KR20040091681A

KR20040091681A - 금속판의 표면처리설비 및 금속판의 제조방법

Info

Publication number: KR20040091681A
Application number: KR10-2004-7013628A
Authority: KR
Inventors: 키무라유키오; 우에노마사야수; 소다니야수히로; 토미타쇼고
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-10-28
Also published as: EP1481763A1; CN1622869A; EP1481763B1; WO2003074230A1; DE60238444D1; EP1481763A4; CN100436061C; US7435374B2; KR100733866B1; US20050116397A1

Abstract

금속판의 표면처리설비는, 연속하여 반송되는 금속판에 평균입자경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치와, 그 투사장치가 배치되어 있는 투사실과, 그 투사실의 하류측에 설치된, 금속판의 표면을 청정하기 위한 청정수단을 갖는다. 투사장치의 입구측에, 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치를 배치하여도 좋다.

Description

금속판의 표면처리설비 및 금속판의 제조방법{Surface Treatment Facility of Metal Plate and Method for Producing Metal Plate}

아연도금 강판이나 냉연동판 등의 프레스 성형되는 박강판에 대하여는, 금속판의 표면거칠기를 적절하게 조정하는 것이 필요시 되고 있다. 이는, 일정한 표면거칠기를 부여함으로써, 프레스 성형시의 금형과의 사이의 보유성(保油性)을 높히고, 금형흠이나 금속판의 파단 등의 장해를 방지하기 위한 것이다.

통상은, 금속판의 표면거칠기를 조정하기 위하여, 압연롤의 표면에 일정한 미시적 요철(凹凸)을 부여하여, 조질(調質)압연공정에 있어서 그 요철을 전사(轉寫)시키는 수단이 사용되고 있다. 그러나, 조질압연에 있어서 롤(Roll)의 표면거칠기를 전사시키는 방법으로는, 치밀한 요철을 부여할 수 없고, 또한 롤 마모 등에 의한 경시적인 롤 거칠기의 변화에 의해 금속판의 표면거칠기가 변화하여 버린다는 문제가 발생하였다.

본 발명자들은, 종래의 조질압연에 의한 것과는 다른 수단으로서, 미세한 고체입자를 아연도금 강판 등의 금속판 표면에 직접 투사하여, 표면거칠기를 조정하는 방법을 발견하였다. 이는, 구(球)형상의 고체입자가 금속판 표면에 충돌함으로써, 미시적인 요(凹)부가 다수 형성되고, 소위 딤플(Dimple)형상의 미시적 요철을 형성하는 것이다.

이와같은 딤플형상의 미시적 요철이 형성된 표면형태는, 특히 프레스 성형에서의 금형과의 사이의 보유성을 향상시키는 효과가 우수하고, 프레스 성형성을 대폭으로 향상시키는 것이 가능하게 된다. 또한, 투사하는 고체입자의 입자경이 작을수록 금속판 표면에는 짧은 피치(Pitch)의 치밀한 요철이 부여되기 때문에, 자동차 외판용도 등에 적합한 금속판을 얻는 것이 가능하게 된다.

고체입자의 투사수단으로서는, 원심로터식 투사장치 또는 공기식 투사장치가 대표적이다. 공기식 투사장치는, 압축공기를 분사노즐에 의해 가속시키고, 그 항력(抗力)을 이용하여 고체입자를 가속시키는 것이다. 한편, 원심로터식 투사장치는, 회전하는 베인(Vane)에 의한 원심력을 이용하여 고체입자를 투사하는 것이고, 공기식 투사장치에 비하여 큰 투사량을 확보할 수 있으므로, 광폭의 금속판을 고속처리하는데 적합하다.

아연도금 강판이나 냉연강판 등의 철강제조 라인에 있어서, 고체입자를 금속판 표면에 투사하는 경우에는, 고속으로 반송되는 금속판을 단시간에 처리할 필요가 있고, 대량의 고체입자를 단시간에 투사할 필요가 있다.

이 때, 투사된 고체입자는, 금속판에 충돌한 후에, 일단 회수되고, 분급(分級)처리 등이 실시된 후에, 순환하여 사용되는 것이 통상이다. 또한, 투사장치는투사실내에 설치되고, 투사한 고체입자가 주위로 비산하지 않도록 하고 있다.

이상과 같이, 미세한 고체입자를 투사하여 표면거칠기를 부여하는 기술에 있어서는, 투사실내에서 고체입자를 투사하는 것으로, 주위에 비산하지 않도록 하는 것이 통상이다. 그러나, 연속하여 반송되는 금속판에 고체입자를 투사하는 경우에는, 투사실 출구부를 완전히 씰링(Sealing)할 수 없고, 일정한 개구부를 설치하지 않을 수 없다. 출구부의 씰링을 견고하게 하면, 씰링부가 금속판에 직접 접촉하여 금속판 표면에 스크래치(Scratch)를 발생시키거나, 금속판 위에 잔류한 입자가 금속판 표면에 압입되어 버리리거나 하여 표면 결함이 발생될 가능성이 높아지게 된다. 특히, 고속으로 반송되는 금속판은 라인속도의 증감에 대응하여, 일정한 진동이 생기기 때문에, 금속판 표면에 스크래치가 발생되는 경우가 많다.

그 때문에, 투사실 출구의 개구부로부터는, 일정량의 고체입자가 투사실 외부로 나가게 된다. 투사실 바깥으로 나간 고체입자는 회수하여 순환사용할 수 없게 되므로, 순환계내의 고체입자량이 경시적으로 감소하여, 고체입자를 적의 보충할 필요가 생긴다. 이는 고체입자의 수율저하를 가져오고, 금속판에 표면거칠기를 부여하기 위한 제조비용을 상승시키는 요인이 된다.

또한, 투사실 출구의 개구부에서 투사실 바깥으로 나간 고체입자는, 다시 금속판 위로 낙하하여 제조라인에 배치된 각종 롤과 접촉하거나, 그들의 롤에 부착하거나 하여, 금속판 표면에 고체입자의 어브레시브 스크래치(Abrasive Scratch)를 발생시키는 일이 있다. 또한, 고체입자가 금속판 표면에 매립되어 금속판의 청정성(淸淨性)이 악화된다고 하는 문제가 발생하는 일이 있다.

한편, 투사실 내부의 출구부 근방에 에어 퍼지(Air Purge) 등을 배치하여, 투사실 상류측으로 향하여 고체입자를 불어 날려버리는 수단에 의해, 고체입자가 투사실 출구의 개구부로부터 나가지 않도록 하는 대책도 고려된다.

그러나, 표면거칠기의 부여에 적합한 고체입자로서, 평균입경이 300㎛ 이하의 매우 미세한 입자를 사용하므로, 에어 퍼지에 의해 용이하게 비산한 입자는 투사기에 의한 투사입자의 흐름과 간섭하여, 금속판의 표면거칠기의 부여를 저해한다는 문제가 생긴다. 즉, 에어 퍼지에 의해 투사실 상류측으로 불어 날려버려진 고체입자는 직접 투사기와 금속판의 사이로 비산하여, 투사기에 의해 투사된 입자와 충돌하고, 투사입자의 속도를 저하시킨다. 또한, 에어 퍼지에 의해 직접적으로 투사입자와 간섭을 생기게 할 뿐만 아니라, 투사실 내부에서 반사하여 투사기에 의한 고체입자의 투사를 저해하거나, 투사기의 상류측의 금속판 위로 낙하하여 퇴적하는 것으로 금속판 표면에 일종의 보호층을 생기게 하고, 투사에 의한 표면거칠기의 부여를 저해하는 경우가 있다.

또한, 투사기에 의해 투사된 입자의 반사 등에 의해 생기는 고체입자의 흐름과, 에어 퍼지에 의해 불어 날려버려진 고체입자의 흐름이 복합하여 서로 간섭하면서, 투사실 내부에서 복잡한 고체입자의 운동이 생기기 때문에, 투사실 내부에서의 고체입자의 거동을 예측한다는 것은 곤란하다. 이는, 투사실 내부로부터 고체입자를 흡인하는 흡인장치를 설치하는 경우에도, 효과적인 흡인장치의 배치나 능력의 추정을 곤란하게 하는 것이다.

이상과 같은 문제점은, 어느쪽도 투사하는 고체입자가 미세하기 때문에 생기는 현상이고, 에어 퍼지에 의해 고체입자가 용이하게 비산하여, 투사실 내부에서 부유하는 것에 기인하고, 그 부유입자의 흐름을 억제하는 것이 곤란하다는 것에 의한다. 따라사, 강판의 탈스케일(Descale)을 목적으로 한 쇼트 블라스트법(Shot Blast Method) 등으로 사용되는, 비교적 큰 고체입자를 투사하도록 한 경우에 있어서 사용되는 고체입자를 강판상으로부터 제거하는 기술을, 표면거칠기의 조정장치에 적용하여도 효과적이지 않다.

예컨대, 일본국 특개평4-256578 공보에는, 열간압연 등에 의해 생긴 표면의 산화층을 소위 연소재(硏掃材)로 되는 고체입자의 투사에 의해 제거하는 경우에, 강판상에 잔류한 쇼트입자를, 스크래이퍼(Scraper)와 기체분사노즐을 사용하여 불어 날려버리는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 일본국 특개평4-256578 공보에 기재되어 있는 기술이 대상으로 하는 장치는, 탈스케일을 목적으로 하는 것이기 때문에, 강판표면으로의 충돌력(고체입자의 운동에너지)을 크게 해야 하고, 고체입자의 크기로서 500㎛∼2㎜ 정도의 비교적 큰 고체입자를 사용하여, 연소(硏掃)작용을 높히는 효과를 노리는 것이 통상이다. 따라서, 기체분사노즐에 의해 고체입자를 불어 날려버려도 고체입자가 부유하여 잔류하도록 하는 일이 없다.

이에 대하여, 금속판의 표면거칠기를 조정하는 경우에는, 미세한 고체입자를 투사하기 때문에, 다만 기체분사노즐로 불어 날려버리는 것은, 전술한 바와 같이, 대부분의 고체입자는 공중에 세력좋게 불어 날려버려져서, 표면거칠기의 부여를 저해하거나, 부유한 고체입자가 투사실 출구의 틈으로부터 계(系)바깥으로 유출하거나 하여, 상기 과제를 해결하기 위하여 적용할 수 없다.

또한, 강판상에 고체입자가 퇴적하여 있으면, 퇴적한 고체입자가 보호층으로서 강판표면을 덮기 때문에, 고체입자를 투사하여도 유효하게 강판표면에 압흔(壓痕)을 형성할 수가 없다. 또한, 부분적으로 고체입자가 퇴적한 상태에서는, 국부적으로 표면거칠기가 다르기 때문에, 외관상의 얼룩으로 되어 품질이 저하한다.

본 발명은 미세한 고체입자를 동판(銅板)등의 금속판의 표면에 투사(投射)함으로써, 금속판의 표면거칠기를 조정하는 등의 표면처리를 행하는 설비 및 이 설비를 사용하여 금속판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

도 1은, 실시형태1-1인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 2는, 실시형태1-2인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 3은, 실시형태1-3인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 4는, 실시형태1에 사용되는 브러쉬식 입자제거장치를 나타내는 도이다.

도 5는, 실시형태1에 사용되는 고압에어식 입자제거장치를 나타내는 도이다.

도 6은, 실시형태1에 사용되는 점착롤식 입자제거장치를 나타내는 도이다.

도 7은, 실시형태1-4인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 8은, 비교예인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 9는, 실시형태1-5인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 10은, 실시형태1-6인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 11은, 실시형태1-7인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 12는, 실시형태2인 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 13은, 도 12에 나타나는 금속판의 표면처리설비의 투사실내의 설비구성을 나타내는 측면도이다.

도 14는, 도 12에 나타나는 금속판의 표면처리설비의 투사실내의 설비구성을 나타내는 평면도이다.

도 15는, 실시형태2의 실시예1에서의 실시예와 비교예의 금속판의 표면거칠기의 측정결과를 나타내는 도이다.

도 16은, 실시형태2의 실시예2에서의 각 장치의 제어상태를 나타내는 도이다.

도 17은, 실시형태2의 실시예2에서의 각 강판의 표면거칠기측정결과를 나타내는 도이다.

도 18은, 실시형태3-1에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 19는, 실시형태3-2에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 20은, 실시형태3-3에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 21은, 실시형태3-4에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 22는, 실시형태3-5에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 23은, 실시형태3-6에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 24는, 실시형태3-7에 관계하는 금속판의 표면처리설비를 나타내는 개략도이다.

도 25는, 공기식 투사장치의 개요를 나타내는 도이다.

도 26은, 원심로터식 투사장치의 개요를 나타내는 도이다.

본 발명은, 금속판 표면의 청정성이 우수하고, 또한 외관이 양호한 금속판을 제조할 수 있는 금속판의 표면처리설비 및 이 설비를 사용하여 금속판을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 아래에 나타나는 금속판의 표면처리설비를 제공한다.

[1] 연속하여 반송되는 금속판에 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치;

그 투사장치가 배치되어 있는 투사실; 및

그 투사실의 하류측에 설치된, 금속판의 표면을 청정하기 위한 청정수단;

을 갖는 금속판의 표면처리설비.

상기 금속판은, 주로 내연강판, 표면처리강판이다. 냉연강판에는, 보통 강 이외에, 고탄소강, 전자강판, 인바(Invar) 등의 특수강도 포함한다. 또한, 표면처리강판으로서는 용융도금 또는 전기도금 등의 수단에 의해 표면처리가 실시된 각종 표면처리 강판을 포함하고, 아연도금 강판이 주된 대상이다. 프레스 성형성이나도장후의 선영성(鮮映性)이 요구되는 경우가 많고, 강판의 표면거칠기(표면의 미시적인 요철의 형태)로서, 치밀하고 균일한 것이 요구되기 때문이다. 따라서, 고체입자를 투사하여 열연강판의 탈스케일을 실시하는 것은 본 발명의 대상밖이다. 이와 같이, 냉연강판, 표면처리강판 등의 강판을 주된 대상으로 하는 것이나, 알루미늄이나 알루미늄 합금판, 티탄이나 티탄 합금판 등, 다른 금속판에도 적용할 수 있는 것이고, 모든 금속판을 대상으로 하는 것이다.

통상의 냉연강판, 표면처리강판 등은 코일로서 감겨져 있는 상태로 제조되어 있고, 강편(鋼片)으로의 쇼트 블라스트와 같이 개개의 강편마다 투사실에 장입하는 배치(Batch)식의 처리를 행하는 것이 아니고, 연속적으로 반송되는 상태에서 표면거칠기를 부여할 필요가 있다.

상기와 같은 금속판의 표면에 평균입자경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 것은, 금속판 표면에 짧은 피치의 요철을 치밀하게 부여하기 때문이다. 즉, 고체입자를 금속판 표면에 투사하는 것으로, 그 운동에너지가 금속판 표면으로의 압입일로 변환되어서, 금속판 표면에 압흔(움푹 들어감)이 생긴다. 이 때의 압흔의 크기는, 고체입자의 입자경이 작을 수록 작아지고, 미세한 요부가 형성되는 것으로 된다.

즉, 다수의 고체입자를 투사하는 것으로, 금속판 표면에는 미세한 압흔이 다수 형성되어, 보다 치밀하게 압흔끼리의 간격이 매우 짧은 미시적 요철을 형성한다. 이와같은 단위면적당에 다수의 요부가 형성된, 소위 딤플형상의 상태가 표면에 부여되는 것으로, 프레스가공 등에 사용되는 경우에 금형과 금속판 사이의 보유성을 향상시키고, 프레스 성형성을 대폭으로 향상시킬 수가 있다.

고체입자의 평균입자경이 300㎛를 초과하는 경우에는, 짧은 피치의 미시적인 요철을 형성할 수 없고, 프레스 성형성을 향상시키는 효과가 기대할 수 없게 됨과 함께, 금속판 표면의 장주기의 요철, 즉 굽이침이 크게 되는 것으로, 외관상의 미관이 뒤떨어지고, 도장후 선영성도 악화한다. 이와같은 관점에서는, 냉연강판이나 표면처리강판에 표면거칠기를 부여하는 경우에는, 고체입자의 평균입자경을 300㎛ 이하로 할 필요가 있고, 50∼150㎛ 정도로 하는 것이 바람직하다.

고체입자의 투사수단으로서는, 전술한 원심로터식 투사장치 또는 공기식 투사장치를 사용할 수가 있다. 다만, 판폭이 넓은 금속판을 고속으로 연속적으로 처리하기 위하여는, 투사량을 크게 하는 것이 가능한 원심로터식 투사장치가 우수하다.

여기에서, 고체입자의 투사는 투사실의 내부에서 행한다. 투사실이란, 고체입자가 투사되어 금속판 표면에 충돌하는 부분을 일정한 공간으로 나눈 영역을 말하며, 투사한 입자가 외부로 비산하는 것을 방지하기 위해 사용한다. 더욱이, 원심로터식 투사장치의 모터부분 등은 반드시 투사실내에 배치할 필요는 없고, 고체입자가 투사되는 부분이 투사실 내부에 설치되어 있으면 좋다. 또한, 투사한 고체입자를 회수하기 위해 투사실 하부를 안식각(安息角) 이상으로 경사시킨 호퍼(Hopper)형상으로 하는 것이 통상이다.

