KR200363077Y1 - 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치에 관한 것으로서, 그 구성은, 끝단일부가 상기 용융아연도금조에 침지되게 설치되어 용융아연도금대상강판을 용융아연도금조에 공급하는 스나우트에 있어서, 상기 스나우트의 하단에는 평 패널을 설치하되 그 평 패널의 중앙에는 강판의 진행에 지장을 초래하지 않을 정도의 폭과 길이를 갖는 강판진행 홀이 형성되고 그 강판진행 홀의 가장자리에는 소정의 높이를 갖는 수직패널을 설치하여 상기 스나우트와 수직패널 사이에 이물질 수용부를 마련하고 그 이물질 수용부의 하단 평 패널의 선택된 곳에는 펌프와 연결 설치된 흡입파이프가 관통 설치된 것이다.

상기와 같은 구성의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치는 스나우트 내의 탕면을 청정하게 관리할 수 있어 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Description

스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치{Dross remove equipment for snout}

본 고안은 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스나우트 내부에 이물질 수용부를 형성시켜 이로 스나우트 내부의 탕면에 존재하는 이물질이 수용되게 한 후 그 수용된 이물질을 스나우트 외부의 용융아연도금조로 펌핑 함으로서 스나우트 내의 탕면을 청정하게 관리할 수 있어 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있도록 한 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치에 관한 것이다.

용융아연도금강판의 제조는 통상적으로 강판이 소둔로에서 열처리된 후 도금을 위해서 용융아연도금조(P)로 공급되며, 이때 소둔로와 용융아연도금조(P)는 스나우트(10)라고 하는 강판(S) 가이드역할을 하는 연결관으로 연결되어 있다.

도 1은 통상적인 용융아연도금공정을 개략적 나타낸 것으로서, 용융아연도금조(P)의 온도는 대략 460℃를 유지하게 되는데, 아연의 융점이 420℃로서 용융아연도금조(P) 내에서 아연은 항상 용융상태에 있게 되므로 상부로 아연 흄이 계속적으로 증발하게되어 있다.

용융아연도금을 위해서 강판(S)은 먼저 소둔로에서 일정 온도로 열처리되고, 소둔로 내의 텐션롤과 스나우트(10)를 통해서 용융아연도금조(P) 내로 연속적으로공급되어 싱크롤(1)을 감아 돌아 나오면서 아연도금이 행해진 후 에어나이프(2)에 의해 도금량이 제어되거나, 도금 층의 합금화를 위하여 상기 에어나이프(2)로부터 약 3m 정도 떨어진 위치에 있는 합금화로에 진입되어 합금화 열처리가 된 후, 연속적으로 에어냉각대에서 냉각되어 톱롤을 행해 전진되는 과정을 거치게 된다.

이때, 스나우트(10) 내부에서 측정한 아연 증발량은 시간당 1-2ℓ정도로서, 상당히 많은 양의 증발이 일어나는 것으로 알려져 있으며, 이러한 아연 증발물(이하에서 '에쉬(ash)'라 함)은 스나우트(10) 상부까지 증발이 이루어지고, 계속하여 누적되어 많은 양이 쌓이게 되면 자중에 의해 스나우트(10) 하부 탕면을 향해 낙하하게 된다.

상기 탕면으로 낙하된 에쉬는 부유하면서 강판이 진행할 때 빨려 들어가면서 강판상에 부착되어 강판 진행 방향으로 간혈적 또는 연속적인 띠를 형성하면서 표면결함을 유발하게 되어 외관 품질에 치명적인 손상을 입히고, 도장 후에도 전사되어 품질을 저하시키게 된다.

종래에는 이와 같은 스나우트 내부의 에쉬를 제거하기 위한 방법으로서 다음의 두가지가 사용되고 있다.

첫번째 방법은 미국의 프로텍이라는 회사에 의해 개발된 것으로서, 웨트 질소를 투입하여 스나우트 내의 탕면에 미세한 산화 필름을 형성시켜 아연의 증발을 억제하는 것이다. 그러나, 이 기술은 드라이 질소를 물탱크를 통과시켜 웨트 질소를 만든 상태에서 스나우트 내부로 공급시키는 것으로서, 물기를 품고 있는 질소는 스나우트 내부에서 아연 산화물(이하에서'드로스(dross)'라 함)을 생성시켜 이것이강판의 표면에 달라붙는 2차 결함을 유발하게 되므로 그 활용도가 극히 제한되고 있는 실정이다.

