KR200438129Y1 - 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 스나우트 내부의 탕면에 산화층을 형성하여 스나우트 내부가 오염되는 것을 방지함은 물론, 스나우트 내부를 통과하는 강판 표면의 산화층 발생을 방지하여 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있도록 한 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 끝단일부가 용융아연 도금조(P)에 침지되게 설치되어 용융아연 도금대상 강판(S)을 용융아연 도금조에 안내하는 스나우트(10)에 있어서, 상기 강판(S)의 표면이 산화되는 것을 방지하도록 상기 강판(S)의 이동 경로에 가열로에서 발생된 드라이 질소를 공급하는 강판 진행 홀(11)과, 상기 드라이 질소를 물탱크를 통과시키면서 만들어진 웨트 질소를 스나우트(10) 내부로 공급시키도록 상기 스나우트(10)의 양 측면에 설치된 공급관(20)과, 상기 공급관(20)을 통하여 공급된 웨트 질소가 스나우트(10)의 내부 측벽을 따라서, 탕면에 분사되도록 안내하는 안내 부재(30)를 포함하여서 된 것이다.

용융아연도금, 스나우트, 산화층, 웨트 질소, 강판, 애쉬

Description

스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치{Molten steel surface protection membrane making equipment in side snout}

도1은 강판을 용융아연도금 할 때 사용되는 스나우트를 설명하기 위한 개략도.

도2는 본 고안에 따른 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치를 나타낸 절개 사시도.

도3은 본 고안에 따른 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치의 사용상태를 나타낸 단면 구성도.

※도면의 주요부분에 대한 부호 설명※

P : 용융아연 도금조

S : 강판

10 : 스나우트

11 : 강판 진행 홀

20 : 공급관

30 : 안내 부재

31 : 분리판

32 : 통공

본 고안은 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 스나우트 내부의 탕면에 산화층을 형성하여 스나우트 내부가 오염되는 것을 방지함은 물론, 스나우트 내부를 통과하는 강판 표면의 산화층 발생을 방지하여 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있도록 한 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치에 관한 것이다.

일반적으로 용융아연도금강판을 제조할 때에에는 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.

도1은 일반적인 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)에 형성된 강판 진행 홀(11)을 통해서 용융아연도금조(P) 내로 연속적으로 공급되어 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 에어 냉각대에서 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 두 가지가 사용되고 있다.

첫번째 방법은 미국의 프로텍이라는 회사에 의해 개발된 것으로서, 스나우트(10)의 양 측벽에 형성된 공급관(20)을 통하여 웨트 질소를 투입하고, 그 웨트 질소에 의해서 상기 스나우트(10) 내의 탕면에 미세한 산화층(3)을 형성시켜 아연의 증발을 억제하는 것이다.

그러나, 이 기술은 가열로로부터 공급되는 드라이 질소와, 그 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 이것이 강판(S)의 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 보 호되며, 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 용융아연 도금조에 잠기는 부분의 탕면에서 애쉬(Ash)라고 부르는 아연재와 부유 드로스(Dross)(이하 "이물질"이라 통칭함)등이 발생을 방지하고 스나우트 내부를 통과하는 강판 표면의 산화막 발생을 방지할 수 있는 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치 구성은, 끝단일부가 용융아연 도금조에 침지되게 설치되어 용융아연 도금대상 강판을 용융아연 도금조에 안내하는 스나우트에 있어서, 상기 강판의 표면이 산화되는 것을 방지하도록 상기 강판의 이동 경로에 가열로에서 발생된 드라이 질소를 공급하는 강판 진행 홀과, 상기 드라이 질소를 물탱크를 통과시키면서 만들어진 웨트 질소를 스나우트 내부로 공급시키도록 상기 스나우트의 양 측면에 설치된 공급관과, 상기 공급관을 통하여 공급된 웨트 질소가 스나우트의 내부 측벽을 따라서, 탕면에 분사되도록 안내하는 안내 부재를 포함하여서 된 것이다.

그리고 상기 안내 부재의 내부에는 웨트 질소가 이동하는 통공이 구비된 복수개의 분리판을 설치하였다.

삭제

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

도2는 본 고안에 따른 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치를 나타낸 절개 사시도이고, 도3은 본 고안에 따른 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치의 사용상태를 나타낸 단면 구성도로서, 종래 장치와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일 부호를 부여하기로 한다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 고안은 끝단일부가 용융아연 도금조(P)에 침지되게 설치되어 용융아연 도금대상 강판(S)을 용융아연 도금조(P)에 안내하는 스나우트(10)가 마련되어 있되, 상기 스나우트(10)의 내부에는 상기 강판(S)의 이동을 안내하는 강판 진행 홀(11)이 형성되어 있고, 그 강판 진행 홀(11)의 내부에는 상기 강판(S)의 표면이 산화되는 것을 방지하도록 가열로에서 발생된 드라이 질소가 공급된다.