투사실은 반드시 밀폐한 공간일 필요는 없으나, 고체입자가 비산하여 외부로 유출하는 것을 방지하는 정도로 주위가 덮혀져 있을 필요가 있다. 다만, 투사실에는 연속적으로 반송되는 금속판의 입구부와, 고체입자를 투사한 후에 금속판이 반출되는 출구부를 갖기 때문에, 그 부분에는 개구부가 생긴다.

[2] 상기 청정수단이 적어도 한개의 클리너실(Cleaner Chamber)로 되는 [1]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

상기 청정수단은 적어도 한개의 클리너실로 되는 것이 바람직하다. 클리너실은, 투사실의 출구측에 배치되고, 투사실과는 구획되어 있다. 클리너실이란, 연속하여 반송되는 금속판상에 퇴적한 고체입자나 금속판의 반송에 따라 투사실 출구부로부터 유출하는 고체입자를 제거하기 위한 일정한 공간을 말한다.

투사실 출구측에, 투사실과는 구획된 클리너실을 설치하는 것으로, 클리너실내에 기체분사장치를 설치하여 금속판상에 퇴적한 고체입자를 불어 날려버려도, 투사실과는 구획되어 있기 때문에, 고체입자의 흐름이 투사장치에 의한 투사입자와 간섭하는 일이 없게 된다. 또한, 투사장치에 의한 투사입자의 흐름과, 기체분사에 의한 고체입자의 흐름이 복합하고, 서로 간섭하여 복잡한 흐름이 생기는 일이 없으므로, 클리너실 내부에서의 고체입자의 흐름을 어느 정도 제어하는 것이 가능하고, 효과적인 기체분사장치의 배치 등이 가능하게 된다.

한편, 클리너실을 배치하는 것으로, 기체분사 등에 의해 고체입자를 공간중에 임의적으로 부유시키고, 그들이 금속판상에 쉽사리 낙하하지 않는 성질을 이용하여, 클리너실 출구부에 있어서 고체입자가 금속판상에 퇴적하여, 그 대로 실(室) 바깥으로 나가는 것을 저감시킬 수 있다. 이에 대하여, 투사실내에 기채분사장치를 설치한 경우에는, 다량의 고체입자가 부유하면, 투사장치와 금속판과의 사이에고체입자가 부유하여, 효과적인 표면거칠기의 부여를 저해하기 때문에, 이와같은 제거방법을 채용할 수 없다.

즉, 본 표면처리설비에 있어서는, 투사실과 구획된 클리너실을 배치하는 것으로, 투사실내에서는 금속판 표면을 향하여 투사되는 고체입자의 흐름이 저해되지 않도록 하고, 금속판상에 퇴적한 고체입자는, 별도의 공간인 클리너실안에서 제거한다고 하는 기능분리를 함으로써, 고체입자를 효과적으로 제거하고 있다.

더욱이, 투사실과 클리너실을 구획한다는 것은, 투사실내에서 금속판 표면을 향하여 투사되는 고체입자의 흐름이, 클리너실내에서의 기체분사 등에 의한 고체입자의 거동에 의해 저해되지 않을 정도로 분리되어 있다는 것을 말한다. 구체적으로는, 투사실 출구와 클리너실 입구의 연결부의 면적을 투사실이나 클리너실의 단면적보다 좁게하는 것이나, 투사실 출구부에 고무나 천을 걸어 매다는 것 등을 들 수 있다. 또한, 이들과 겸하여, 클리너실내의 압력을 투사실내 보다 감압하여, 클리너실내의 고체입자가 투사실내로 역류하지 않도록 하여도 좋다.

[3] 상기 적어도 한개의 클리너실은, 연속하여 배치된 복수의 클리너실로 이루어지고, 각각의 클리너실이 서로 구획된 구조를 갖는 [2]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

상기 적어도 한개의 클리너실은, 연속하여 배치된 복수의 클리너실로 이루어지고, 각각의 클리너실이 서로 구획된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 투사실의 출구측에 배치된 클리너실의 더 하류측에 클리너실을 배치하여, 각각의 클리너실의 연결부가 구획되어 있는 구조로 하는 것이다. 클리너실 끼리를 구획하는 수단으로서는, 전술한 투사실과 클리너실을 구획하는 수단과 마찬가지의 것으로 좋다. 클리너실을 복수 배치하여, 그들을 구획함으로써, 하류측의 클리너실내 마다 고체입자의 잔류량을 저감시킬 수 있고, 하류측의 클리너실내에 부유하는 고체입자의 농도를 저감시키는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 클리너실 출구의 개구부로부터 고체입자가 계 바깥으로 비출되는 양을 일층 저감하는 것이 가능하게 된다.

[4] 적어도 한개의 클리너실은, 고체입자를 흡인하는 흡인장치를 갖는 [2] 또는 [3]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

클리너실내에서 기체분사에 의해 불어 일으킨 고체입자는, 클리너실내에서 부유하여, 금속판상에 다시 낙하하기 쉽게 된다. 특히, 클리너실의 용적을 크게 하는 것으로, 고체입자는 보다 긴 시간 부유하게 되므로, 고체입자가 금속판 위로 낙하하여 클리너실의 출구로부터 나가는 것은 많이 없어지게 된다. 그러나, 클리너실의 용적을 크게 하는 것은 설비 설치공간의 제약도 있기 때문에, 현실적이지 아닌 경우도 있다. 따라서, 클리너실내에서 부유하는 고체입자를 흡인하는 흡인 블로어(Blower) 등의 흡인장치를 구비하는 것으로, 클리너실의 용적이 비교적 작더라도, 금속판 위로 낙하하는 고체입자를 감소시켜, 클리너실 바깥으로 나가는 고체입자의 양을 저감할 수가 있다.

[5] 적어도 한개의 클리너실은, 금속판과의 거리가 가장 가까운 위치에 있어서 500㎜ 이상인 상부 높이를 갖는 [2] 내지 [4]중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

클리너실은 일정한 용적을 구비하는 것으로, 고체입자를 부유시켜서, 금속판위로 낙하하여, 그 대로 계 바깥으로 나가는 양을 저감하는 것이 가능하다. 다만, 클리너실의 용적은 크더라도, 그 형상에 의하여는 부유한 고체입자가 금속판 위로 낙하하기 쉽게 되는 경우도 있다. 예를들면, 클리너실내에서 상부 높이가 국부적으로 낮아지지 않을 수 없는 경우에, 금속판과의 거리가 짧은 부분을 고체입자가 통과하면, 클리너실 내벽에 충돌하여, 금속판 위로 낙하하기 쉽게 되는 경우가 있다. 그러나, 클리너실내의 천정이 높은 부분을 구비하는 것으로, 낙하하고자 하는 고체입자가, 공기류에 편승하여 다시 부유하는 것으로 된다. 따라서, 본 표면처리설비에서는, 클리너실 상부의 높이로서, 가장 금속판에 가까운 경우에서도, 그들의 거리가 짧더라도 500㎜ 이상으로 되도록 한다.

그 높이가 500㎜ 미만에서는, 기체분사로 부유한 고체입자가 계속 부유하는 것이 곤란하게 되어, 금속판 위로 낙하하기 쉽게 된다. 구체적으로는, 투사실내에서의 투사량이 100kg/min 정도이면, 클리너실내의 상부와 금속판과의 거리가 가장 떨어진 위치에서의 거리는 500㎜ 정도로 좋다. 다만, 투사실에서의 고체입자의 투사량이 큰 경우에는, 클리너실의 높이를 더 크게 할 필요가 있다. 보다 많은 고체입자를 클리너실내에서 장시간 부유시키기 위한 것이다.

[6] 적어도 한개의 클리너실은, 클리너실의 상부와 금속판의 공간을 좁게한 구조의 출구부를 갖는 [2] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

전술한 바와 같이, 클리너실의 높이는, 고체입자가 부유하기 쉽도록 높을 수록 효과적이고, 클리너실내의 상부와 금속판과의 거리가 가장 가까운 위치에서의거리는 500㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 수단에 있어서는, 클리너실의 출구부만은, 클리너실의 상부와 금속판의 공간을 좁게 하고 있다. 이 부분의 높이는 500㎜ 미만이어도 좋고, 오히려 낮은 것이 바람직하다.

클리너실의 출구부에 있어서는 금속판이 반출되는 개구부를 설치하지 않을 수 없지만, 외부로 나가는 고체입자의 대부분은, 그 개구부로부터의 것이다. 개구부로부터의 고체입자의 유출은, 금속판상에 퇴적한 것이 금속판의 이동에 따라 외부로 나가는 경우와, 개구부에 있는 틈으로부터 직접 공기류에 의해 나가는 경우가 있다. 통상은, 전자에 의한 고체입자의 유출량 쪽이 많고, 클리너실의 용적을 크게 하는 것으로 금속판상에 퇴적하는 고체입자의 유출을 대폭으로 저감하는 것이 가능하다. 한쪽으로 부유한 고체입자는 클리너실 출구의 개구부에서 직접 유출하기 때문에, 고체입자의 수율을 악화시키는 요인으로 된다.

따라서, 본 표면처리설비에서는 클리너실 출구부 근방만은, 클리너실의 상부와 금속판과의 거리의 공간을 좁게 하는 것으로, 부유하면서 클리너실 출구부로 향하여 흐르는 고체입자를 클리너실의 내벽과 충돌시켜, 의도적으로 금속판 위로 낙하시키는 것으로 한다.

[7] 적어도 한개의 클리너실은, 클리너실의 출구방향으로 향하여 낮아지도록 경사져 있는 상부구조를 갖는 [6]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

적어도 한개의 클리너실내의 상부는, 클리너실의 출구방향으로 향하여 낮아지도록 경사져 있으므로, 상기 [6]의 표면처리설비에 있어서 클리너실 상부에 단차가 생길수 없고, 효율적으로, 부유하면서 클리너실 출구부로 향하여 흐르는 고체입자를 클리너실의 내벽과 충돌시켜, 의도적으로 금속판 위로 낙하시킬 수가 있다.

더욱이, [5]의 표면처리설비에 있어서, 상기 [5]에서 말하는 「클리너실 상부」에는, 본 표면처리설비의 「클리너실의 출구방향으로 향하여 낮아지도록 경사져 있는」 부분은 포함하지 않는다. 즉, 이 부분과 금속판과의 거리는 500㎜ 이하로 되는 것이어도 좋다.

[8] 적어도 한개의 클리너실내에, 금속판의 반송방향에 대하여, 상류측으로 향하여 고체입자를 불어 날려버리는 기체분사장치를 갖는 [2] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

[8]의 표면처리설비에 있어서는, 클리너실 출구부에는 금속판 위로 낙하한 고체입자를, 클리너실의 상류측으로 향하여 불어 날려버리도록 한 기체분사장치를 배치하고, 금속판 위로 낙하한 고체입자를 내부로 향하여 불어 날려버린다. 이로써, 고체입자가 클리너실의 외부로 나가는 것이 적어진다. 특히, 상기 [6]과 [7]의 표면처리설비에서는, 클리너실 출구의 개구부로부터 직접 유출하고자 하는 고체입자를, 고의로 일단 금속판 위로 낙하시키고, 낙하한 고체입자를 내부로 향하여 불어 날려버리므로, 고체입자의 대부분은 클리너실의 개구부로부터 나가는 일이 없게 된다.

[9] 클리너실의 하류에 배치된, 기체분사장치와 그 기체분사장치에 대향하여 설치된 흡인장치를 구비한 입자제거장치를 갖는 [2] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

상기 [2]에서 [8]의 표면처리설비에 의해, 투사실내에서 투사한 고체입자의대부분은, 클리너실의 출구부에서 나가는 일은 생기지 않게 되고, 고체입자를 순환사용하는 경우의 입자가 경시적으로 감소한다고 하는 문제는 생기지 않게 된다. 그러나, 금속판상에 근소한 양의 고체입자가 잔류하여 있는 경우가 있고, 이와같은 고체입자를 제거하여 두지 않으면, 금속판의 청정성의 점에서 문제가 생길 수 있다. 그래서, [9]의 표면처리설비에 있어서는, 금속판 표면에 잔류하는 고체입자를 완전히 제거하기 위하여, 클리너실의 출구측에 기체분사장치와 그 기체분사장치에 대향하여 배치된 흡인장치를 갖는 고압기체식 입자제거장치를 배치하고 있다.

고압기체식 입자제거장치는, 금속판 표면을 향하여 고압기체를 분사하는 기체분사노즐 및, 이에 대향하여 배치된 흡인장치로 구성된다. 고압기체는 금속판 표면에 잔류하는 고체입자를 금속판상에서 분리하여 비산시키는 역활을 하는 것이다. 특히, 고속으로 반송되는 금속판에는, 공기의 수반류(隨伴流)를 따르기 때문에, 고체입자를 제거하고 하는 경우에도 일종의 보호층으로서 작동하므로, 고압기체의 분사에 의해, 수반류에 압도하여 고체입자를 비산시킬 필요가 있다.

한편, 흡인장치는, 고압기체에 의해 금속판상의 고체입자가 비산하는 방향으로 설치되어, 개구부로부터 내부로 향하여 공기류를 생기게 하는 장치이다. 이에 의해, 고압기체의 분사에 의해 금속판상으로부터 비산하는 고체입자를 포착할 수가 있다. 즉, 고압기체의 분사에 의해 고체입자가 주위로 비산하고, 다시 금속판 위로 낙하하거나, 주위의 환경을 악화시키는 일이 없다.

[10] 클리너실의 하류에 배치된, 브러쉬 롤(Brush Roll) 및 흡인장치로 구성되는 입자제거장치를 갖는 [2] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

브러쉬식 입자제거장치는, 금속판 표면에 접촉하면서 회전하는 브러쉬 롤과, 그를 덮도록 배치된 흡인장치를 갖는 장치로서, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 브러쉬 롤에 의해 청소하면서, 흡인덕트(Suction Duct)내에서의 흡인 에어(Air)에 의해 고체입자를 금속판상으로부터 제거하는 것이다. 브러쉬 롤을 사용함으로써, 금속판상에 잔류하는 고체입자를, 금속판 표면으로부터 효과적으로 분리하여, 비산시킬 수 있음과 함께, 흡인장치에 의해 고체입자가 흡인되므로, 외부로 고체입자가 비산하는 것을 방지할 수가 있다. 따라서, 고체입자가 브러쉬식 입자제거장치의 외부로 비산하고, 다시 금속판 위로 낙하하여 금속판의 청정성을 저하시키는 일이 없다.

[11] 클리너실의 출구측에 배치된, 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판에 압착시키는 입자제거장치를 갖는 [2] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

점착롤식 입자제거장치는, 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판 표면에 압착하는 것으로, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 점착롤 표면에 이착(移着)시켜서, 금속판상으로부터 고체입자를 제거하는 장치이다. 금속판상에 잔류한 고체입자를 주위로 비산시키는 일이 없이, 고체입자를 제거하는 것이 가능하고, 금속판의 청정성을 향상시킬 수가 있다.

[12] 클리너실의 출구측에, 기체분사장치와 그 기체분사장치에 대향하여 설치된 흡인장치를 구비한 입자제거장치, 브러쉬 롤 및 흡인 후드(Hood)로 구성되는입자제거장치와 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판에 압착하는 입자제거장치로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 2개의 입자제거장치를 갖는 [2] 내지 [8] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

기체분사장치와 그 기체분사장치에 대향하여 설치된 흡인장치를 구비한 고압기체식 입자제거장치, 브러쉬 롤 및 흡인 후드로 구성되는 점착롤식 브러쉬식 입자제거장치와 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판에 압착하는 입자제거장치는, 각각 단독으로 사용하는 것도 가능하지만, 금속판상에 잔류하는 고체입자의 양에 의하여는, 단독의 수단만으로는 금속판상으로부터 완전히 고체입자를 제거할 수 없는 경우가 있다. 특히, 고체입자의 제거효율은 높아져도, 1개의 고체입자도 잔류함이 없이 제거하는 것은 곤란한 경우가 많다. 따라서, 조합하여 사용함으로써 높은 청정도의 금속판을 제조하는 것이 가능하다.

예를들면, 상기 고압기체식 입자제거장치는, 비교적 다량의 고체입자가 금속판 표면에 잔류하여 있는 경우에, 그 대부분을 제거하는 일은 어려운 경우가 있다.

한편, 상기 브러쉬식 입자제거장치는, 금속판 표면에 잔류하여 있는 고체입자를, 브러쉬에 의해 청소하는 방식이므로, 라인속도에 관계없이 높은 고체입자의 제거효과를 얻을 수 있지만, 비교적 다량의 고체입자를 금속판상으로부터 제거하기 위하여는, 브러쉬의 털의 밀도 등의 선정을 잘못하면, 브러쉬의 털에 고체입자가 부착하여 효과적인 입자의 제거가 곤란하게 되는 경우가 생길 수 있다.

따라서, 예를들면, 고압기체식 입자제거장치의 하류측에 브러쉬식 입자제거장치를 배치함으로써, 클리너실 출구측에 금속판 표면에 잔류하는 고체입자를 고압기체식 입자제거장치에 의해 대부분 제거하고, 더욱이 브러쉬식 입자제거장치에 의해 약간 잔류하는 고체입자를 거의 완전하게 제거할 수가 있다.