두번째의 방법은 메탈펌프를 사용하여 스나우트 내부에 부유하는 에쉬 등의 이물질을 강제적으로 흡입하여 스나우트의 외부로 배출시키는 방법이다. 이와 같은 메탈펌프의 작동원리를 설명하면 다음과 같다.

스나우트 내부에서 상부로 증발하여 형성되는 에쉬는 주로 강판의 전면에 많이 발생하는 것으로 용융아연의 가스상이 상부로 이동하면서 또는 이동 후에 스나우트 벽체에 부착되어 산발적으로 하부 강판 표면으로 낙하하여 표면결함을 유발시키며, 탕면에 형성된 에쉬는 탕면 상부에 꽃가루처럼 다량 모여 있다가 강판의 미세 결함부가 도금조 속으로 진입시에 이부분을 시작으로 강판에 부착된다.

이와 같은 에쉬를 제거하기 위한 메탈펌프를 스나우트의 측방에 설치하되, 이 메탈펌프의 입측 및 출측 배관을 흡입작용을 행하는 임펠러를 사이에 두고 연결 설치한다. 상기 입측 배관은 상기 스나우트의 양측면 쪽에 두개의 흡입구가 형성되도록 'ㄷ'자 형태로 분기되어 있고, 상부의 모터의 구동력이 샤프트를 통하여 상기 임펠러에 전달되어 상기 양측의 흡입구를 통하여 스나우트 내부의 드로스 및 에쉬가 강제적으로 스나우트 외부로 제거되도록 구성한다.

상기 메탈펌프는 프레임에 의해 도금조의 일측 상단에 고정되고, 제어패널을 이용하여 상기 모터를 온-오프 하도록 제어된다. 상기 임펠러는 케이스에 의해 보호되며, 이 케이스는 파이프로 상기 모터와 연결되어 있다.

그러나, 임펠러와 연결되어 회전력을 전달하는 샤프트는 일반적인 원통형으로 제작되어 있으므로, 통상적으로 3일 이상 연속적으로 사용할 경우에는 용융아연이 샤프트의 외주 표면에 달라 붙어 결국은 두껍게 고착되어 상기 파이프에 근접되어 회전이 방해되는 현상이 발생한다.

또한, 상기 메탈펌프는 스나우트 양측면에 형성된 흡입구를 통하여 에쉬 또는 드로스 등의 불순물을 흡입 제거하도록 하고 있다. 그러나, 강판의 폭이 넓으면 각 흡입구 간의 거리는 멀어지게 되고, 이에 따라 양 흡입구로부터 가까운 위치에 있는 에쉬는 쉽게 제거되나 중앙부의 에쉬는 용이하게 제거될 수 없는 문제점을 갖고 있다.

만약, 모터의 출력을 증대시켜서 강판 중앙부에 있는 에쉬를 흡입하는 경우에는 흡입량이 많아져서 흡입구의 레벨이 급격히 불안정하게 되어 결국 에쉬 제거효율이 더욱 저하되고 만다.

본 고안은 상기와 같은 제반문제점을 감안하여 이를 해소하고자 고안한 것으로서, 그 목적은 스나우트가 용융아연도금조에 잠기는 부분의 탕면에는 애쉬(Ash)라고 부르는 아연재와 부유 드로스(Dross)(이하 "이물질"이라 통칭함)등이 존재함으로 그 이물질이 강판표면에 부착하여 용융아연도금의 치명적인 결함이 발생함으로 이를 해소하기 위하여 스나우트의 내부에 이물질 수용부를 마련하고 그 이물질 수용부에 수용되는 이물질을 포함하는 용융아연도금액을 스나우트 외부의 용융아연도금조에 공급하도록 한 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치를 제공함에 있다.

