고정된 질소공급관과; 상기 혼합배관의 타단에 연결되고 상기 도금욕조에 수직하게 입설된 배출관과; 상기 혼합배관과 직교되게 상방향으로 연결되고 알루미늄 분말을 저장, 공급하도록 설치된 저장용기와; 상기 배출관에 그 길이방향을 따라 내장되고 작동모터에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트와; 상기 배출관의 단부에 서로 직교되는 방향으로 연결되고 도금욕조의 바닥면에 배설되며 그 길이방향 일부에는 다수의 분사노즐이 형성된 노즐관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 투입장치의 설치상태 사시도이고, 도 4는 본 발명 투입장치의 요부 사시도이다.

도 3 내지 도 4에 따르면, 알루미늄 분말을 자동으로 투입하기 위한 장치로서 알루미늄분말을 저장하기 위한 저장용기(50)에 스크류외피(52)와 연결판(56)이 장착되고, 상기 스크류외피(52) 내에는 회전형스크류(53)가 내장되며, 이는 구동모터(55)에 장착된다.

상기 저장용기(50) 측면에는 전기해머(51)가 장착되며, 저장용기(50)와 스크류외피(52)가 장착된 연결판(56)은 작동실린더(57)가 연결된 자동밸브(58)의 상단에 고정볼트를 이용하여 플랜지결합된다.

고정 완료된 자동밸브(58)는 혼합배관(45)의 중앙지점에 고정볼트를 이용하여 고정되며, 상기 혼합배관(45)의 일측단에는 다시 자동밸브(43)가 개재된 질소공급배관(46)이 장착되고, 상기 자동밸브(43)의 상단에는 질소가스의 공급량을 조절하기 위한 조정모터(44)가 설치된다.

한편, 상기 혼합배관(45)의 타측단에는 볼밸브(41)와 압력계(40)가 장착되고, 연결플랜지(42)가 구비되어 도금욕조(6)에 입설된 배출관(34)과 직교되게 연결된다.

상기 배출관(34)의 상단에는 작동모터(30)가 플랜지(31) 결합되고, 상기 작동모터(30)의 회전축에는 스크류샤프트(32)가 구동가능하게 연결되며, 상기 스크류샤프트(32)는 상기 배출관(34)의 내부에 회전가능하게 배설된다.

또한, 상기 배출관(34)의 상단부에 인접하여 그와 직교되는 방향으로 상기 도금욕조(6)에 침지되게 연결관(33)이 설치되고, 상기 연결관(33)에는 순환팬(80)이 회전가능하게 고정되며, 상기 순환팬(80)의 축상에는 종동기어(82)가 형성되고, 상기 종동기어(82)는 워엄기어형태로 구동기어(83)와 치합되며, 상기 구동기어(83)는 구동축(84)에 고정되고, 상기 구동축(84)은 팬구동모터(85)와 연결된다.

그리고, 상기 배출관(34)의 하단에는 상기 도금욕조(6)의 바닥면에 인접하여 그 바닥면과 평행하면서 대략 십자형상을 갖도록 노즐관(35)이 배관되고, 상기 노즐관(35)에는 그 길이방향을 따라 다수의 분사노즐(36)이 상방향을 향해 가스 혹은 분말을 분출가능하게 형성된다.

또한, 작업도중 도금욕조(6) 내부의 알루미늄 농도를 측정하기 위한 수단으로 알루미늄측정봉(61)이 측정기본체(60)에 장착되며, 상기 측정기본체(60)는 고정대(62)에 의해 도금욕조(6) 외측 상면에 고정된다.

그리고, 상술한 모터(30,44,50,85)들은 그 구동제어를 위해 PLC와 같은 제어기(70)에 전기적으로 연결설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계는 다음과 같다.

작업도중 제어기(70) 상에서 적정한 알루미늄 농도를 설정시키고 그러면서 도금욕조(6) 상에 장착된 알루미늄측정봉(61)에 의해 측정기본체(60) 상에서 알루미늄의 농도가 자동으로 측정되게 된다.