또한, 점착롤식 입자제거장치에서는, 일단 점착롤에 고체입자가 이착하면, 그를 점착롤 표면에서 제거하지 않는 한, 반복적으로 고체입자를 금속판 표면에서 제거할 수 없다. 따라서, 극히 소량의 고체입자가 금속판상에 잔류하여 있는 경우에, 그를 거의 완전하게 제거하는 경우에 적합하다. 그래서, 브러쉬식 입자제거장치의 더 하류측에 점착롤식 입자제거장치를 배치하는 것으로, 클리너실 출구측에 있어서 금속판상에 잔류하여 있는 고체입자의 양이 비교적 많은 경우라도, 금속판 표면의 청정성을 보다 향상시킬 수가 있다.

[13] 상기 청정수단이, 금속판의 표면을 세정하기 위한 적어도 한개의 세정장치로 되는 [1]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

본 표면처리설비에서는, 금속판 표면에 고체입자를 투사한 후에, 투사실로부터 나오는 금속판에 대하여, 압축공기를 분사함이 없이, 세정장치를 통과시킨다. 이에 의해, 금속판상에 잔류하는 고체입자가 주위로 불어 쳐서, 금속판 위로 낙하하거나, 주변으로 비산한 고체입자가 반송롤에 부착하여 금속판에 스크래치를 발생시키는 일이 없고, 그 밖의 기계부품에 악영향을 주는 일도 없다. 즉, 세정액과 함께 고체입자가 금속판상으로부터 씻겨내서, 금속판을 청정화시킴과 함께 주위로 고체입자를 비산시키는 일이 없다.

여기에서의 청정장치로서는, 금속판을 수세(水洗)하는 정도의 것으로 좋고, 금속판상의 고체입자를 씻어내는 정도의 유량으로 상관없다. 다만, 압력수를 금속판에 분사하는 것으로 고체입자의 제거효율이 향상하므로, 압력 10kgf/㎠ 이하의 압력수를 사용하면 충분하다. 또한, 청정수에는 계면활성제를 함유시켜서, 고체입자를 씻어내는 효과를 높이는 것도 유효하다.

더욱이, 세정액과 함께 씻겨낸 고체입자를, 세정액 피트(Pit)에 모아서, 필터 등으로 고체입자만을 포착할 수가 있다. 이와 같이 하여 포착된 고체입자는 건조시킨 후에, 재차 고체입자 투사장치의 호퍼(Hopper)에 보급되어 재사용이 가능하게 된다. 따라서, 투사실 바깥으로 나간 고체입자의 재사용도 가능하게 되기 때문에, 고체입자의 수율을 대폭으로 향상시킬 수가 있다.

[14] 상기 세정장치의 하류측에 배치된 금속판의 강제건조장치를 갖는 [13]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

본 표면처리설비에 있어서는, 세정장치의 하류측에, 금속판을 강제 건조시키는 장치를 배치하여 있으므로, 금속판의 청정도를 높히는 것이 가능하게 된다. 즉, 세정장치에 의해 세정된 금속판상으로부터는, 대부분의 고체입자가 제거되고 있지만, 극미량의 고체입자가 금속판상에 잔류하는 경우도 있다. 특히, 금속판의 판단부에는 극소의 균열이 생기는 경우가 있고, 그와 같은 부분에 세정액과 함께 미량의 고체입자가 포착되는 일이 있다. 이 경우에는, 액체의 표면장력이 작용하기 때문에, 고체입자를 용이하게 제거할 수 없지만, 일단 금속판을 건조시켜서 세정액의 잔류액을 증발시키는 것으로, 용이하게 고체입자를 제거할 수가 있다.

더욱이, 강제건조장치는, 세정으로 잔류하여 있는 금속판 표면의 세정액을 증발시키는 능력을 가지면 충분하고, 온풍 드라이어(Dryer) 또는 전열 드라이어 드이어 등을 사용할 수가 있다. 따라서, 금속판의 건조와, 후에 서술하는 에어 와이핑(Air Wiping)을 강제건조장치에서 동시에 행하는 것도 가능하다.

[15] 상기 강제건조장치의 하류측에 배치된, 금속판의 가스 와이핑(Gas Wiping)장치를 갖는 [14]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

건조시킨 후에 고체입자를 제거하기 위하여는, 압축공기를 분사하면 충분하고, 이와 같이 하여도, 극히 미량의 고체입자밖에 잔류하지 않으므로, 전술한 바와 같은 고체입자의 부유의 문제는 생기지 않는다. 이로써, 에어 와이핑 장치로서는 에어 노즐을 배치하는 것만으로 충분하다. 또한, 금속판의 전면에 압축공기를 분사할 필요는 없고, 금속판의 판(板)단부의 주변에 대하여, 공기류가 판중앙부로부터 판단부로 향하도록 에어 노즐을 배치하면 좋다.

이상 나타낸 바와 같은 금속판의 표면처리설비는, 금속판의 제조라인중에 배치되고, 표면특성이 우수한 금속판의 제조에 응용된다. 예를들면, 용융도금 강판 제조라인의 후단이나 연속 소둔라인의 후단에 있는 조질압연기의 상류측, 하류측의 적어도 한쪽에 배치되고, 표면특성이 우수한 용융아연도금 강판이나 냉연강판을 제조하는데 사용된다.

이와 같이, 표면처리설비를 조질압연기와 조합하여 사용하는 것이 바람직하지만, 용융도금 강판 제조라인이나 연속 소둔라인중에는 조질압연기만을 배치하고, 금속판의 표면처리설비는 다른 라인에 설치하여 배치처리에 의해 표면처리를 행하여도 좋다.

더욱이, 여기에 나타내는 용융도금 강판이란, 용융아연도금 강판, 합금화 용융아연도금 강판, 용융 Al-Zn합금도금 강판, 용융 Zn-Al합금도금 강판 등이다. 또한, 표면특성이란, 프레스 성형성, 도장후 선영성 등, 금속판의 품질에 미치는 표면의 특성을 말한다.

더욱이, 본 발명은 아래에 나타나는 금속판의 제조방법을 제공한다.

[16] 연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 공정; 과

고체입자가 투사된 금속판의 표면에 부착 또는 부유하는 고체입자를 제거하는 공정;

을 갖는 금속판의 제조방법.

[17] 상기 고체입자를 제거하는 공정이, 금속판에 기체를 불어넣어서 고체입자를 불어 날려버리고, 불어 날려버린 고체입자를 흡인하여 제거하는 것으로 되는 [16]에 기재한 금속판의 제조방법.

[18] 더욱이, 금속판에 기체를 불어넣어서 금속판상에 잔류하는 고체입자를 불어 날려버리면서 별도 기체를 흡인하여 고체입자를 금속판상으로부터 제거하는 공정, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 브러쉬 롤에 의해 청소하면서 별도 기체를 흡인하여 고체입자를 금속판상으로부터 제거하는 공정, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 점착성의 롤을 압착함으로써 금속판상으로부터 제거하는 공정의 군에서 선택된 적어도 하나의 공정을 갖는 [17]에 기재한 금속판의 제조방법.

[19] 금속판에 고체입자를 투사하기 전에, 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정을 갖는 [16]에 기재한 금속판의 제조방법.

[20] 강판의 표면을 강제건조시키기 전에, 금속판을 세정하는 공정을 갖는 [19]에 기재한 금속판의 제조방법.

더욱이, 본 발명은 아래에 나타나는 금속판의 표면처리설비를 제공한다.

[21] 연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입자경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치; 와

상기 투사장치의 입구측에 배치된, 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치;

를 갖는 금속판의 표면처리설비.

본 표면처리설비에 있어서는, 종래의 탈스케일을 목적으로 하는 쇼트 블라스트보다 매우 작은 입자를 사용하므로, 투사장치로부터 투사되는 고체입자는, 금속판에 충돌하여 압흔을 형성한 후, 주위로 비산하여, 투사실 내부에서 반사하거나, 공중에 부유하여 다시 금속판 위로 낙하한다. 이 때 고체입자는, 투사장치의 출구측에 낙하하면, 계속 고체입자가 투사되어도, 연속적으로 반송되는 금속판상에 고체입자가 퇴적하여 있는 일은 없지만, 투사실내에서 반사하는 입자의 흐름이나 부유하는 입자의 공기중의 흐름을 억제하는 것은 곤란하고, 투사장치의 입구측 부분에 고체입자가 퇴적하는 것을 완전히 방지할 수 없다. 특히, 동일한 투사실내에 복수대의 투사장치를 배치하는 경우에는, 고체입자의 퇴적거동을 제어하는 것은 보다 곤란하게 된다.

본 표면처리설비는, 부유하는 고체입자가 투사장치의 입구측에 낙하하여도, 투사직전에 금속판상의 고체입자를 제거하는 한, 투사장치에 의한 표면거칠기의 부여를 저해하는 일은 없다고 하는 사고방식에 근거하여 발명된 것이다. 즉, 고체입자를 투사하여 금속판 표면에 거칠기를 부여하기 직전에, 퇴적물제거장치에 의해, 당해 영역에 퇴적하여 있는 고체입자를 미리 제거하여 두면 좋다. 따라서, 고체입자의 제거장치는, 투사장치의 입구측에 가능한 한 가까운 위치에 배치하는 것이 바람직하다.

퇴적물제거장치와 투사장치와의 거리는, 가능한 한 가까이 하는 것이 바람직하다. 고체입자를 금속판상에서 제거하여도, 투사장치에 의한 표면부여가 행해지기 전에, 비산하여 있는 고체입자가 금속판상에 퇴적하는 가능성이 있기 때문이다. 다만, 라인속도가 100mpm 정도의 경우는, 퇴적물제거장치와 투사장치 사이의 거리가 500㎜ 이하이면, 고체입자가 금속판 위로 낙하하여도, 투사에 의한 표면거칠기의 부여를 저해하는 만큼은 퇴적하지 않는다. 다만, 고체입자의 투사량이 많을 수록 퇴적량이 크게 되므로 그 거리를 짧게 할 필요가 있다. 또한, 라인속도가 지연될 수록 고체입자가 퇴적하는 시간적 여유가 생기기 때문에, 그 거리를 짧게 할 필요가 있다.

더욱이, 고체입자를 제거하는 범위는, 반드시 금속판의 폭방향 전체일 필요는 없고, 단독의 투사장치에 의해 표면거칠기를 부여할 수 있는 폭방향 범위에서만 고체입자를 제거하면 좋고, 바람직하다. 표면거칠기를 부여하지 않은 범위에 퇴적한 고체입자까지 제거하면, 공중에 비산하는 고체입자의 양이 많아지게 되어, 오히려 악영향을 미칠 가능성이 있기 때문이다.

[22] 상기 퇴적물제거장치가, 기체분사장치와 흡인장치로 되는 군에서 선택된 적어도 하나인 [21]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

퇴적물제거장치로서는, 기체분사에 의한 불어 날려버림, 흡인 블로어 등을 이용한 고체입자의 흡입, 또는 스크래이퍼(Scraper) 등의 기계적인 제거방법을 사용할 수가 있다. 다만, 스크래이퍼 등의 기계적인 제거장치는, 반송중의 금속판과 접촉할 가능성이 있고, 아연도금 강판이나 냉연강판 등의 미관을 요구되는 제품에는 그다지 바람직한 것은 아니다. 본 수단에 있어서는, 기체분사장치 또는 흡인장치를 퇴적물제거장치로서 사용되므로, 퇴적물제거장치가 반송중의 금속판과 접촉하는 일이 없게 되어, 전술한 바와 같은 폐해를 방지할 수가 있다.

[23] 상기 투사장치의 입구측에 설치된 금속판 표면의 퇴적물측정장치를 갖는 [21] 또는 [22]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

여기에서, 퇴적물측정장치란, 퇴적물의 양을 측정하거나, 퇴적물의 양이 소정량 이상인 것을 판별하거나 하는 것을 말한다. 본 표면처리설비에 있어서는, 상기 투사장치의 입구측에 금속판 표면의 퇴적물측정장치가 설치되어 있으므로, 이 퇴적물측정수단에 의해, 금속판상에 고체입자가 퇴적하여 있는지 여부, 또는 고체입자의 퇴적량을 판단하여, 그 결과에 따라 상기 고체입자제거장치의 출력을 조정하도록 할 수가 있다. 구체적으로는, 고체입자의 퇴적이 있는 경우에, 기체분사장치의 압력이나 유량을 증가시키거나, 흡인장치의 흡인력을 증가시키거나 한다. 또한, 고체입자의 퇴적량에 따라, 기체분사장치의 압력이나 유량, 흡인장치의 흡인력을 조정한다. 이에 의해, 바람직한 조건에서 고체입자제거장치를 운전하는 것이 가능하게 된다.

[24] 상기 퇴적물측정장치는, 금속판 표면의 반사광을 계측하고, 그 계측결과로부터 퇴적물의 양을 측정하는 퇴적물측정장치인 [23]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

본 발명이 대상으로 하는 아연도금 강판이나 냉연강판 등은 금속광택을 갖고, 광의 정반사강도도 높아지게 된다. 한편, 미세한 고체입자가 당해 강판상에 퇴적하면 광의 반사강도는 급격하게 저하한다. 이로써, 투광기에 의해 광을 조사하고, 그 반사광을 측정함으로써, 금속판 표면의 퇴적물의 유무, 또는 그 양을 정확도 좋게 측정할 수가 있다. 반사광측정장치로서는, 주지의 광센서를 적절히 선택하여 사용할 수가 있다.

[25] 금속판의 표면을 청정하게 하는 공정; 과

청정된 금속판에 고체입자를 투사하는 공정;

을 갖는 금속판의 제조방법.

본 금속판의 제조방법에 있어서는, 부유하는 고체입자가 투사장치의 입구측으로 낙하하여도, 투사장치에 의한 표면거칠기의 부여를 저해하는 일은 없으므로, 목적으로 하는 표면거칠기를 부여한 금속판을 제조할 수가 있다.

[26] 금속판의 표면을 청정하게 하는 공정이, 금속판에 기체를 불어넣고, 또는 기체를 흡인하고, 또는 그들의 조합으로 금속판 표면을 청정하는 것으로 되는 [25]에 기재한 금속판의 제조방법.

본 금속판의 제조방법에 있어서는, 퇴적물제거장치가 반송중의 금속판과 접촉하는 위험성을 피하면서, 목적으로 하는 표면거칠기를 부여한 금속판을 제조할 수가 있다.

[27] 금속판의 표면을 청정하게 하는 공정이, 금속판 표면의 퇴적물량을 측정하여, 그 측정출력에 따라 퇴적물의 제거장치의 출력을 조정하여 금속판 표면을 청정하게 하는 것으로 되는 [25]에 기재한 금속판의 제조방법.

본 금속판의 제조방법에 있어서는, 바람직한 조건으로 고체입자제거장치를 운전하면서, 목적으로 하는 표면거칠기를 부여한 금속판을 제조할 수가 있다.

[28] 연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치; 와

그 투사장치가 배치되어 있는 투사실; 과

그 투사실의 상류측에 배치된 금속판의 강제건조장치;

를 갖는 금속판의 표면처리설비.

전(前) 공정 등에서 잔류한 금속판의 액체막을, 미리 강제건조시켜서 잔류액을 증발시켜 두는 것으로, 계속하여 고체입자를 금속판 표면에 투사하여도, 고체입자가 금속판에 부착한다고 하는 문제가 발생되지 않는다. 따라서, 금속판에 부착한 고체입자가 계 바깥으로 나가서 수율이 대폭으로 악화한다고 하는 문제나, 젖은 부분(Wet Portion)의 완충작용에 의해 고체입자의 충돌속도가 저하하여 적절한 표면거칠기 등이 부여할 수 없다고 하는 문제 등이 발생하지 않는다. 또한, 관내부 등에서의 고체입자의 막힘이 생기지 않는다.

[29] 상기 강제건조장치의 상류측에 배치된 금속판의 세정장치를 갖는 [28]에 기재한 금속판의 표면처리설비.

고체입자를 금속판에 투사하여 표면거칠기 등을 부여하는 경우에, 금속판의 표면에 마모분 등의 이물이 부착하여 있으면, 효과적으로 표면거칠기 등을 부여할 수 없다. 따라서, 미리 금속판을 건조시킬 수 있다. 세정장치로서는, 물을 금속판에 분사하는 방법이 경제적이고, 분사압력으로서는 통상 10kg/㎠ 이하에서 충분하다. 다만, 견고하게 금속판 표면에 부착하여 있는 이물을 제거하기 위하여 더 큰 압력수를 분사하는 경우도 있다.

더욱이, 본 발명은 아래에 나타나는 금속판의 제조방법을 제공한다.,

[30] 연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정; 과

건조한 금속판의 표면에 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 공정;

을 갖는 금속판의 제조방법.

[31] 금속판을 강제건조시키기 전에, 금속판을 세정하는 공정을 갖는 [30]에 기재한 금속판의 제조방법.

[32] 상기 투사장치의 입구측에, 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치를 갖는 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

[33] 고체입자를 투사하는 공정보다 앞에, 연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 청정하게 하는 공정을 갖는 [16] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 제조방법.