도 1은 강판을 용융아연도금 할 때 사용되는 스나우트를 설명하기 위한 개략도,

도 2는 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 제1실시 예를 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안 도 3의 단면 구성도

도 4는 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 제2실시 예를 나타낸 사시도,

도 5는 본 고안 도 5의 단면 구성도,

도 6은 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 제1실시 예의 사용상태를 나타낸 구성도,

도 7은 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 제2실시 예의 사용상태를 나타낸 구성도.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※

10 : 스나우트 11 : 평 패널

12 : 강판진행 홀 13 : 수직패널

14 : 이물질 수용부 15 : 이물질유입 홀

16 : 지지바 S : 강판

P : 용융아연도금조

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치 구성은, 끝단일부가 상기 용융아연도금조에 침지되게 설치되어 용융아연도금대상강판을 용융아연도금조에 공급하는 스나우트에 있어서,

상기 스나우트의 하단에는 평 패널을 설치하되 그 평 패널의 중앙에는 강판의 진행에 지장을 초래하지 않을 정도의 폭과 길이를 갖는 강판진행 홀이 형성되고 그 강판진행 홀의 가장자리에는 소정의 높이를 갖는 수직패널을 설치하여 상기 스나우트와 수직패널 사이에 이물질 수용부를 마련하고 그 이물질 수용부의 하단 평 패널의 선택된 곳에는 펌프와 연결 설치된 흡입파이프가 관통 설치된 것이다.

그리고, 상기 이물질 수용부를 형성하기 위하여 설치된 수직패널의 상부에는 일정간격으로 이물질유입 홀을 형성시켰고, 상기 수직패널과 스나우트의 사이에는 지지바를 설치하였다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 먼저 제1실시 예를 나타낸 것으로서, 도 2내지 도 3에 나타낸 바와 같이 용융아연도금조(P)에 침지되는 스나우트(10)의 끝단 내부에 평 패널(11)을 설치하되 그 평 패널(11)의 중앙에는 강판(S)의 진행에 지장을 초래하지 않을 정도의 폭과 길이를 갖는 강판진행 홀(12)이 형성되고 그 강판진행 홀(12)의 가장자리에는 소정의 높이를 갖는 수직패널(13)을 설치하여 상기 스나우트(10)와 수직패널(13) 사이에 이물질 수용부(14)를 마련하고 그 이물질 수용부(10)의 하단 평 패널(11)의 선택된 곳에는 펌프(20)와 연결 설치된 흡입파이프(21)가 관통 설치된 것이다.

상기 이물질 수용부(10)를 형성하기 위하여 설치되는 수직패널(13)의 높이는 도 6에 나타낸 바와 같이 용융아연도금조(P)에 담겨진 용융아연도금 액의 탕면 높이보다 낮은 위치에 위치하게 설치되는데, 그 이유는 스나우트(10) 내의 탕면상에 부유되어 있는 이물질이 수직패널(13)의 상단을 통하여 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어올 수 있도록 하기 위함이다.

단, 상기 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어오는 것은 스나우트(10)내의 탕면상에 부유되어 있는 이물질 뿐만 아니라 용융아연도금 액도 같이 유입돼 들어온다.

따라서 펌프(20)를 가동시켜 상기 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어온 용융아연도금 액을 포함하는 이물질은 흡입파이프(21)를 통하여 펌핑을 하게 되고 그 펌핑된 상기 용융아연도금 액을 포함하는 이물질은 스나우트의 외부 즉 용융아연도금조에 재 공급하게 된다.

상기 용융아연도금조의 용융아연도금 액 량은 전체적으로 변화가 없게 되고 그에 따른 용융아연도금조의 용융아연도금 액 수위도 변하지 않으면서 스나우트(10)내의 탕면은 청정하게 관리가 됨으로 강판(S)의 용융아연도금은 고품위의 제품이 되는 것이다.

또한, 본 고안은 제2실시 예는 도 4내지 도 5에 나타낸 바와 같이 용융아연도금조(P)에 침지되는 스나우트(10)의 끝단 내부에 평 패널(11)을 설치하되 그 평 패널(11)의 중앙에는 강판(S)의 진행에 지장을 초래하지 않을 정도의 폭과 길이를갖는 강판진행 홀(12)이 형성되고 그 강판진행 홀(12)의 가장자리에는 소정의 높이를 갖는 수직패널(13)을 설치하여 상기 스나우트(10)와 수직패널(13) 사이에 이물질 수용부(14)를 마련하고 그 이물질 수용부(10)의 하단 평 패널(11)의 선택된 곳에는 펌프(20)와 연결 설치된 흡입파이프(21)가 관통 설치되며 상기 수직패널(13)의 상부에는 일정간격으로 이물질유입 홀(15)을 형성시켜 된 것이다.