이때, 상기 제어기(70)에서는 설정치와 실적치 알루미늄 농도값을 비교하여 관리범위를 벗어나 농도가 하락되게 되면 저장용기(50)에 장착된 구동모터(55)를 구동시켜 회전용스크류(53)를 회전시킴으로써 저장용기(50) 내부에 적재된 분말형 알루미늄을 공급하게 된다.

만약, 공급중 알루미늄 분말이 고착되는 것을 방지하고 원활한 공급을 위해 주기적으로 상기 전기해머(51)를 가동시켜 상기 저장용기(50)의 일측면에 충격을 가하도록 함이 바람직하다.

이와 동시에, 작동실린더(57)가 작동되면서 자동밸브(58)가 오픈되게 되고, 그로 인해 상기 회전용스크류(53)에 의해 불출된 분말형 알루미늄이 혼합배관(45) 내부로 유입되게 된다.

뿐만 아니라, 조정모터(44)가 구동되면서 자동밸브(43)가 오픈되게 되어 상기 혼합배관(45) 내부로 질소가스를 공급하게 된다.

이에 따라, 혼합배관(45) 내에서는 설정된 압력으로 유지되면서 상기 질소가스와 분말형 알루미늄이 상호 혼합된 혼합물이 배출관(34)측으로 공급되게 된다.

배출관(34)에서는 작동모터(30)의 동작에 따라 스크류샤프트(32)가 회전되면서 혼합물을 노즐관(35)측으로 밀어 내리게 되고, 밀려 내려온 혼합물은 강한 압력에 의해 분사노즐(36)을 통해 도금욕조(6)의 전범위로 고르게 분사된다.

이때, 특히 팬구동모터(85)가 구동되면서 구동축(84)에 장착된 구동기어(83)를 회전시켜 이와 치합된 종동기어(82)를 고속회전시킴으로써 순환팬(80)을 회전시켜 도금욕조(6) 내부의 용융아연을 상기 배출관(34)으로 공급하게 된다.

이로써, 상기 배출관(34)을 통해 공급되는 분말형 알루니늄 질소 혼합물은 스크류샤프트(32)의 피딩력과 질소압 그리고 용융아연의 공급압에 의해 원활하게 노즐관(35)측으로 이송되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 도금욕조 내부에서의 불균일한 알루미늄 성분관리를 적정한 관리범위내로 용이하면서도 신속하게 관리할 수 있게 되어 도금제품의 품위를 향상시키는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 도금욕조(6)의 상면 일측에 인접하여 배관된 혼합배관(45)과;

   상기 혼합배관(45)의 일단에 고정된 질소공급관(46)과;

   상기 혼합배관(45)의 타단에 연결되고 상기 도금욕조(6)에 수직하게 입설된 배출관(34)과;

   상기 혼합배관(45)과 직교되게 상방향으로 연결되고 알루미늄 분말을 저장, 공급하도록 설치된 저장용기(50)와;

   상기 배출관(34)에 그 길이방향을 따라 내장되고 작동모터(30)에 의해 회전가능하게 설치된 스크류샤프트(32)와;

   상기 배출관(34)의 단부에 서로 직교되는 방향으로 연결되고 도금욕조(6)의 바닥면에 배설되며 그 길이방향 일부에는 다수의 분사노즐(36)이 형성된 노즐관(35)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 혼합배관(45)과 저장용기(50)가 연결되는 부위에는 작동실린더(57)에 의해 선택적으로 개폐제어되는 자동밸브(58)가 부설된 것을 특징으로 하는 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 저장용기(50)의 일측면에는 주기적으로 작동되는 전기해머(51)가 부설된 것을 특징으로 하는 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 배출관(34)의 상단에는 도금욕조(6) 내부의 용융아연을 강제 순환시키는 순환팬(80)이 부설된 것을 특징으로 하는 용융아연 포트의 알루미늄 분말 투입장치.