[34] 그 투사장치의 상류측에 배치된 금속판의 강제건조장치를 갖는 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

[35] 고체입자를 투사하는 공정보다 앞에, 연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정을 갖는 [16] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 제조방법.

[36] 투사실의 상류측에 배치된 금속판의 청정장치;

그 청정장치의 하류측에 배치된 강제건조장치; 와

투사장치의 입구측에 배치된 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치;

를 갖는 [1] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 표면처리설비.

[37] 고체입자를 투사하는 공정보다 앞에,

금속판의 표면을 세정하는 공정;

세정된 금속판을 강제건조시키는 공정; 과

금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 공정;

을 갖는 [16] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재한 금속판의 제조방법.

[38] 용융도금 라인을 갖고, 당해 용융도금 라인에서의 도금욕 후의 냉각장치 또는 합금화로보다 하류측에, [32], [34], [36]의 어느 하나의 금속판의 표면처리설비가 배치되어 있는 금속판의 처리설비.

[39] 연속 소둔라인을 갖고, 당해 연속 소둔라인에서의 소둔로보다 하류측에, [32], [34], [36] 중 어느 하나의 금속판의 표면처리설비가 배치되어 있는 금속판의 처리설비.

실시형태1

도 1은 실시형태1인 금속판의 표면처리설비를 모식적으로 나타낸 것이다. 도면은, 금속판(1)을 연속적으로 반송하면서, 원심로터식 투사장치에 의해 금속판 표면에 거칠기를 부여하는 상태를 나타낸 것이다. 원심로터식 투사장치는, 모터(11)에 의해 구동되는 베인(Vane, 10)에 의해, 원심력을 이용하여 고체입자(14)를 가속시키는 장치이다. 고체입자(14)는, 탱크(Tank) 등에 저장된 상태로부터, 입자공급실(13)을 통하여, 베인(10)에 공급된다. 그 도중에는, 개도(開度) 조정밸브(12)가 설치되고, 그 개도를 조정함으로써 고체입자(14)의 공급량을 제어할 수가 있다.

더욱이, 도 1에는 금속판(1)의 상면만에 고체입자를 투사하는 상태가 도시되어 있으나, 금속판(1)의 하면에도 마찬가지의 장치를 설치하고, 금속판(1)의 양면에 투사하여도 좋다. 또한, 금속판의 판 폭방향·길이방향으로 복수대의 투사장치를 배치하여도 좋다. 이 고체입자 투사부는, 투사실(2)에 배치되고, 투사한 고체입자(14)가 외부로 비산하지 않도록 하고 있다. 투사실(2)의 내부에서는, 투사된 고체입자(14)가 금속판 표면에 충돌하여, 딤플형상의 압흔을 남긴 후에 반사하여, 주위로 비산한다. 그 대부분은, 중력에 의해 투사실(2)의 하부로 낙하하게 된다.

특히, 베인(10)의 회전에 의해 생기는 바람의 흐름에 의해 대부분은 금속판(1) 위에서 배제되어, 투사실 하부로 낙하한다. 낙하한 고체입자(14)는 입자회수장치(20)에 의해 회수되고, 순환하면서 투사가 행해진다. 다만, 투사실내에서 투사한 고체입자(14)의 일부는, 투사실내에서 반사하여 주위로 부유하여, 다시 금속판 위로 낙하하고, 금속판(1)과 함께 투사실에서 나가거나, 금속판(1)이 고속으로 이송되는 경우에는, 그 수반류에 편승하여 투사실로부터 배출되거나 한다.

투사실(2)의 입구부 및 출구부에는 개구부가 존재하고, 금속판(1)과 투사실(2)의 구조물이 직접 접촉하여 금속판에 스크래치를 발생시키지 않도록 하고 있다. 투사실(2)의 출구부에는, 고무판(4) 등이 설치되고, 클리너실(3a)과 구획되어 있다. 클리너실과의 사이에 사용되는 고무판(4)은, 금속판과 접촉하지 않은 상태로 하는 것이 바람직하지만, 약간의 압착이면, 금속판(1)의 표면에 스크래치가 발생하는 일은 없으므로, 그 정도이면 접촉시켜도 상관없다.

클리너실(3a) 내부에는, 기체분사장치(5a∼5d)가 설치되어 있다. 기체분사장치는, 금속판(1) 위에 퇴적한 고체입자(14)를 불어 날려버리기 위한 기체분사노즐을 갖고 있다. 이들의 기체분사장치는, 금속판(1)의 하면에는 반드시 배치할 필요는 없으나, 상면에 퇴적한 고체입자(14)를 충부히 불어 날려버릴 정도의 풍량, 압력, 노즐 갯수를 확보할 필요가 있다. 예를들면, 고체입자(14)로서 평균입자경 85㎛의 스테인레스 강 입자를 사용하고, 기체분사노즐로서 고압 에어노즐을 사용하는 경우에는, 공기압력 0.3MPa, 에어유량 0.3㎥/min 정도의 능력이 있으면 충분하다.

또한, 투사실(2) 내에서의 투사하는 고체입자(14)의 투사량이나 라인속도에 따라 금속판(1) 위의 고체입자(14)를 충분히 불어 날려버릴 수 있을 정도로, 금속판(1)의 진행방향으로 향하여 배치하는 노즐 갯수를 결정한다. 또한, 금속판(1)의 판폭에 따라 그 폭방향 배치를 결정하는 것이 바람직하다. 즉, 각 노즐에 의한 기체류가 상호 간섭하지 않도록 한 배치로 한다. 한편, 기체분사장치에 블로어 에어를 사용하는 경우에는, 슬릿(Slit) 노즐을 사용하여, 판폭 1000㎜, 라인속도 50mpm, 투사실내에서의 입자투사량 600kg/min의 조건에 대하여, 풍량 40㎥/min 이상으로 할 필요가 있다.

또한, 도 1에 있어서는, 클리너실(3a)의 상부와 금속판과의 거리는, 적어도 500㎜ 이상으로 하고 있다. 클리너실의 용적은, 기체분사장치 5a∼5d에 의해 불어 날려버리게 되는 고체입자가 긴 시간 부유할 수 있는 공간이 필요하므로, 클수록 바람직하기 때문이다. 이로써, 이와 같은 관점으로부터, 클리너실(3a)의 상부와 금속판(1)과의 거리를 상기와 같이 하고 있다.

더욱이, 도 1에서는 클리너실(3a)의 구조로서, 그 높이를 출구방향으로 향하여 낮아지게 되도록 경사시킴과 함께, 클리너실 출구부에 기체분사장치 6a, 6b를 배치하고 있다. 기체분사장치 5a∼5d에 의해 불어 날려버려진 고체입자가 클리너실(3a) 내에서 반사하여, 하류측으로 향하여 비산하는 것을, 클리너실(3a) 상부의 경사에 의해 금속판 위로 낙하시키고, 낙하한 입자를 기체분사장치 6a에 의해 클리너실(3a)의 상류측으로 불어 날려버리는 것이다.

또한, 기체분사장치 6b는, 금속판(1)의 이동에 의해 생기는 공기의 수반류에 편승하여, 클리너실(3a)의 출구의 개구부로부터 고체입자(14)가 계 바깥(클리너실(3a)과, 고체입자를 회수하여 순환사용하기 위한 설비로 되는 계 바깥)으로 나가는 것을 방지하기 위하여 설치하는 것이다. 더욱이, 기체분사장치 6a, 6b는 기체분사장치 5a∼5d와 같은 정도 또는 적은 풍량으로도 좋다. 이미 대부분의 고체입자(14)는 클리너실(3a) 내에서 부유하여 있기 때문이다.

또한, 클리너실(3a)의 출구에는, 고무 커튼(Rubber Curtain, 9)을 부착하여, 개구부로부터의 고체입자(14)의 유출을 방지하여도 좋다. 고무 커튼(9)은, 금속판(1)과 접촉하지 않도록 부착되는 것이 바람직하다. 금속판(1)과 접촉함으로써 직접 스크래치가 발생하는 경우나, 고체입자(14)를 침입시켜서 표면 결함을 발생시킬 염려가 있기 때문이다.

한편, 기체분사장치 5a∼5d 또는 6a, 6b에 의해 클리너실(3a)내에서 부유하는 고체입자(14)는, 클리너실(3a) 하부에 낙하하여, 입자회수장치(20)에 의해 회수되고, 순환사용되는 것이 통상이지만, 연속적으로 금속판(1)이 이송되어 클리너실(3a)내에 부유하는 고체입자(14)의 농도가 높아지게 되면, 고체입자(14) 끼리가 간섭하여 금속판(1) 위로 낙하하기 쉽게 되기 때문에, 이를 방지할 목적으로, 입자회수장치(20)와는 별도로, 부유한 고체입자(14)를 상부에서 흡인하는 입자흡인장치(7a)를 배치하고 있다.

입자흡인장치(7a)는 집진기(15)에 접속되고, 블로어에 의한 흡인 에어에 의해, 부유하는 고체입자(14)가 흡입된다. 다만, 클리너실 내부에 부유하는 고체입자의 전부를 흡인하는 만큼의 능력을 구비할 필요는 없다. 클리너실(3a)내의 고체입자(14)가 어느 정도의 농도로 될 때 까지는, 에어 퍼지의 효과에 의해, 클리너실(3a) 내부에서 금속판(1) 위로 특히 낙하하기 쉽게 되는 것은 아니기 때문이다. 또한, 금속판(1) 위로부터 불어 날려버려진 고체입자(14)의 대부분은, 클리너실(3a) 하부로 낙하하여, 입자회수장치(20)에 의해 회수되기 때문이다. 따라서, 실제로는 클리너실(3a)내로 들어갈 수 있는 고체입자(14)의 양의 5% 이상 정도를 흡인하는 능력을 구비하면 좋다.

더욱이, 투사실(2)내에서 투사하는 고체입자(14)의 중량이 많을 수록, 클리너실(3a)내로 들어갈 수 있는 입자량도 많아지기 때문에, 그 농도 증가에 따라 입자흡인장치(7a)에서의 흡인풍량을 변경하여도 좋다.

또한, 입자흡인장치(7a)와 집진기(15) 사이에 사이클론(Cyclone) 등의 분급장치를 배치하여, 일정한 크기 이상의 고체입자는 입자회수장치(20) 등으로 되돌리게 하는 순환계를 구성하는 것으로, 입지흡인장치(7a)에 의해 흡인되는 고체입자를 재사용할 수가 있다. 따라서, 입자흡인장치(7a)에 의한 흡인풍량을 크게 설정하여, 다량의 고체입자를 클리너실(3a)로부터 흡인하여도, 분급장치에 의해 다시 순환계로 되돌려지므로, 집진기(15)에 의해 포착되는 고체입자의 양은 증가하지 않아, 순환중에 고체입자의 양이 필요 이상으로 감소하는 일은 없다.

그런데, 투사실(2)의 내부에는, 반드시 기체분사장치를 배치할 필요는 없지만, 투사실(2)로부터 클리너실(3a)로 나가는 고체입자량을 저감시키기 위해, 기체분사장치를 배치하여도 좋다. 다만, 고체입자(14)를 불어 날려버림으로써 투사장치(10)로부터 금속판(1)으로 향한 고체입자(14)의 흐름이 저해되지 않을 정도의 풍량, 압력으로 불어 날려버릴 필요가 있다.

도 2는, 실시형태1-2이고, 투사실(2)에 연속하여 클리너실을 2개 배치한 경우의 실시형태를 나타낸 도면이다. 클리너실(3a)의 하류측에는, 다른 클리너실(3b)이 배치되고, 그 사이는 고무 커튼(8)에 의해 구획되어 있다. 투사실(2), 클리너실(3a)의 구성은, 도 1에 도시한 것과 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

클리너실(3b)의 내부에는, 금속판(1) 위로부터 고체입자(14)를 배제하는 기체분사장치 5e, 5f가 배치되고, 클리너실(3b)의 상부에는 흡인장치(7b)가 구비되어 있다. 또한, 클리너실(3b)의 출구에는 고체입자(14)가 클리너실 계 밖으로 나가지 않도록, 기체분사장치 6c, 6d가 배치되어 있다.

다만, 상류측의 클리너실(3a)에 있어서 투사실(2)로부터 나가는 고체입자(14)의 대부분은 제거되어서, 하류측의 클리너실(3b)에 들어가는 고체입자(14)의 양은 상대적으로 적게 되므로, 클리너실(3b)의 용적은, 상류측의 클리너실(3a) 만큼 크게 할 필요는 없다. 또한, 반드시 입자흡인장치(7b)를 배치할 필요는 없고, 기체분사에 의한 불어 날려버리는 능력도 상류측의 클리너실(3a)내에서의 것 보다 낮은 것으로 충분하다.

도 3은, 실시형태1-3이고, 투사실(2)의 출구측에 클리너실(3a)를 배치함과 함께, 클리너실(3a)의 하류측에 브러쉬식 입자제거장치(27)를 배치한 경우의 실시형태를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 브러쉬식 입자제거장치(27)의 상세를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시한 브러쉬식 입자제거장치(27)는, 브러쉬 롤, 흡인덕트(23), 집진장치(24) 및 백업 롤(Back-up Roll, 25)로 구성되어 있다. 브러쉬 롤은, 샤프트 롤(Shaft Roll, 22)의 주위를 브리슬(Bristle, 21)에 의해 덮혀진 것이고, 브러쉬 롤을 금속판 표면에 압착하면서, 회전시키는 기구를 구비하고 있다. 흡인덕트(23)는, 브러쉬 롤에 의해 비산시킨 고체입자(14)가, 주위로 비산하지 않도록 브러쉬롤 전체를 덮는 구조를 구비한다. 또한, 집진장치(24)는, 흡인덕트내에 비산한 고체입자(14)를 회수하기 위한 흡인 가스의 흐름을 생기게 한 것이다. 더욱이, 백업 롤(25)은, 브러쉬 롤을 금속판(1)에 압착하는 것으로 금속판이 휘어지지 않도록, 그 압착하중을 받기 위한 롤이다.

여기에서, 브러쉬 롤로서는, 직경 200∼500㎜ 정도의 것이 사용되고, 브러쉬 롤의 회전수 및 금속판으로의 압착하중을 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 브리슬의 재질은, 금속판 표면에 압착하여도 스크래치가 발생하지 않을 정도의 경도일 필요가 있고, 엔지니어링 플라스틱(Engineering Plastic), 폴리프로필렌(Polypropylene)계의 실을 사용할 수가 있다. 또한, 브리슬의 직경은, 1㎜ 이하, 바람직하게는 0.01∼1㎜ 정도의 것이 바람직하다. 브리슬의 직경이 크면, 금속판 표면에 스크래치가 생기게 쉽게 되기 때문에, 본 목적으로는 적합하지 않다.

흡인덕트(23)는, 고체입자(140가 흡인덕트로부터 외측으로 비산하지 않도록 브러쉬 롤 전체를 덮는 구조로 할 필요가 있다. 다만, 브러쉬 롤의 크기에 대하여 흡인덕트의 용적을 지나치게 크게 하면, 흡인 에어의 풍량을 높게 하지 않으면 안되므로, 브러쉬 롤보다 일회 큰 정도의 형상이 좋다. 또한, 브러쉬 롤과 흡인덕트 내벽과의 사이의 틈은, 고체입자(14)를 흡인할 수 있는 정도의 풍속을 확보할 수 있도록 일정값 이하의 값으로 설정할 필요가 있다.

집진장치(24)는, 흡인덕트(23)내에 흡인 가스의 흐름을 형성하기 위한 흡인 블로어 등을 구비한 장치로서, 브러쉬에 의해 흡인덕트(23)내에 비산한 고체입자(14)를 흡인하여, 그들을 포착하기 위한 장치이다. 다만, 흡인덕트(23)와 집진장치(24)와의 사이에는 사이클론 등의 분급장치를 배치하고, 분급된 고체입자는 입자회수장치(20) 등으로 되돌려도 좋다. 입자회수장치(20)로 되돌려진 고체입자는, 다시 금속판 표면으로의 투사에 사용되므로, 고체입자의 수율이 저하하는 일이 없기 때문이다.

백업 롤(25)은, 브러쉬 롤의 압착력을 받기 위한 롤이고, 금속판의 라인속도로 동기하여 모터에 의한 구동을 행하여도 좋다. 또한, 도 4는 금속판의 편면(片面)만에 브러쉬 롤을 배치하는 형태를 도시하고 있으나, 금속판을 사이에 두고 양면에 브러쉬 롤을 배치하여도 좋다. 이 경우에는, 백업 롤(25)은 불필요하게 된다.

도 5는, 실시형태1에 사용되는 고압가스식 입자제거장치로서, 기체분사장치와 흡인장치를 대향시켜서 배치한 것을 도시한 도면이다. 고압가스식 입자제거장치는, 금속판 표면으로 향하여 고압가스를 분사하는 기체분사장치 31 및 이에 대향하여 배치된 흡인장치로 구성된다. 흡인장치는, 흡인덕트(32) 및 흡인덕트내로 비산하는 고체입자(14)를 흡인하기 위한 집진장치(34)로 구성된다.