상기 이물질 수용부(10)를 형성하기 위하여 설치되는 수직패널(13)의 상부에 형성된 이물질유입 홀(15)의 높이는 도 7에 나타낸 바와 같이 용융아연도금조(P)에 담겨진 용융아연도금 액의 탕면 높이의 중간에 위치하게 설치되는데, 그 이유는 스나우트(10) 내의 탕면상에 부유되어 있는 이물질이 이물질유입 홀(15)을 통하여 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어올 수 있도록 하기 위함이며, 스나우트(10)내의 탕면 높이가 다소 높아지거나 낮아져도 세로로 형성된 이물질유입홀(15)의 높이 이내에서 변동이 생기면 이물질은 자동으로 이물질유입홀(15)을 통하여 이물질 수용부(10)로 유입되 들어오도록 하기 위함이다.

단, 상기 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어오는 것은 스나우트(10)내의 탕면상에 부유되어 있는 이물질뿐만 아니라 용융아연도금 액도 같이 유입돼 들어온다.

따라서 도 6에 나타낸 바와 같이 펌프(20)를 가동시켜 상기 이물질 수용부(10)내로 유입돼 들어온 용융아연도금 액을 포함하는 이물질은 흡입파이프(21)를 통하여 펌핑을 하게 되고 그 펌핑된 상기 용융아연도금 액을 포함하는 이물질은 스나우트(10)의 외부 즉 용융아연도금조(P)에 재 공급하게 된다.

상기 용융아연도금조의 용융아연도금 액 량은 전체적으로 변화가 없게 되고 그에 따른 용융아연도금조의 용융아연도금 액 수위도 변하지 않으면서 스나우트(10)내의 탕면은 청정하게 관리가 됨으로 강판(S)의 용융아연도금은 고품위의 제품이 되는 것이다.

그리고, 상기 수직패널(13)과 스나우트(10)의 사이에는 지지바(16)를 설치하는데, 그 이유는 수직패널(13)을 안전하고 견고하게 지지해 주기 위해서 설치된 것이다.

또한, 스나우트(10)의 전체적인 높낮이 조절은 스나우트(10)의 상부에 그 스나우트(10)를 승강 또는 하강시킬 수 있는 장치(도면 미도시)를 별도로 설치하여 사용하면 된다.

상술한 바와 같이 스나우트 하단 내부에 이물질 수용부를 형성시켜 이로 스나우트 내부의 탕면에 존재하는 이물질이 수용되게 한 후 그 수용된 이물질을 스나우트 외부의 용융아연도금조로 펌핑 함으로서 스나우트 내의 탕면을 청정하게 관리할 수 있어 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 끝단일부가 상기 용융아연도금조(P)에 침지되게 설치되어 용융아연도금대상강판(S)을 용융아연도금조에 공급하는 스나우트(10)에 있어서,

   상기 스나우트(10)의 하단에는 평 패널(11)을 설치하되 그 평 패널의 중앙에는 강판(S)의 진행에 지장을 초래하지 않을 정도의 폭과 길이를 갖는 강판진행 홀(12)이 형성되고 그 강판진행 홀의 가장자리에는 소정의 높이를 갖는 수직패널(13)을 설치하여 상기 스나우트와 수직패널 사이에 이물질 수용부(14)를 마련하고 그 이물질 수용부의 하단 평 패널의 선택된 곳에는 펌프(20)와 연결 설치된 흡입파이프(21)가 관통 설치된 것을 특징으로 하는 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이물질 수용부를 형성하기 위하여 설치된 수직패널의 상부에는 일정간격으로 이물질유입 홀(15)을 형성시켜 된 것을 특징으로 하는 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 수직패널과 스나우트의 사이에는 지지바(16)를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 스나우트 내부의 탕면 이물질제거장치.