KR20050121374A

KR20050121374A - 도금욕조의 롤 축 차폐장치

Info

Publication number: KR20050121374A
Application number: KR1020040046485A
Authority: KR
Inventors: 김상준; 신현종
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2004-06-22
Filing date: 2004-06-22
Publication date: 2005-12-27
Also published as: KR101090821B1

Abstract

본 발명은 용융금속이 채워진 도금욕조의 측벽과 상기 도금욕조를 관통하는 롤 축의 틈새로 용융금속이 유출되는 것을 차단하는 차폐장치로서, 상기 롤 축의 양 끝에 회전 가능하게 결합되는 슬리브, 상기 슬리브의 내측 및 외측면에 일정간격으로 형성된 요홈, 상기 롤 축을 중심으로 상기 슬리브의 일 면에 배열 결합되는 날개, 및 회전하는 상기 날개가 상기 용융금속의 유출방향과 반대방향으로 압력을 작용시킬 수 있도록 상기 슬리브를 회전시키는 동력장치를 포함한다. 이와 같이 이루어진 본 발명 도금욕조의 롤 축 차폐장치는 롤 축의 주위를 따라 배출되려는 용융금속을 효과적으로 차단시킬 수 있다.

Description

도금욕조의 롤 축 차폐장치{APPARATUS FOR SHIELDING MOTEN METAL FROM HOT POT}

본 발명은 도금욕조에 채워진 용융금속이 롤 축 주변틈새로 유출되는 것을 차단하는 차폐장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 용융금속의 유출을 보다 확실하게 차단할 수 있는 도금욕조의 롤 축 차폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 강판의 도금은 용융금속이 채워진 도금욕조(100)에서 이루어진다. 도 1에 도시된 바와 같이 강판(200)이 도금욕조(100)에 연직으로 침잠된 뒤 롤(10)을 기점으로 반환되어 나오면, 용융금속에 의해 강판(200) 표면이 자연스럽게 도금된다.

그러나, 롤(10)을 지지하는 베어링(20)이 도금욕조(100) 내에 설치되므로 고속으로 도금하기 곤란하며, 베어링의 수명이 짧아지는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로는 일본공개특허 제1994-182281호와 제1992-346641호가 있다. 이들 특허는 자장을 이용하여 용융금속이 유출되는 것을 차단하는 기술로서, 롤 축이 돌출된 도금욕조 측벽에 롤 축에 수직하게 자장을 발생시키는 자장발생장치를 구비하고 있다. 그러나, 자장을 이용한 차폐방식은 대형 도금욕조에 적용함에 있어서는 그 성능과 효율이 미비하므로 실질적으로 모든 도금욕조에 보편화하여 사용하기에는 적합하지 않다.

한편, 일본공개특허 제1992-346641호에는 자장 외에 롤 축에 나사산이 형성된 너트가 결합되어 있어 유출되는 용융금속을 강제적으로 차단하는 특징이 있으나, 너트가 롤 축에 일체로 결합된 형태여서 용융금속의 차폐가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다. 즉, 공개일본특허는 너트의 회전속도가 롤의 회전속도에 의해 좌우되므로 롤이 고속으로 회전하는 경우에는 도금욕조 내의 유동을 불안정하게 만들고, 롤이 저속으로 회전하는 경우에는 용융금속의 유출을 차단할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 롤 축이 결합된 도금욕조 측벽을 통해 외부로 유출되는 용융금속을 보다 효과적으로 차단할 수 있는 도금욕조의 롤 축 차폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 한 실시예에 따르면 용융금속이 채워진 도금욕조의 측벽과 상기 도금욕조를 관통하는 롤 축의 틈새로 용융금속이 유출되는 것을 차단하는 차폐장치로서, 상기 롤 축의 양 끝에 회전 가능하게 결합되는 슬리브, 상기 슬리브의 내측 및 외측면에 일정간격으로 형성된 요홈, 상기 롤 축을 중심으로 상기 슬리브의 일 면에 배열 결합되는 날개, 및 회전하는 상기 날개가 상기 용융금속의 유출방향과 반대방향으로 압력을 작용시킬 수 있도록 상기 슬리브를 회전시키는 동력장치를 포함하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치가 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명 도금욕조의 롤 축 차폐장치의 한 실시예에 따른 요부 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 도 2의 실시예에 따른 사용상태를 대략적으로 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 바와 도금욕조(100)에는 롤(10)의 축(11)이 외측으로 인출되게 설치되어 있다. 그리고, 도금욕조(100)의 측벽에는 축(11) 주위로 평행하게 뻗은 원통형의 외통(110)이 형성되어 있다.