기체분사장치 31은, 고압가스를 분사하는 노즐이고, 광폭의 금속판을 처리하기 위하여는, 슬릿 노즐인 것이 바람직하다. 금속판(1) 위에 잔류하는 고체입자를 빠짐없이 불어 날려버릴 수 있기 때문이다. 고압가스를 분사하는 방향은, 금속판(1)의 진행방향에 대하여 역방향으로 분사하는 것이 바람직하고, 금속판(1)의 표면에 대하여 경사진 것으로 한다. 금속판의 표면에 수직으로 분사시켜도 고체입자는 흡인덕트(32)의 방향으로 비산하지 않기 때문이다. 더욱이, 고압가스의 토출풍속은, 고체입자(14)의 크기, 비중이나 라인속도 등에 의해 결정되는 것이지만, 금속판(1)에 고체입자(14)를 충분히 비산시키는 정도의 풍속을 확보할 필요가 있고, 통상은 30m/s 이상의 풍속이 적당하다.

흡인덕트(32)는, 기체분사장치 31에 의해 불어 날려버린 고체입자(14)가 비산하는 범위를 포함할 수 있도록 한 개구부를 갖는 것이다. 이 때, 불어 날려버린 고체입자(14)가 흡인덕트의 위치보다 상류측으로 비산하지 않도록, 가이드부(Guide, 33)를 설치하는 것이 바람직하다, 가이드부(33)는, 고무나 플라스틱 등의 판을 사용하여, 금속판(1)에 약간 접촉시키는 정도로 압착하는 것이다. 약간의 압착이면, 금속판(1)의 표면에 스크래치를 발생시키는 일은 없다. 가이드부(33)는, 금속판의 진행방향에 대하여 경사시키는 것으로 하고, 고압가스에 의해 비산한 고체입자(14)가 흡인덕트(32)의 내부에 원활하게 인입될 수 있도록 경사지게 한다.

집진장치(34)는, 흡인덕트(32)내로 비산한 고체입자를 흡인하기 위한 흡인 블로어를 구비하고 있고, 고체입자(14)를 포착하는 능력을 갖춘다. 이 때, 흡인 블로어는, 비산한 고체입자를 전부 흡인하는 만큼의 능력을 갖출 필요가 있다. 또한, 적어도 기체분사장치 31로부터 토출한 풍량보다 큰 풍량을 흡인할 필요가 있고, 그 이상의 풍량이면, 큰 능력을 갖는 것일 수록 바람직하다. 또한, 고압가스에 의해 비산한 고체입자(14)가 인입되는 흡인덕트(32)의 개구부에서는, 일정 이상의 풍속을 확보하기 위하여, 흡인덕트(32)의 내부보다 좋게 하여, 흡인 에어의 풍속이 높아지도록 한 구조로 하는 것이 바람직하다.

백업 롤(35)은, 고압가스의 분사에 의해 금속판(1)이 진동하지 않도록 금속판(1)을 억제하기 위한 롤이다. 금속판(1)이 진동하면, 가이드부(33)와 금속판(1)과의 접촉상태가 변화하여, 고체입자(14)가 흡인덕트(32)의 위치보다 상류측으로 비산할 염려가 있으므로, 이를 방지하기 위해 설치된다.

더욱이, 도 5는 금속판의 편면에만 고압가스식 입자제거장치를 배치한 것을 도시하고 있으나, 금속판의 하면측에 마찬가지의 장치를 배치하여도 좋다.

도 6은, 실시형태1에 사용되는, 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 압착하는 점착롤식 입자제거장치를 도시한 도이다. 본 실시형태1에서는, 금속판(1)의 상면에 2개의 점착롤 51a, 51b, 하면에도 2개의 점착롤 51c, 51d를 배치하고 있다.

점착롤 51a∼51d로서는, 롤표면에 점착질을 갖는 고무 등을 라이닝(Lining)한 것을 사용할 수 있고, 인쇄장치 등에 사용되는 먼지제거 롤을 적용할 수가 있다. 또한, 점착성을 갖는 라이닝층은, JIS 고무경도 10∼30°정도의 부드러운 것이 바람직하고, 그와 같은 것이면 금속판 표면에 스크래치를 입히는 일도 없다

점착롤 51a∼51d는, 금속판(1) 표면에 약간 압착하는 구조로 하고, 접촉압력을 조정할 수 있도록 한 위치조정기구(52a∼52d)를 구비하는 것이 바람직하다. 더욱이, 위치조정기구(52a∼52d)는, 점착롤 51a∼51d를 금속판(1)에 접촉하지 않는 위치까지 퇴피시키는 능력을 갖고 있다.

금속판(1) 위에 잔류한 고체입자(14)는 점착롤 51a∼51d와 접촉하는 것으로, 점착롤 표면에 이착하고, 금속판 위로부터 고체입자(14)가 제거되게 된다. 이 때, 점착롤 51a∼51d의 표면에는, 고체입자(14)가 부착한 상태로 되기 때문에, 경시적으로 고체입자(14)를 제거하는 능력이 저하된다. 따라서, 점착롤 51a∼51d의 표면은 정기적으로 세정하고, 점착롤의 표면으로부터 고체입자(14)를 제거할 필요가 있다. 도 6에서는, 세정롤 53a∼53d를 배치하여, 점착롤의 51a∼51d의 퇴피위치에 있어서, 세정롤 53a∼53d와 접촉시킴으로써 점착롤 표면에 부착한 고체입자(14)를 제거하는 기구를 구비하고 있다.

또한, 금속판(1)의 상면에 배치한 점착롤(51a, 51b)은 1조로서 사용되고, 어느 하나의 점착롤이 퇴피위치로 놓아지고, 세정롤과 접촉하고 있는 경우에는, 다른쪽의 점착롤을 금속판(1)과 접촉시킨 상태로 하여 둔다.

도 7은, 실시형태1-4의 금속판의 표면처리설비를 도시한 도면이다. 연속하여 반송되는 금속판에 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사실(2)의 출구측에는, 투사실과 구획된 클리너실(3a)이 설치되어 있고, 클리너실(3a)에는 고체입자를 흡인하는 흡인장치(7a)를 구비하고 있다. 이 때, 클리너실(3a)의 하류측에는, 브러쉬 롤 및 흡인덕트로 구성되는 브러쉬식 입자제거장치(27)를 배치하고 있다. 더욱이, 그 하류측에는 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 압착하는 점착롤식 입자제거장치(28)를 배치하고 있다.

실시형태1-4에서는, 투사실(2)내에서의 고체입자의 투사에 의해, 다량의 고체입자가 클리너실(3a)로 들어가서, 넓은 공간으로 고체입자를 부유시키고, 그것을 흡인하는 것으로, 대부분의 고체입자는 금속판(1)의 표면으로부터 제거된다. 그러나, 금속판(1) 위에는 약간이지만 고체입자가 잔류할 경우가 있고, 이것을 브러쉬식 입자제거장치(27)에 의해 제거하는 것이다. 브러쉬식 입자제거장치(27)는, 다량의 고체입자를 금속판상에서 제거하는 목적보다도, 소량의 잔류 입자를 완전히제거하는데로 향하고 있다.

더욱이, 완전히 고체입자를 제거하고, 금속판 표면의 청정도를 확보하기 위하여는, 브러쉬식 입자제거장치(27)의 하류측에 점착롤식 입자제거장치(28)을 배치하고, 금속판(1)의 표면으로부터 고체입자를 거의 완전히 제거할 수 있게 된다. 점착롤에 의한 경우에는, 극소량의 고체입자를 완전히 제거하는 목적에 적합하고, 다량의 고체입자를 제거하는 데에는 향하지 않고 있기 때문이다.

이와같이, 클리너실(3a)의 하류측에, 복수의 고체입자제거 설비를 더 배치하는 것으로, 금속판(1) 위에 잔류하는 고체입자를 효과적으로 제거할 수가 있다.

도 9는, 실시형태1-5은, 금속판의 표면처리설비를 나타내는 도면이다. 투사실(2)의 상류측에, 금속판의 입구측 강제건조장치(16), 입구측 세정장치(17)가 연속적으로 배치되어 있다. 이 때, 입구측 브라이들 롤(Bridle Roll, 68)과 출구측 브라이들 롤(61)과의 사이에서 장력이 부여된 상태에서, 금속판(1)이 연속적으로 반송된다. 페이오프 릴(Payoff Reel, 19)에 장입(裝入)되는 금속판은, 이전 공정에서 조질압연 등을 실시한 금속판이고, 그 표면에는 금속분이나 조질압연액의 잔류액가 잔류하고 있다. 이 경우에서도, 입구측 세정장치(17)에 의해 그러한 이물(異物)이나 잔류액을 씻어낼 수 있고, 더욱이 입구측 강제건조장치(16)에 의해 강판을 건조시킨다. 따라서, 투사실(2)을 통과한 금속판에 고체입자가 강고하게 부착되는 일은 없기 때문에, 고체입자의 수율 저하가 발생하지 않고, 하류측의 표면형태의 측정기에 있어서 오검출(誤檢出)이 생기는 일이 없다.

여기에서, 입구측 세정장치(17)는, 물을 강판에 분사하는 방식을 사용하고있고, 순환하여 사용되는 것이다. 다만, 금속판(1)에 유지성분이 부착되어 있는 경우에는, 세정제를 함유시킨 세정수를 사용하여도 좋다. 더욱이, 금속판(1)에 압연유 등의 유지성분이 다량으로 부착하여 있는 경우에는 알칼리 탈지(脫脂)설비를 배치하여도 좋다.

또한, 입구측 강제건조장치(16)는, 온풍 드라이어(Dryer)를 사용하여 금속판을 건조시키는 장치이고, 입구측 세정장치(17)에 의해 금속판에 부착하여 있는 수분을 증발시킨다.

금속판의 상면에 투사를 행하는 투사장치의 입구측에는, 금속판 위에 퇴적한 입자를 불어 날려버리는 것을 목적으로 하고, 기체분사장치(50)가 투사실(2) 내부에 설치되어 있다. 각 기체분사장치(50)는, 토출방향을 판폭(板幅)방향으로 한 복수개의 플랫 노즐(Flat Nozzle)로 구성되고, 각 노즐 배관에 설치된 전자밸브를 개폐하는 것으로, 분사 노즐에서의 유량을 변경하는 것이 가능하다.

연속하여 반송되는 금속판에 평균입자경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사실(2)의 하류측에는, 투사실과 구획된 클리너실(3a)이 설치되어 있고, 클리너실(3a)에는 고체입자를 흡인하는 흡인장치(7a)를 구비하고 있다. 이 때, 클리너실(3a)의 하류측에는, 브러쉬 롤 및 흡인덕트로 구성되는 브러쉬식 입자제거장치(27)를 배치하고 있다. 더욱이, 그 하류측에는 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 압착하는 점착롤식 입자제거장치(28)를 배치하고 있다.

투사실(2)내에서의 고체입자의 투사에 의해, 다량의 고체입자가 클리너실(3a)로 들어가서, 넓은 공간으로 고체입자를 부유시키고, 그것을 흡인하는 것으로,대부분의 고체입자는 금속판(1)의 표면으로부터 제거된다. 그러나, 금속판(1) 위에는 약간이지만 고체입자가 잔류하는 경우가 있고, 이것을 브러쉬식 입자제거장치(27)에 의해 제거하는 것이다. 브러쉬식 입자제거장치(27)는, 다량의 고체입자를 금속판상에서 제거하는 목적보다도, 소량의 잔류입자를 완전히 제거하는데에 향하고 있다.

더욱이, 완전히 고체입자를 제거하고, 금속판 표면의 청정도를 확보하기 위하여는, 브러쉬식 입자제거장치(27)의 하류측에 점착롤식 입자제거장치(28)를 배치하여, 금속판(1)의 표면으로부터 고체입자를 거의 완전히 제거할 수 있게 된다.

도 10은, 용융아연도금 라인에 금속판의 표면처리설비를 배치한 예를 나타낸 것이다. 용융아연도금 라인에서는, 냉간압연후의 강판을 페이오프 릴(19)에 장입하고, 입구측의 세정장치(42)를 통과시킨 후에, 소둔로(43)에 있어서 재결정 소둔이 행하여진다. 그 후, 도금욕(44)에 있어서 아연도금 피막을 형성한 후, 에어 와이퍼(Air Wiper, 45)에서 막두께 조정이 행하여진다. 그 후, 합금화 용융아연도금 강판을 제조하는 경우에는 합금화로(46)를 작동시켜, 합금화 처리를 행한다. 다만, 이를 사용하지 않고 제조하는 피막이 주로 η층으로 되는 아연도금 강판도 동일한 라인에서 제조된다.

도 11은, 소둔화로(43)를 갖는 연속소둔 라인에 금속판의 표면처리설비를 배치한 예를 나타낸다.

실시예

도1에 나타내는 클리너실을 구비한 금속판의 표면처리설비에 의해, 용융아연도금강판의 표면에 표면거칠기를 부여한 결과에 대하여 설명한다. 표면거칠기를 부여한 강판은, 판두께 0.8㎜의 냉연강판을 하지(下地)로 하고, 도금피막이 주로 η상으로 되는 용융아연도금 강판이고, 용융아연도금후에, 조질압연으로 0.8％의 신장율을 부여한 것을 사용하였다.

투사한 고체입자는 평균입자경 85㎛의 SUS304의 고체입자다. 이는 에어 아토마이즈법(Air Atomising Method)에 의해 제조된 거의 구형의 입자이고, 강판표면에 딤플형상의 미시적 요철을 부여하는 것으로, 우수한 프레스 성형성을 발휘하는 것이다.

고체입자의 투사를 위하여는, 베인(Vane) 외경이 330㎜, 최대회전수 3900rpm의 원심로터식 투사장치를 사용하였다. 이 때, 강판의 라인 속도를 50mpm으로 하고, 고체입자의 공급장치(12)를 조정하여 투사량을 100kg/min으로 설정하였다.

클리너실은, 용적 2㎥, 클리너실 상부와 강판과의 거리가 600㎜의 것으로 하였다. 또한, 투사실(2) 출구부는, 높이 140㎜의 개구부가 있고, 개구부에는 두께 5㎜의 고무 커튼을 강판에 접촉하도록 배치하였다. 클리너실 내부에는, 블로어 에어에 의한 고체입자의 불어 날려버리기 장치가 배치되고, 클리너실 출구부에는, 압력 0.4MPa의 고압 에어 노즐이 배치되어 있다. 더욱이, 클리너실 출구의 개구부의 높이는 140㎜이고, 그 부분에도 상기와 마찬가지인 고무 커튼이 설치되어 있다.

본 실시예에서는, 클리너실 출구의 개구부로부터 유출하는 고체입자의 양을 직접 측정할 수 없으므로, 클리너실 출구로부터 반송되는 강판 위에 잔류하는 고체입자의 양을 측정하고, 고체입자의 지출량의 대소를 판단하는 것으로 하였다. 그를 위하여, 강판상에 테이프를 붙이고, 테이프에 부착된 고체입자의 갯수를 측정하여, 강판의 단위면적당의 갯수로 환산하였다.

한편, 본 발명의 비교예로서, 본 실시예와 동일한 투사실을 구비한 도 8에 도시하는 장치구성에 의한 경우도 조사하였다. 이는, 투사실 내부에 고압 에어 노즐(30a, 30b)을 배치한 것이고, 클리너실을 갖지 않는 것이다. 이 경우도 투사실로부터 반출된 강판 위에 잔류하는 고체입자의 갯수를 동일한 방법으로 구하였다.

그 결과, 본 실시예에서의 고체입자의 잔류량은, 5∼20개/㎡ 이었음에 대하여, 비교예에서의 경우에는, 2000개/㎡의 고체입자가 잔류하고 있음을 알았다. 이들의 잔류입자의 대부분은, 라인에서 이송되는 사이에 주위로 비산하고, 강판 위로부터 낙하하지만, 일부분은 라인에 배치된 각종 롤과 강판 사이에 붙잡혀서, 표면결함을 생기게하는 원인이 된다. 또한, 강판 위에 퇴적한 고체입자의 양과 같은 정도의 비율로, 공기중에 비산하고 있는 것도 충분히 예상되고, 장시간의 조업을 를 계속하는 것으로, 고체입자의 수율도, 본 실시예의 설비구성에 의한 경우와, 비교예에 의한 경우에서는, 큰 차이가 생기게 된다.

상기 실시예에 있어서, 클리너실(3a)의 하류측에, 브러쉬식 입자제거장치를 배치한 경우(도 3에 도시하는 실시형태1-3)의 효과를 검증하였다. 브러쉬식 입자 제거장치의 브러쉬 롤은, 외경 340㎜의 브러쉬 롤이고, 압입량 2㎜, 회전수 600rpm의 조건으로 구동시켰다. 또한, 흡인덕트(23)는, 150㎥/min의 풍량을 흡인할 수 있는 집진장치(24)에 접속되어 있다.

이러한 조건하에서, 브러쉬식 입자제거장치의 하류측에 있어서, 강판(1)의표면에 잔류하는 고체입자의 수를, 상기의 동일한 방법에 의해 측정하였다. 그 결과, 클리너실(3a)의 출구측에 있어서, 5∼20개/㎡의 고체입자가 잔류하고 있었던 것이, 브러쉬식 입자제거장치의 하류측에서는 영(Zero)으로 되고, 강판표면으로부터 완전히 고체입자가 제거되어 있었다.