한편, 상기 스나우트(10)의 양 측면에는 상기 드라이 질소를 물탱크를 통과시키면서 만들어진 웨트 질소를 스나우트(10) 내부로 공급시키는 공급관(20)이 설치되어 있다.

그리고, 상기 스나우트(10)의 내부 측벽에는 상기 공급관(20)을 통하여 공급된 웨트 질소가 스나우트(10)의 내부 측벽을 따라서, 탕면에 분사되도록 안내하는 안내 부재(30)가 설치되어 있다.

또한, 상기 안내 부재(30)의 내부에는 그 안내 부재(30)의 내부 공간을 상/하로 구분하도록 복수개의 분리판(31)이 등 간격으로 설치되어 있되, 상기 각 분리판(31)에는 웨트 질소가 하부로 이동할 수 있도록 통공(32)이 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 소둔로에서 일정 온도로 열처리된 후 소둔로 내의 텐션롤에 안내를 받으면서 이동되는 강판(S)은 스나우트(10)에 형성된 강판 진행 홀(11)의 내부를 통해서 용융아연 도금조(P) 내로 연속적으로 공급된다.

상기 용융아연 도금조(P) 내로 공급된 강판(S)은 싱크롤(1)을 감아 돌아 나오면서 아연도금이 행해진 후 에어나이프(2)에 의해 도금량이 제어되거나, 도금 층 의 합금화를 위하여 상기 에어나이프(2)로부터 약 3m 정도 떨어진 위치에 있는 합금화로에 진입되어 합금화 열처리가 된 후, 연속적으로 에어 냉각대에서 냉각되어 톱롤을 행해 전진되는 과정을 거치게 된다.

상기와 같이 스나우트(10)에 형성된 강판 진행 홀(11)을 따라서, 용융아연 도금조(P)의 내부로 이동될 때 상기 강판 진행 홀(11)의 상부에는 가열로에서 발생된 드라이 질소가 분사되는 것이고, 그 드라이 질소에 의해서 강판(S)의 표면이 산화되는 것이 방지된다.

한편, 드라이 질소가 물탱크를 통과하면서 만들어진 웨트 질소는 스나우트(10)의 양 측면에 설치된 공급관(20)을 통하여 공급되는 것이고, 그 공급관(20)을 통하여 공급된 웨트 질소는 스나우트(10)의 내부 측벽에 설치된 안내 부재(30)로 공급되는 것이다.

상기 안내 부재(30)로 공급된 웨트 질소는 안내 부재(30) 내부의 분리판(31)에 형성된 통공(32)을 통하여 상부에서 하부로 순차적으로 이동하면서 예열되는 것이다.

이와 같이 이동된 웨트 질소는 용융아연 도금조(P)의 탕면에 근접되게 설치된 안내 부재(30)의 하단부를 통하여 스나우트(10)의 내부 즉, 용융아연 도금조(P)의 탕면에 분사되는 것이다.

상기와 같이 용융아연 도금조(P)의 탕면에 웨트 질소가 분사되면, 그 탕면의 표면에는 산화층(3)이 생성되므로 스나우트(10) 내부에서 아연 증발이 방지되는 것이다.

한편, 상기 산화층(3)은 도3에 나타낸 바와 같이 강판(S)이 진행하는 양 측면의 탕면에 형성되는 것이고, 상기 강판(S)이 진행하는 주변의 탕면에는 드라이 질소에 의해서 산화층(3)이 발생되지 않게 되므로 강판(S) 표면의 산화를 방지하게 된다.

상술한 바와 같이 스나우트의 내부 양측에 설치된 안내 부재에 의해서 강판으로부터 소정거리 이격된 부분으로 웨트 질소가 분사되므로 스나우트 내부에 이물질 발생을 방지함과 동시에 강판의 표면에 분사되는 드라이 질소에 의해서 강판 표면의 산화가 방지되므로 강판의 용융아연도금시 강판에 이물질이 부착됨으로서 발생하는 용융아연도금의 결함을 해소할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 끝단일부가 용융아연 도금조(P)에 침지되게 설치되어 용융아연 도금대상 강판(S)을 용융아연 도금조에 안내하는 스나우트(10)에 있어서,

   상기 강판(S)의 표면이 산화되는 것을 방지하도록 상기 강판(S)의 이동 경로에 가열로에서 발생된 드라이 질소를 공급하는 강판 진행 홀(11)과, 상기 드라이 질소를 물탱크를 통과시키면서 만들어진 웨트 질소를 스나우트(10) 내부로 공급시키도록 상기 스나우트(10)의 양 측면에 설치된 공급관(20)과, 상기 공급관(20)을 통하여 공급된 웨트 질소가 스나우트(10)의 내부 측벽을 따라서, 탕면에 분사되도록 안내하는 안내 부재(30)를 포함함을 특징으로 하는 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 안내 부재(30)의 내부에는 웨트 질소가 이동하는 통공(32)이 구비된 복수개의 분리판(31)이 설치됨을 특징으로 하는 스나우트 내부의 탕면 보호막 생성장치.
3. 삭제

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