더욱이, 장기간 조업한 경우에는, 브러쉬 롤의 마모 등의 영향에 의해, 고체입자를 전부 제거할 수 없는 가능성도 있기 때문에, 브러쉬식 입자제거 장치의 하류측에, 점착롤식 입자제거 장치를 구비하는 것으로, 외란(外亂)이 있어도 안정되게 강판표면상으로부터 고체입자를 제거할 수가 있다.

실시형태2

도 12에 실시형태2의 금속판의 표면처리설비의 개요를 나타낸다. 금속판(101)은 페이오프 릴(102)로부터 공급되고, 금속판(101)에 가해지는 장력을 검출하는 장력계(103)와 금속판 속도를 검출하는 판속도계(104)의 검출결과에 근거하여, 일정한 장력, 속도로 제어되면서 텐션 릴(Tension Reel, 105)에 권취된다. 페이오프 릴(102)과 텐션 릴(105)사이에는 투사실(106)이 설치되어 있어, 고체입자는 투사실(106)내에서, 금속판(101)의 표면에 투사된다.

고체입자는 스토리지 탱크(Storage Tank, 107)에 축적되어 있고, 정량공급장치(108)를 통하여 일정량으로 제어된 고체입자가 투사장치로 이송된다. 정량공급장치(108)는 게이트(Gate) 개폐방식이고, 입자반송관의 단면적을 변화시키는 것으로 입자유량을 제어한다. 금속판(101)의 반송속도가 변화한 경우에 있어서도, 입자유량을 변화시키는 것으로 단위면적당에 투사되는 입자량을 일정하게 제어하는것이 가능하다.

여기에서는 투사장치로서, 원심로터식 투사장치(109a∼109f)가 금속판의 상하면에 대하여, 판폭방향 및 금속판 진행방향에 대하여 위치를 벗어나서 각 3대씩 설치되어 있다. 이들의 원심로터식 투사장치(109a∼109f)는, 복수의 베인(날개)을 갖는 로터를 고속회전시켜, 로터 중심으로 투입된 고체입자를 원심력에 의해 가속하고, 피가공물의 표면에 투사하는 것이다. 로터와 연결한 모터의 회전수를 변화시킴으로써, 투사입자의 속도를 제어하는 것이 가능하다.

투사실(106)의 상부 및 측부에는 흡인구(110a, 110b)가 설치되어 있고, 투사실내에서 비산한 고체입자를 흡인한다. 또한 투사실의 하부에는 입자의 안식각 이상의 경사가 부여되어 있고, 투사된 고체입자는 투사실의 하부에 모아져서, 스크류 컨베이어(Screw Conveyor, 111)에 의해 회수된다. 스크류 컨베이어(111)로 회수된 고체입자 및 흡인구(110a, 110b)로부터 흡인된 고체입자는, 원심력형의 분급장치(112)로 안내되고, 미분이나 혼입한 이물은 제거되어서 집진기(113)에서 처리된다. 또한 분급에 의해 얻어진 소정의 입경의 것은 스토리지 탱크(107)로 되돌려서 순환 사용되는 구조로 되어 있고, 연속적으로 금속판(101)의 표면거칠기를 조정하는 것이 가능하다.

도 13은, 투사실(106)의 설비구성을 상세에 도시한 측면도, 도 14는 그 평면도이다. 금속판의 상면에 투사를 행하는 원심로터식 투사장치(109a∼109c)의 입구측에는, 금속판 위에 퇴적한 고체입자를 불어 날려버리는 것을 목적으로 하고, 컴프레서(Cpmpressor, 114)와 배관 접속된 기체분사장치(115a∼115c)가 투사실(106)내부에 설치되어 있다.

각 기체분사장치(115a∼115c)는, 토출방향을 판폭방향으로 한 복수개의 플랫 노즐로 구성되고, 각 기체분사장치에 설치된 전자밸브(116)를 개폐하는 것으로, 분사장치로의 유량을 변경하는 것이 가능하다.

여기서, 기체분사장치(115a∼115c)의 설치위치는 원심로터식 각 투사장치(109a∼109c)의 투사위치에 근접할 수록 바람직하다. 이는 기체분사에 의해, 고체입자를 금속판상에서 제거하여도, 투사장치에 의한 표면부여가 행하여지기 전에, 비산하고 있는 고체입자가 다시 금속판 위에 퇴적하는 것을 극력 방지하기 때문이다. 더욱이, 기체분사장치(115a∼115c)에 의해 고체입자를 제거하는 범위는, 단독의 투사장치로 표면거칠기를 부여하는 판폭방향범위내에 퇴적한 고체입자를 제거할 수 있는 범위라고 하면 충분하다. 또한 하면의 입자는 중력에 의해 낙하하고, 금속판 위에 퇴적하는 일은 없기 때문에, 여기에서는 기체분사장치를 설치하지 않고 있다. 다만, 정전기등에 의해 금속판 하면에도 입자가 부착될 염려가 있는 경우에는, 하면 투사장치의 입구측에 기체분사장치를 설치하는 것이 바람직하다.

투사실(106)의 상부 및 측부에는, 흡인 블로어를 구비한 집진기(113)와 접속된 흡인구(110a, 110b)가 설치되어 있어, 투사실내에서 반사, 비산한 고체입자를 흡인한다. 흡인구에는 댐퍼(117)가 설치되어 있어, 댐퍼 개도(開度)를 변경하는 것으로 배기유량을 변경하는 것이 가능하다.

또한 각 원심로터식 투사장치(109a∼109c)의 입구측에는 광원 및 반사광의 강도를 검출하는 검출기로 구성되는 수광센서(118a∼118c)가 설치되어 있다. 수광센서의 출력은 금속판 위로 입자가 퇴적하지 않는 상태에서의 반사광 강도로 정규화되어 있고, 반사광 강도가 저하한 경우에는, 제어연산장치(119)에 의해 기체분사장치(115a∼115c)의 유량 및 흡인구(llOa, 110b)로부터 배기되는 유량을 증가시키도록, 전자밸브(116)의 개폐 및 댐퍼(117)의 개도제어를 행한다.

더욱이, 에어 퍼지후, 충분히 금속판 표면이 정상이었는지를 확인하기 위하여, 퇴적물 측정장치를 설치하는 것이 바람직하다.

이상에 나타난 실시형태2의 표면처리설비는, 금속판 제조공정중에 설치되어, 표면특성이 우수한 금속판의 제조에 응용된다. 예컨대, 용융도금강판 제조라인의 후단이나 연속 소둔라인의 후단에 있는 조질압연기의 상류측, 하류측의 적어도 한 방향에 배치되어, 표면특성이 우수한 용융도금강판이나 냉연강판을 제조하는데에 사용된다. 이와같이, 실시형태2의 표면처리설비를 조질압연기와 조합하여 사용하는 것이 바람직하지만, 용융도금강판 제조라인이나 연속 소둔라인 중에는 조질압연기만을 배치하고, 실시형태2의 표면처리설비는 별도의 라인에 설치하여 배치(Batch)처리에 의해 처리를 행하도 좋다.

더욱이, 여기에 도시하는 용융도금강판이란, 용융아연도금강판, 합금화 용융아연도금강판, 용융Al-Zn합금 도금강판, 용융Zn-AI합금 도금강판 등이다. 또한, 표면특성이란, 프레스 성형성, 도장후 선영성 등, 강판의 품질에 미치는 표면의 특성을 말한다.

실시예1

도 12에 도시된 구성의 설비를 사용하고, 판두께 0.8㎜, 판폭 1200㎜의 냉연강판의 표면거칠기를 조정한 결과를 나타낸다. 투사하는 고체입자로서, 평균입자경 85㎛의 SUS304의 구형입자를 사용하였다. 이 때, 강판의 목표 표면거칠기는 평균거칠기 Ra(JISBO614)에서 1.0㎛로 하였다. 투사장치의 로터경은 φ330㎜이고, 회전수를 3600rpm으로 설정하였다. 강판의 반송속도는 30m/min, 투사장치 1대당의 단위시간당의 투사량을 120㎏/min으로 하고, 단위면적당에 투사되는 고체입자의 양이 10kg/㎡으로 되는 투사조건에서 투사하였다.

이 상태에 있어서 반송중에 투사장치 입구측에 설치되어 있는 기체분사장치를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우의 양쪽에 대하여 강판 샘플(Sample)을 채취하였다. 도 15는 채취한 샘플의 판폭방향의 평균거칠기 Ra(JISBO614)의 분포를 측정한 결과이다. 기체분사장치를 사용하지 않는 상태에서 제조된 강판의 평균거칠기 Ra는 최대로도 0.7㎛이고, 판폭방향에 있어서 큰 격차를 갖는다는 것을 알 수 있. 한편, 기체분사장치를 사용하여 제조된 강판의 평균거칠기 Ra는 1.0㎛정도 이고, 판폭방향으로도 균일한 표면거칠기가 부여되어 있음을 알 수 있다.

이들보다, 기체분사장치를 사용하지 않은 경우에서는 투사실내에서 비산한 고체입자가 강판 위로 퇴적하기 위하여, 표면거칠기의 저하나 폭방향 편차가 발생하지만, 투사장치 입구측에 고체입자를 제거하는 수단을 설치함으로써, 효과적으로 균일한 표면거칠기를 부여할 수 있음을 알 수 있다.

실시예2

도 13에 도시된 구성의 설비를 사용하고, 판두께 0.75㎜, 판폭 1200㎜의 용융아연도금강판의 표면거칠기를 조정한 결과를 나타낸다. 투사하는 고체입자로서평균입자경 85㎛의 SUS304제의 구형입자를 사용하였다. 강판의 목표 표면거칠기는 평균거칠기 Ra에서 1.2㎛이다. 투사장치의 로터경은 φ330㎜이고, 모터의 회전수를 3000rpm으로 설정하였다. 강판의 반송속도는 라인운전을 시작하고나서, Ompm에서 50mpm까지 단계적으로 가속하고, 라인정지전에는 단계적으로 감속을 하고, 강판의 반송속도가 변화한 경우에 있어서도, 단위면적당의 입자투사량이 5kg/㎡으로 되도록, 반송속도에 따라 정량공급장치에서 입자공급량을 제어하였다.

또한, 이 때, 투사장치 입구측에 설치된 광원으로부터의 반사광을 검출하는 수광센서를 사용하고, 반사광강도가 저하한 경우에는, 반사광 강도의 저하분에 비례하여 기체분사노즐로부터 토출되는 에어의 유량, 및 흡인구로부터 배출되는 유량을 증가시키도록 전자밸브의 개폐 및 댐퍼 개도의 제어를 실시하여 표면거칠기 조정을 행한 경우(실시예 A)와, 기체분사노즐로부터 토출되는 유량 및 흡인구로부터 흡인되는 유량을 미리 일정하게 한 (실시예B)경우에 있어서, 표면거칠기 조정의 결과를 비교하였다.

도 16은 상술한 제조방법에서의, 강판의 반송속도, 1대의 투사장치에서 1분당에 투사되는 고체입자의 양(투사량), 및 기체분사노즐 유닛으로부터 토출되는 에어 유량, 흡인구로부터 배기되는 에어 유량의 시간변화를 나타낸 것이다. 실시예 A에 있어서는 강판의 반송속도가 변화한 경우에서도 수광센서로 검출되는 반사광 강도로부터 계산되는 반사율이 0.9 이상으로 되는 최소의 에어 유량으로 제어되어 있다. 한편, 실시예 B에서는 항상 큰 에어 유량으로 운전되어 있다.

도 17은 실시예 A, B의 경우에 있어서 강판 반송속도가 가속되는 영역에 있어서 채취한 셈플의 판폭방향 평균거칠기 Ra의 분포를 측정한 결과이다. 에어 유량을 적게 제어한 실시예 A에 있어서도 폭방향으로 균일한 표면거칠기가 확보될 수 있음을 알 수 있다. 즉, 반사광 강도를 측정하는 센서를 사용하여 에어 유량을 제어함으로써, 적은 에어 유량으로도 소망하는 표면거칠기를 얻는 것이 가능하게 되고, 런닝(Running) 비용을 저하시키는 것이 가능하게 된다.

실시형태3

도 18은, 실시형태3-1의 예를 나타내는 도면이고, 금속판(201)을 연속적으로 반송하면서, 투사실(205)에 의해 표면거칠기를 조정하기 위한 설비배열을 나타내고 있다. 금속판(201)은, 냉연강판 또는 아연도금강판이 통상 사용되고, 냉연강판의 경우에는, 냉간압연, 연속소둔후에 조질압연을 하고, 기계적 특성이 조정된 것이 바람직하다. 또한, 용융도금강판에 표면거칠기를 부여하는 경우에는, 냉간압연, 소둔, 아연도금이 실시되어, 조질압연을 하는 것이 적합하다. 다만, 조질압연을 실시하기 전에 본 라인을 통과시켜, 표면거칠기를 부여하고, 그 후 조질압연을 행하도 좋다. 또한, 금속판(201)은, 냉연강판이나 아연도금강판에 한정되나 것은 아니고, 다른 표면처리 강판 등을 대상으로 하여도 좋다.

도 18에 도시되는 설비에 있어서는, 그러한 금속판을 페이오프 릴(230)에 장 입하여, 텐션 릴(231)에 권취되어 있다. 이 때, 입구측 브라이들 롤(211)과 출구측 브라이들 롤(213)과의 사이에서 장력이 부여된 상태에서, 금속판(201)이 연속적으로 반송된다.

투사실(205)은, 쳄버와 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)로 구성된다. 투사실의 안쪽에는, 금속판의 표면 및 이면에 고체입자를 투사하기 위한 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)가 배치되어 있어, 고체입자의 공급장치(206)로부터 일정량의 고체입자가 공급된다. 투사장치의 형식으로서는, 도 25에 도시하는 공기식 투사장치 또는 도 26에 도시하는 원심로터식 투사장치를 사용할 수가 있다.

공기식 투사장치의 경우에는, 고체입자 240을 호퍼(241)에 저장하고, 컴프레서(243)로 압축된 공기를 블라스트 노즐(Blast Nozzle, 242)에 공급한다. 블라스트 노즐에서는, 압축공기가 가속됨과 함께, 고체입자 241을 끌어넣어 고체입자를 가속시켜, 금속판을 향하여 분사된다.

한편, 원심로터식 투사장치의 경우에는, 고체입자 240을 호퍼(241)에 저장하고, 모터(245)에 의해 임펠러(Impellor, 244)를 회전시킨다. 고체입자 240은, 임펠러에 의한 원심력에 의해 가속되어 금속판을 향하여 투사된다.

더욱이, 공기식 투사장치의 경우에는, 평균입경이 작은 경우라도 고체입자를 크게 가속시킬 수 있지만, 투사면적을 크게 하는 것이 어렵기 때문에, 금속판의 판폭방향 또는 길이방향으로 복수의 블라스트 노즐을 배치할 필요가 있다. 한편, 원심로터식 투사장치의 경우에는, 에너지 효율이 높고, 투사면적을 크게 취할 수 있지만, 고체입자의 속도는 공기식 투사장치에 비교하여 작다. 다만, 고체입자의 입자경이 30㎛ 이상이면, 원심로터식 투사장치에서도, 냉연강판 또는 아연도금강판의 표면거칠기를 조정하기 위하여 충분한 투사속도를 얻을 수 있다.

도 18에 도시하는 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)는, 원심로터식 투사장치를 나타내고 있고, 고체입자의 공급장치(206)로부터 공급된 고체입자는, 모터(204a∼204d)에 의해 회전하는 임펠러로 이송되어, 투사장치(203a∼203d)에 의해 가속되어 금속판(201)에 투사된다. 원심로터식 투사장치에서는, 임펠러의 회전수 또는 공급장치(206)로부터 이송되는 고체입자의 공급량을 변경하는 것으로, 고체입자의 투사속도 및 투사량을 변경할 수가 있다. 또한, 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)는, 금속판의 폭방향에서의 투사밀도가 일정하게 되도록 복수 배치할 필요가 있다.

도 18에서는, 표면, 이면 각각 2열씩의 투사노즐이 배치되는 형태가 도시되어 있지만, 금속판의 진행방향으로는, 라인속도에 따라 금속판으로의 투사밀도가, 일정범위로 되도록 단독 또는 복수 배치된다. 다만, 금속판에 대한 고체입자의 투사는, 반드시 표리면(表裏面)으로 할 필요는 없고, 목적에 따라서 편면만에 투사하여도 상관없다.

투사실(205)의 내부에서는, 금속판에 투사된 고체입자는 주위로 비산하여 부유하지만, 투사실의 하부로부터 흡인되어, 다시 공급장치(206)로 이송되어 순환 사용된다. 통상, 고체입자의 공급장치(206)에는, 세퍼레이터(Separator)가 구비되고, 고체입자에 섞인 아연분말이나, 파쇄되어 미세하게 된 고체입자가 분리되어 집진기(208)로 이송된다. 이에 의해, 경시적으로 고체입자의 평균입경이 변화하는 것을 방지하여, 고체입자의 상태가 일정하게 유지된다.

한편, 투사실 내부에서, 하부로부터 흡인되지 않고, 부유하고 있는 미세한 입자는 클리너 블로어(207)에 의해 포착되어 집진기(208)에서 처리된다. 다만, 고체입자의 평균입경이 300㎛ 이하로 작은 경우에는, 연속적으로 투사실로부터 반송되는 금속판의 수반류와 함께, 고체입자가 투사실 계 바깥으로 나가는 것을 완전히 방지할 수 없다.

더욱이, 실시형태3-1에서는 아연도금강판의 표면형태를 조정하기 위하여, 브라이들 롤(213)의 하류측에 표면형태의 측정기를 배치하여, 그 측정결과에 근거하여, 고체입자의 투사속도 및 투사량을 변경하여도 좋다. 표면형태의 측정기로서는, 평균거칠기 Ra, 또는 피크 카운트(Peak Count, PPI)의 측정기, 더욱이 CCD카메라 등에 의해 강판의 표면을 촬영하고, 고체입자의 압흔의 크기를 화상처리에 의해 판정하는 장치라도 좋다.

도 18의 실시형태3-1에서는, 투사실(205)의 하류측에, 금속판의 세정장치(221), 출구측 강제건조장치 222가 연속적으로 배치되어 있고, 투사실로부터 출구측 세정장치(221) 까지의 사이에 에어 와이핑 등으로, 금속판 위로 잔류하는 고체입자를 제거하지 않는 것이 특징이다.

여기에서, 출구측 세정장치(221)는, 물을 금속판에 분사하는 방식을 사용하 있다. 세정수, 금속판상의 고체입자를 씻어낼 정도의 유량으로 상관없다. 다만, 압력수를 금속판에 분사함으로써 고체입자의 제거효율이 향상하므로, 압력10kgf/㎠ 이하의 압력수를 사용하면 충분하다. 또한, 세정수에는 계면활성제를 함유시켜서, 고체입자를 씻어내는 효과를 높이는 것도 유효하다.

더욱이, 출구측 세정장치(221)의 하부에는 폐액(廢液) 피트(Pit, 226)가 배치되고, 유체 사이클론 등에서 고체입자가 분리되어, 회수된다. 이와같이 하여 회수된 고체입자는 수분을 포함하기 때문에, 고체입자를 건조시킨 후에, 투사실(205)의 입자순환계에 보급된다. 따라서, 투사실 바깥으로 고체입자가 나가는 것으로 수율이 열화한다고 하는 문제점을 해결할 수가 있다.

또한, 출구측 강제건조장치 222는, 온풍 드라이어를 사용하여 금속판을 건조시키는 장치이고, 출구측 세정장치(221)에서 금속판에 부착된 수분을 증발시킨다. 다만, 세정 그대로의 금속판상의 수분을 전부 온풍 드라이어로 제거하기 위하여는, 대용량의 장치가 필요하게 되기 때문에, 출구측 세정장치(221)와 출구측 강제건조장치 222 사이에는, 압축 공기를 금속판에 분사하는 에어 와이핑이 가능한 에어 와이퍼를 배치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 대부분의 수분은 금속판상에서 제거할 수가 있고, 더욱이 잔류하는 수분을 출구측 강제건조장치 222에서 증발시키면 좋다.

더욱이, 출구측 강제건조장치 222의 하류측에는, 압축 가스를 금속판에 분사하는 가스 와이핑이 가능한 가스 와이퍼(224a, 224b)가 배치된다. 이는, 금속판의 전면에 압축공기를 분사하여도 좋지만, 금속판의 판단부(板端部)의 주변에 대하여, 가스류가 판중앙부에서 판단부를 향하도록 가스 분사노즐을 배치하면 충분하다. 특히, 금속판의 판단부에 볼 수 있는 미소한 균열부에 세정액과 함께 포착된 미량의 고체입자를 용이하게 제거하는 것이 가능하게 되고, 금속판의 청정도가 향상한다.

도 19는, 실시형태3-2의 예를 나타내는 도면이고, 용융아연도금 라인의 도금욕(234)의 하류측에, 조질압연기(220)가 배치되고, 그 입구측에 물을 분사하는 노즐(225a, 225b)을 배치하고, 그 하류측에 입구측 강제건조장치(227), 더욱이 그 하류측에 투사실(205)과 출구측 세정장치(221)를 배치한 것이다. 이하의 도면에 있어서는, 이전의 도면에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에는, 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 작동의 설명을 생략한다. 동일한 부호를 붙인 구성요소는, 각실시형태에 있어서, 동일한 작동을 하여, 동일한 효과를 이룬다.

용융아연도금 라인에서는, 냉간압연후의 강판을 페이오프 릴(230)에 장입하고, 입구측의 세정 장치(232)을 통과시킨 후에, 소둔로(233)에 있어서 재결정 소둔이 행하여진다. 그 후, 도금욕(234)에 있어서 아연도금 피막을 형성한 후, 에어 와이퍼(235)에서 막두께 조정이 행하여진다. 그 후, 합금화 용융아연도금 강판을 제조할 경우에는 합금화로(合金化爐, 236)를 작동시켜, 합금화 처리를 한다. 다만, 이를 사용함이 없이 제조하는 피막이 주로 η층으로 되는 아연도금 강판도 동일한 라인에서 제조된다.

통상의 용융아연도금 라인에서는, 조질압연기(220)에 의한 조질압연이 행하여진 후에, 화성처리장치(237)에 의해 화성피막이 부여되는 경우와, 방청유(Antirust Oil)가 도포되어서, 그대로 권취되는 경우 있다. 한편, 도 19의 실시형태에서는, 조질압연의 입구측에 물 또는 조질압연액을 분사하는 노즐(225a, 225b)을 배치하고, 더욱이 그 하류측에 투사실(205)을 배치하고, 더욱이 강판의 출구측 세정장치(221)를 배치한다.

여기에서는, 조질압연에 강판 및 압연롤에 물을 공급하면서 조질압연을 행하는, 소위 웨트(Wet) 조압(調壓)을 실시한다. 강판 위로 분사된 물은, 조질압연에서 생기는 마모분 등의 이물을 씻어내는 작용이 있지만, 그 상태에서 고체입자를투사하면, 강판 위에 고체입자가 잔류하기 때문에, 다량의 고체입자가 강판과 함께 유출되어, 고체입자의 수율이 악화한다. 따라서, 투사실(205)의 상류측에 입구측 강제건조장치(227)를 배치하고, 강판을 미리 건조시켜 두는 것이 바람직하다.

그런데, 투사실(205)을 통과한 강판은 출구측 세정장치(221)를 통과함으로써 강판표면에 잔류하는 고체입자를 씻어낼 수가 있다. 이 고체입자는 폐액 피트(226)에 회수되어, 유체 사이클론 등으로 고체입자가 분리된다. 이와 같이 하여 회수된 고체입자를 건조하여, 다시 투사실(205)의 입자순환계로 보급되는 것으로 수율의 악화가 생기지 않는다.

이상과 같은 설비배열에 배치하는 것으로, 도금 공정과, 재료의 기계적 특성을 조정하는 조질압연, 및 적절한 표면거칠기를 부여하는 투사실(205)을 동일 라인에 배치할 수가 있고, 도 18에 도시하는 배치식의 표면거칠기의 조정설비에 비교하여, 대폭적인 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.

도 20은, 실시형태3-3의 예를 나타내는 도면이고, 연속소둔 라인의 소둔로(233)의 하류측에, 조질압연기(220)을 배치하고, 더욱이 그 하류측에 투사실(205), 출구측 세정장치(221), 출구측 강제건조장치(222)를 연속적으로 배치한 설비배열이다.

연속소둔 라인에서는, 냉간압연후의 강판을 페이오프 릴(230)에 장입하고, 소둔로(233)에 있어서 재결정 소둔이 행하여진다. 통상의 연속소둔 라인에서는, 조질압연기(220)에 의한 조질압연이 행하여진 후에, 방청유가 도포되어서 텐션 릴(231)에 권취된다. 한편, 도 20의 실시형태에서는, 조질압연기(220)의 하류측에투사실(205), 출구측 세정장치(221) 및 출구측 강제건조장치(222)가 배치되어 있다.

통상의 연속소둔 라인에 배치되는 조질압연기는, 건식으로 행하여지는 드라이 조압과, 습식의 웨트 조압이 있지만, 도 20에서는 드라이 조압의 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 조질압연에서 생긴 마모분 등의 이물이 강판 위에 잔류하므로, 미리 에어 와이핑 등으로 이물을 제거하여 두는 것이 바람직하다.

이상과 같은 설비배열에 배치하는 것으로, 소둔공정과, 재료의 기계적 특성을 조정하는 조질압연, 및 적절한 표면거칠기를 부여하는 투사실(205)을 동일 라인에 배치할 수가 있고, 도 18에 도시하는 배치식의 표면거칠기의 조정설비에 비교하여, 대폭적인 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.

도 21은, 실시형태3-4의 예를 나타내는 도면이다. 도 21은, 강판(201)을 연속적으로 반송하면서, 투사실(205)에 의해 표면거칠기를 조정하기 위한 설비배열을 도시하고 있다. 강판(201)은, 냉연강판 또는 아연도금 강판이 통상 사용되고, 냉연강판의 경우에는, 냉간압연, 연속소둔 후에 조질압연을 하고, 기계적 특성이 조정된 것이 바람직하다. 또한, 용융아연도금 강판에 표면거칠기를 부여할 경우에는, 냉간압연, 소둔, 아연도금이 실시되어, 조질압연을 행하는 것이 적합하다. 다만, 조질압연을 실시하기 전에 본 라인을 통과시켜, 표면거칠기를 부여하고, 그 후 조질압연을 행하여도 좋다. 또한, 강판(201)은, 냉연강판이나 아연도금 강판에 한정되는 것은 아니고, 다른 표면처리 강판 등을 대상으로 하여도 좋다.

도 21은, 그러한 강판을 페이오프 릴(230)에 장입하고, 텐션 릴(231)에 권취하는 형식을 나타내고 있다. 이 때 입구측 브라이들 롤(211)과 출구측 브라이들 롤(213)과의 사이에서 장력이 부여된 상태에서, 강판이 연속적으로 반송된다.

투사실(205)은, 챔버(Chamber)와 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)로 구성된다. 투사실의 안쪽에는, 강판의 표면 및 이면에 고체입자를 투사하기 위한 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)가 배치되고 있고, 고체입자의 공급장치(206)로부터 일정량의 고체입자가 공급된다. 투사기의 형식으로서는, 전술한 바와 같은, 도 25에 도시하는 공기식 투사장치 또는 도 26에 도시하는 원심로터식 투사장치를 사용 할 수가 있다.

도 21에 도시하는 투사장치는, 원심로터식 투사장치를 도시하고 있고, 고체입자의 공급장치(206)로부터 공급된 고체입자는, 모터(204a∼204d)에 의해 회전하는 임펠러로 이송되어, 투사기(203a∼203d)에 의해 가속되어 강판(201)에 투사된다. 원심로터식 투사장치에서는, 임펠러의 회전수 또는 공급장치(206)로부터 이송되는 고체입자의 공급량을 변경함으로써 고체입자의 투사속도 및 투사량을 변경할 수가 있다. 또한, 투사장치(203a, 203b, 203c, 203d)는, 강판의 폭방향에서의 투사 밀도가 일정하게 되도록 복수 배치할 필요가 있다. 도 21에서는, 표면, 이면 각각 2열씩의 투사노즐이 배치되는 형태가 도시되어 있지만, 강판의 진행방향에는, 라인속도에 따라 강판에의 투사밀도가, 일정 범위로 되도록 단독 또는 복수 배치된다. 다만, 강판에 대한 고체입자의 투사는, 반드시 표리면으로 할 필요는 없고, 목적에 따라 편면에만 투사하여도 상관없다.

투사실(205)의 내부에서는, 강판에 투사된 고체입자는 주위로 비산하여 부유하지만, 블라스트실의 하부로부터 흡인되어, 다시 공급장치(206)로 이송되어 순환 사용된다. 통상, 고체입자의 공급장치(206)에는, 세퍼레이터(Separator)가 구비되어, 고체입자에 섞인 아연분말이나, 파쇄되어 미세하게 된 고체입자가 분리되어 집진기(208)로 이송된다. 이에 의해, 경시적으로 고체입자의 평균입경이 변화하는 것을 방지하고, 고체입자의 상태가 일정하게 유지된다. 한편, 투사실 내부에서, 하부로부터 흡인되지 않고, 부유하고 있는 미세한 입자는 클리너 블로어(207)에 의해 포착되어 집진기(208)에서 처리된다.

더욱이, 실시형태3에서는 아연도금 강판의 표면형태를 조정하기 위하여, 브라이들 롤(213)의 하류측에 표면형태의 측정기를 배치하여, 그 측정결과에 근거하고, 고체입자의 투사속도 및 투사량을 변경하여도 좋다. 표면형태의 측정기로서는, 평균거칠기 Ra 또는 피크 카운트(PPI)의 측정기, 더욱이 CCD카메라 등에 의해 강판의 표면을 촬영하고, 고체입자의 압흔의 크기를 화상처리에 의해 판정하는 장치라도 좋다.

도 21의 실시형태3-4에서는, 투사실(205)의 상류측에, 강판의 입구측 강제건조장치(227), 입구측 세정장치(228)가 연속적으로 배치되어 있다. 페이오프 릴(230)에 장입되는 강판은, 이전 공정에서 조질압연 등을 실시한 강판이고, 그 표면에는 금속분이나 조질압연액의 잔류액가 잔류하여 있다. 이 경우에서도, 입구측 세정장치(228)에 의해 그러한 이물이나 잔류액을 씻어낼 수 있고, 더욱이 입구측 강제건조장치(227)에 의해 강판을 건조시킨다. 따라서, 투사실(205)을 통과한 강판에 고체입자가 강고하게 부착되는 일은 없기 때문에, 고체입자의 수율 저하가 발생하지 않고, 하류측의 표면형태의 측정기에 있어서 오검출을 발생하는 일이 없다.

여기에서, 입구측 세정장치(228)는, 물을 강판에 분사하는 방식을 사용하고 있고, 순환하여 사용되는 것이다. 다만, 강판(201)에 유지성분이 부착되고 있는 경우에는, 세정제를 함유시킨 세정수를 사용하여도 좋다. 더욱이, 강판(201)에 압연유 등의 유지성분이 다량으로 부착되고 있는 경우에는 알칼리 탈지설비를 배치하여도 좋다.

또한, 입구측 강제건조장치(227)는, 온풍 드라이어를 사용하여 강판을 건조시키는 장치이고, 입구측 세정장치(228)에 의해 강판에 부착되어 있는 수분을 증발시킨다. 다만, 세정한 채로의 강판상의 수분을 전부 온풍 드라이어로 제거하기 위하여는, 대용량의 장치가 필요하게 되기 때문에, 입구측 세정장치(228)와 입구측 강제건조장치(227) 사이에는, 압축공기를 강판에 분사하는 에어 와이핑이 가능한 에어 와이퍼를 배치하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 대부분의 수분은 강판상으로부터 제거할 수가 있고, 더욱이 잔류하는 수분을 입구측 강제건조장치(228)에서 증발시키면 좋다.

도 22는, 실시형태3-5의 예를 나타내는 도면이고, 용융아연도금 라인의 도금욕(234)의 하류측에, 조질압연기(220), 그 입구측과 출구측에 물을 분사하는 노즐(225a∼225d)을 배치하고, 더욱이 그 하류측에 입구측 강제건조장치(227), 투사실(205)을 배치한 설비배열이다. 용융아연도금 라인에서는, 냉간압연후의 강판을 페이오프 릴(230)에 장입하고, 입구측의 세정장치(232)를 통과시킨 후에, 소둔로(233)에 있어서 재결정 소둔이 행하여진다. 그 후, 도금욕(234)에 있어서 아연도금 피막을 형성한 후, 에어 와이퍼(235)에서 막두께 조정이 행하여진다. 그 후, 합금화 용융아연도금 강판을 제조하는 경우에는 합금화로(236)를 작동시켜, 합금화 처리를 한다. 다만, 이것을 사용하지 않고 제조하는 피막이 주로 η층으로 되는 아연도금 강판도 동일한 라인에서 제조된다.

통상의 용융아연도금 라인에서는, 조질압연기(220)에 의한 조질압연이 행하여진 후에, 화성처리장치(237)에 의해 화성피막(化成皮膜)이 부여되는 경우와, 방청유가 도포되어서, 그대로 권취되는 경우가 있다. 한편, 도 22의 실시형태에서는, 조질압연의 입구측 및 출구측에 물 또는 조질압연액을 분사하는 노즐(225a∼225d)을 배치하고, 더욱이 그 하류측에 입구측 강제건조장치(227), 투사실(205)을 배치한다.

여기에서는, 조질압연에 강판 및 압연롤에 물을 공급하면서 조질압연을 행하는, 소위 웨트 조압을 실시한다. 강판 위로 분사된 물은, 조질압연에서 생기는 마모분등의 이물을 씻어내는 작용이 있기 때문에, 투사실(205)을 통과하기 전에, 독립한 세정장치를 배치할 필요가 없다. 따라서, 표면거칠기 부여 처치의 상류측에 입구측 강제건조장치(227)를 배치하고, 강판에 부착하여 있는 수분을 증발시키는 것만으로 좋다.

이상과 같은 설비배열로 배치하는 것으로, 도금공정과, 재료의 기계적 특성을 조정하는 조질압연, 및 적절한 표면거칠기를 부여하는 투사실(205)을 동일 라인에 배치할 수가 있고, 도 21에 도시하는 배치식의 표면처리설비에 비교하여, 대폭적인 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.

도 23은, 실시형태3-6의 예를 나타내는 도면이고, 연속소둔 라인의 소둔로(233)의 하류측에, 조질압연기(220)을 배치하고, 더욱이 그 하류측에 입구측 세정 장치(228), 입구측 강제건조장치(227), 투사실(205)을 연속적으로 배치한 설비배열이다. 연속소둔 라인에서는, 냉간압연후의 강판을 페이오프 릴(230)에 장입하고, 소둔로(233)에 있어서 재결정 소둔이 행하여진다.

통상의 연속소둔 라인에서는, 조질압연기(220)에 의한 조질압연이 행하여진 후에, 방청유가 도포되어서 텐션 릴(231)에 권취된다. 한편, 도 23의 실시형태에서는, 조질압연기(220)의 하류측에 입구측 세정장치(228) 및 입구측 강제건조장치(227), 투사실(205)을 배치한다.

통상의 연속소둔 라인에 배치되는 조질압연기는, 건식으로 행하여지는 드라이 조압과, 습식의 웨트 조압이 있지만, 도 23에서는 드라이 조압의 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 조질압연에서 생긴 마모분 등의 이물이 강판 위에 잔류하므로, 미리 입구측 세정장치(228)에서 강판을 세정하는 것이 바람직하다. 따라서, 강판에 부착하여 있는 수분을 증발시키기 위한 강제건조장치(222)를 그 하류측에 배치하고, 투사실(205)에 의해 강판의 표면거칠기를 조정한다.

이상과 같은 설비배열로 배치하는 것으로, 소둔공정과, 재료의 기계적 특성을 조정하는 조질압연, 및 적절한 표면거칠기를 부여하는 투사실(205)을 동일 라인에 배치할 수가 있고, 도 21에 도시하는 배치식의 표면처리설비에 비교하여, 대폭적인 생산성의 향상을 도모할 수가 있다.

도 24는, 실시형태3-7의 예를 나타내는 도면이다. 페이오프 릴(230)로부터감아 되돌려진 강판(201)은, 브라이들 롤(211)을 통과한 후, 입구측 세정장치(228)에서 표면 세정된 후, 입구측 강제건조장치(227)에 의해, 그 표면에 잔류하여 있는 수분을 증발하여 제거한다. 그 후, 투사실(205)에 의해, 표면에 고체입자를 투사함으로써 표면거칠기가 조정된다. 그 후, 출구측 세정장치(221)에 의해, 표면에 잔류한 고체입자를 씻어낸다.

더욱이, 출구측 건조장치(222)에 의해, 잔류하고 있는 수분이 증발 제거된다. 그 후, 에어 와이핑 노즐(224a, 224b)에 의해, 출구측 세정장치(221)에서 제거되지 않은 고체입자를 불어 날려버려서, 강판(201)의 표면으로부터 제거한다. 강판(201)은, 그 후, 검사대(223)에서 검사를 받은 후, 텐션 릴(231)에 권취된다.

실시예1

본 발명의 실시예로서, 판두께 0.5∼1.8㎜, 판폭 750∼1850㎜의 냉연강판을 하지(下地)로 한 용융아연도금 강판에 대하여, 조질압연으로 0.8％의 신장율을 부여한 강판을 사용하고, 도 18에 도시한 설비에 의해 표면거칠기를 조정한 결과에 대하여 설명한다. 더욱이, 조질압연에서의 신장율의 부여는, 재질조정을 목적으로 한 것이고, 브라이트 롤을 사용하여 조질압연을 행하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 도금피막이 주로 η상(相)으로 되는 아연도금 강판을 대상으로 하였다.

도 18에 도시하는 설비의 라인 속도는 최대 100mpm으로 조업을 실시하였다. 투사실(205)에 있어서 사용한 고체입자는, 평균입자경 55㎛의 스테인레스 강의 미세입자이다. 투사장치로서는, 원심로터식 투사장치를 사용하고, 임펠러의 직경은 330㎜, 회전속도 3000rpm으로 강판에 투사하였다. 고체입자의 투사밀도는, 강판에대하여 2㎏/m으로 하고, 평균거칠기 Ra가 1.3㎛, 피크 카운트(PPI)가 400인 자동차용 아연도금 강판을 제조하였다.

출구측 세정장치(221)에서는, 분사노즐로부터 유량 5L/min으로 물을 강판에 분사하여 세정을 하였다. 출구측 강제건조장치(222)에서는, 온풍 드라이어를 사용하고, 온풍온도 100℃、온풍분사속도 100m/s로 운전하였다. 또한, 강제건조장치 (222)의 하류측에는 에어 와이핑 노즐을 배치하고 있다.

그 결과, 투사실(205)로부터 강판 위에 잔류하여 유출되는 고체입자의 대부분은, 세정장치에 의해 씻어내서, 출구측 세정장치(221)를 배치하지 않았을 경우에 비교하여, 원단위(原單位), 즉, 고체입자의 보급량이 30％ 삭감되었다. 또한, 주변의 기계부품에 고체입자가 부착되는 양도 대폭 저감하고, 디플렉터 롤(Deflector Roll)의 베어링 등의 고장율이 대폭 저감하였다.

실시예2

본 발명의 실시예로서, 판두께 0.5∼1.8㎜, 판폭 750∼1850㎜의 냉연강판을 하지로 한 용융아연도금 강판에 대하여, 조질압연으로 0.8％의 신장율을 부여한 강판을 사용하고, 도 21의 설비에 의해 표면거칠기를 조정한 결과에 대하여 설명한다. 더욱이, 조질압연에 있어서의 신장율의 부여는, 재질조정을 목적으로 한 것이고, 브라이트 롤을 사용하여 조질압연을 행하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 도금 피막이 주로 η상으로 되는 아연도금 강판을 대상으로 하였다.

도 21에 도시하는 설비의 라인 속도는 최대 100mpm으로 조업을 실시하였다.투사실(205)에 있어서 사용한 고체입자는, 평균입자경 55㎛의 스테인레스 강의 미세입자이다. 회전속도 3000rpm으로 강판에 투사하였다. 고체입자의 투사밀도는, 강판에 대하여 2kg/min으로 투사하고, 평균거칠기 Ra가 1.3㎛, 피크 카운트(PPI)가 400인 자동차용 아연도금 강판을 제조하였다.

입구측 세정장치(228)에서는, 분사노즐로부터 유량 10L/min에서 물을 강판에 분사하여 세정을 하였다. 입구측 강제건조장치(227)에서는, 온풍 드라이어를 사용하고, 온풍온도 100℃、온풍분사 속도 100m/s로 운전하였다. 더욱이, 입구측 세정장치(228)와 입구측 강제건조장치(227) 사이에는 에어 와이핑 노즐을 배치하여, 세정수의 대부분은 제거한 후에 건조시키는 방식으로 하였다.

그 결과, 투사실(205)로부터 강판 위에 잔류하여 블라스트실로부터 유출되는 고체입자의 양이 대폭 저감하고, 입구측 강제건조장치(227) 및 입구측 세정장치(228)를 배치하지 않았을 경우에 비교하여, 원단위, 즉, 고체입자의 보급량이 60％ 삭감되었다. 또한, 투사실내에의 이물의 혼입량이 대폭 저감하고, 세퍼레이터로 전부 분리할 수 없었던 이물이 투사기로부터 투사되어, 강판에 스크래치를 생기게하는 빈도가, 35％ 저감한다는 현저한 효과를 얻을 수 있었다.

실시예3

본 발명의 실시예로서, 판두께 0.5∼1.8㎜, 판폭 750∼1850㎜의 냉간압연 강판을 하지로 한 용융아연도금 강판에 대하여, 조질압연으로 0.8％의 신장율을 부여한 강판을 사용하고, 도 24에 도시한 설비에 의해 표면거칠기를 조정한 결과에 대하여 설명한다. 더욱이, 조질압연에 있어서의 신장율의 부여는, 재질조정을 목적으로 한 것이고, 브라이트 롤을 사용하여 조질압연을 행하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 도금피막이 주로 η상으로 되는 아연도금 강판을 대상으로 하였다.

도 24에 도시하는 설비에 있어서, 라인 속도는 최대 100mpm으로 조업을 실시하였다. 투사실(205)에 있어서 사용한 고체입자는, 평균입자경 55㎛의 스테인레스 강의 미세입자이다. 투사장치로서는, 원심로터식 투사장치를 사용하고, 임펠러의 직경은 330㎜, 회전속도 3600rpm으로 강판에 투사하였다. 고체입자의 투사밀도는, 강판에 대하여 5kg/min으로 투사하고, 평균거칠기 Ra가 1.3㎛, 피크 카운트(PPI)가 400인 자동차용 아연도금 강판을 제조하였다.

입구측 세정장치(228)에서는, 분사노즐로부터 유량10L/min으로 물을 강판에 분사하여 세정을 하였다. 입구측 강제건조장치(227)에서는, 온풍 드라이어를 사용하고, 온풍온도 100℃、온풍분사 속도 100m/s로 운전하였다. 또한, 입구측 세정장치(228)와 입구측 강제건조장치(227) 사이에는 에어 와이핑 노즐을 배치하고, 세정 수의 대부분은 제거한 후에 건조시키는 방식으로 하였다.

또한, 표면거칠기 부여 처치(205)의 하류측의 출구측 세정장치(221)에서는, 분사노즐로부터 유량5L/min로 물을 강판에 분사하여 세정을 하였다. 출구측 강제건조장치(222)에서는, 온풍 드라이어를 사용하고, 온풍온도 100℃、온풍분사 속도 100m/s로 운전하였다. 또한, 출구측 강제건조장치(222)의 하류측에는 에어 와이핑 노즐(224a, 224b)을 배치하고 있다.

그 결과, 투사실(205)로부터 강판 위에 잔류하여 유출되는 고체입자의 양이 대폭 저감하고, 입구측 강제건조장치(227), 입구측 세정장치(228), 출구측 강제건조장치(222), 출구측 세정장치(221)를 배치하지 않았을 경우에 비교하여, 원단위,즉, 고체입자의 보급량이 75％삭감되었다. 또한, 투사실내에의 이물의 혼입량이 대폭 저감하고, 세퍼레이터로 전부 분리할 수 없었던 이물이 투사기로부터 투사되어, 강판에 스크래치를 생기게 하는 빈도가, 35％ 저감한다는 현저한 효과를 얻을 수 있었다. 더욱이, 주변의 기계부품에 고체입자가 부착되는 양도 대폭 저감하고, 디플렉터 롤의 베어링 등의 고장율이 대폭 저감하였다.

Claims

연속하여 반송되는 금속판에 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치;

그 투사장치가 배치되어 있는 투사실; 및

그 투사실의 하류측에 설치된, 금속판의 표면을 청정하기 위한 청정수단;

을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제1항에 있어서,

상기 청정수단이 적어도 한개의 클리너실(Cleaner Chamber)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항에 있어서,

상기 적어도 한개의 클리너실은, 연속하여 배치된 복수의 클리너실로 이루어지고, 각각의 클리너실이 서로 구획된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 또는 제3항에 있어서,

적어도 한개의 클리너실은, 고체입자를 흡인하는 흡인장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제4항 중 어느 한항에 있어서,

적어도 한개의 클리너실은, 금속판과의 거리가 가장 가까운 위치에 있어서 500㎜ 이상인 상부 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제5항중 어느 한항에 있어서,

적어도 한개의 클리너실은, 클리너실의 상부와 금속판의 공간을 좁게한 구조의 출구부를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제6항에 있어서,

적어도 한개의 클리너실은, 클리너실의 출구방향으로 향하여 낮아지도록 경사져 있는 상부구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제7항중 어느 한항에 있어서,

적어도 한개의 클리너실내에, 금속판의 반송방향에 대하여, 상류측으로 향하여 고체입자를 불어 날려버리는 기체분사장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서,

클리너실의 하류에 배치된, 기체분사장치와 그 기체분사장치에 대향하여 설치된 흡인장치를 구비한 입자제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서,

클리너실의 하류에 배치된, 브러쉬 롤(Brush Roll) 및 흡인장치로 구성되는 입자제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서,

클리너실의 출구측에 배치된, 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판에 압착시키는 입자제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제2항 내지 제8항중 어느 한항에 있어서,

클리너실의 출구측에, 기체분사노즐과 그 기체분사노즐에 대향하여 설치된 흡인장치를 구비한 입자제거장치, 브러쉬 롤 및 흡인 후드(Hood)로 구성되는 입자제거장치와 표면이 점착성을 갖는 점착롤을 금속판에 압착하는 입자제거장치로 이루어지는 군(群)에서 선택된 적어도 2개의 입자제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제1항에 있어서,

상기 청정수단이, 금속판의 표면을 세정하기 위한 적어도 한개의 세정장치로이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제13항에 있어서,

상기 세정장치의 하류측에 배치된 금속판의 강제건조장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제14항에 있어서,

상기 강제건조장치의 하류측에 배치된, 금속판의 가스 와이핑(Gas Wiping)장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 공정; 과

고체입자가 투사된 금속판의 표면에 부착 또는 부유하는 고체입자를 제거하는 공정;

을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제16항에 있어서,

상기 고체입자를 제거하는 공정이, 금속판에 기체를 불어넣어서 고체입자를 불어 날려버리고, 불어 날려버린 고체입자를 흡인하여 제거하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제17항에 있어서,

더욱이, 금속판에 기체를 불어넣어서 금속판상에 잔류하는 고체입자를 불어 날려버리면서 별도 기체를 흡인하여 고체입자를 금속판상으로부터 제거하는 공정, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 브러쉬 롤에 의해 청소하면서 별도 기체를 흡인하여 고체입자를 금속판상으로부터 제거하는 공정, 금속판상에 잔류하는 고체입자를 점착성의 롤을 압착함으로써 금속판상으로부터 제거하는 공정의 군에서 선택된 적어도 하나의 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제16항에 있어서,

금속판에 고체입자를 투사하기 전에, 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제19항에 있어서,

금속판의 표면을 강제건조시키기 전에, 금속판을 세정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입자경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치; 와

상기 투사장치의 입구측에 배치된, 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치;

를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제21항에 있어서,

상기 퇴적물제거장치가, 기체분사장치와 흡인장치로 이루어지는 군에서 선택된 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제21항 또는 제22항에 있어서,

상기 투사장치의 입구측에 설치된 금속판 표면의 퇴적물측정장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제23항에 있어서,

상기 퇴적물측정장치는, 금속판 표면의 반사광을 계측하고, 그 계측결과로부터 퇴적물의 양을 측정하는 퇴적물측정장치인 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
금속판의 표면을 청정하게 하는 공정; 과

청정된 금속판에 고체입자를 투사하는 공정;

을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제25항에 있어서,

금속판의 표면을 청정하게 하는 공정이, 금속판에 기체를 불어넣고, 또는 기체를 흡인하고, 또는 그들의 조합으로 금속판 표면을 청정하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제25항에 있어서,

금속판의 표면을 청정하게 하는 공정이, 금속판 표면의 퇴적물량을 측정하여, 그 측정출력에 따라 퇴적물의 제거장치의 출력을 조정하여 금속판 표면을 청정하게 하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
연속적으로 반송되는 금속판의 표면에, 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 투사장치; 와

그 투사장치가 배치되어 있는 투사실; 과

그 투사실의 상류측에 배치된 금속판의 강제건조장치;

를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제28항에 있어서,

상기 강제건조장치의 상류측에 배치된 금속판의 세정장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정; 과

건조한 금속판의 표면에 평균입경 300㎛ 이하의 고체입자를 투사하는 공정;

을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제30항에 있어서,

금속판을 강제건조시키기 전에, 금속판을 세정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서,

상기 투사장치의 입구측에, 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제16항 내지 제18항중 어느 한항에 있어서,

고체입자를 투사하는 공정보다 앞에, 연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 청정하게 하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서,

그 투사장치의 상류측에 배치된 금속판의 강제건조장치를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제16항 내지 제18항중 어느 한항에 있어서,

고체입자를 투사하는 공정보다 앞에, 연속적으로 반송되는 금속판의 표면을 강제건조시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
제1항 내지 제12항중 어느 한항에 있어서,

투사실의 상류측에 배치된 금속판의 청정장치;

그 청정장치의 하류측에 배치된 강제건조장치; 와

투사장치의 입구측에 배치된 금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 퇴적물제거장치;

를 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 표면처리설비.
제16항 내지 제18항중 어느 한항에 있어서,

고체입자를 투사하는 공정보다 앞에,

금속판의 표면을 세정하는 공정;

세정된 금속판을 강제건조시키는 공정; 과

금속판 표면의 퇴적물을 제거하는 공정;

을 갖는 것을 특징으로 하는 금속판의 제조방법.
용융도금 라인을 갖고, 당해 용융도금 라인에서의 도금욕 후의 냉각장치 또는 합금화로(合金化爐)보다 하류측에, 제32항, 제34항, 제36항중 어느 한항의 금속판의 표면처리설비가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 금속판의 처리설비.
연속 소둔라인을 갖고, 당해 연속 소둔라인에서의 소둔로(燒鈍爐)보다 하류측에, 제32항, 제34항, 제36항중 어느 한항의 금속판의 표면처리설비가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 금속판의 처리설비.