롤(10)의 축(11)에는 베어링(20)과 슬리브(30)가 결합되어 있다. 베어링(20)은 롤(10)이 도금욕조(100) 내에서 원활하게 고속 회전할 수 있도록 도금욕조(100) 외측에 설치되어 있으며, 슬리브(30)는 축(11)과 외통(110) 사이에 설치되어 있다.

슬리브(30)의 일부는 외통(110) 밖으로 돌출되어 있다. 돌출된 부분에는 동력장치(도시되지 않음)와 연결된 벨트(50)와 베어링(25)이 결합되어 있다. 동력장치는 도금욕조 외측에 설치되어 벨트(50)를 매개로 슬리브(30)를 회전시킨다. 이때, 베어링(25)은 슬리브(30)가 롤(10)에 대해 독립하여 회전되도록 슬리브(30)를 지지한다. 따라서, 본 발명은 종래와 달리 슬리브(30)의 회전속도를 독자적으로 조절할 수 있다. 본 실시예에서는 슬리브(30)를 지지하는 베어링(25)이 도금욕조(100) 외측에 설치되어 있으나, 상황에 따라서 외통(110)과 슬리브(30) 사이에 설치될 수도 있다. 베어링(25)을 외통(110)와 슬리브(30) 사이에 설치하면 베어링(25)을 고정시키기 위한 별도의 구조물을 설치하지 않아도 되는 편리함이 있다.

한편, 벨트(50)를 단순히 슬리브(30)의 원주면에 감으면 고속회전시 이탈될 수 있으므로, 슬리브(30)의 원주면에 벨트(50)가 끼워질 수 있는 홈을 형성시키는 것이 바람직하다. 아울러, 본 실시예에서는 벨트(50)를 이용하여 슬리브(30)에 동력을 전달하는 것으로 설명하였으나, 경우에 따라서는 체인이나 기어를 이용할 수 있다.

슬리브(30)의 내측 및 외측 원주면에는 요홈(35)이 형성되어 있다. 요홈(35)은 슬리브(30)의 원주면을 따라 나선형태로 형성되어 있으며, 슬리브(30)의 원주면을 따라 밖으로 유출되는 용융금속의 흐름을 나선형태로 유도한다. 따라서, 슬리브(30)가 회전하면 관성에 의해 유출되던 용융금속이 요홈(35)의 방향으로 회전하여 압력을 발생시키고 이로 인해 외통(110)과 축(11)사이로 유출되는 용융금속의 유동이 둔해진다. 이때, 슬리브(30)의 회전속도가 계속 증가하여 용융금속의 유출압력과 동일해지면 도 3에 도시된 바와 같이 도금욕조(100) 내측으로 이동하는 유동이 발생되어 외통(110)을 통해 유출되는 용융금속의 량이 현격하게 줄어들게 된다.

다만, 슬리브(30)의 회전속도가 증가하면서 발생된 압력이 용융금속의 유출압력보다 커지면 용융금속이 오히려 롤(10) 쪽으로 집중되게 되어 도금되는 강판의 이동을 방해할 우려가 있다. 또한, 슬리브(30)의 고속 회전은 도금욕조(100) 내 용융금속의 유동을 불안정하게 만들어 도금욕조(100) 내에 기포를 발생시킬 수 있으므로, 소량의 용융금속이 외통(110)을 통해 유출될 수 있는 정도로 슬리브(30)를 회전시키는 것이 바람직하다. 이때, 슬리브(30)에 의해 압력이 발생된 상태에서는 슬리브(30)와 외통(110)의 틈새로 용융금속이 용이하게 배출되기 어려우므로, 외통(110) 외측에 히터를 설치하여 소량의 용융금속이 보다 원활하게 유출될 수 있도록 하는 것이 좋다. 아울러, 외통(110) 아래쪽에는 유출되는 용융금속을 임시 저장할 수 있는 보조 탱크를 설치하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 슬리브(30)의 회전속도를 롤(10)과 관계없이 조절할 수 있으므로, 외부로 유출되는 용융금속의 량과 도금욕조의 상태에 맞게 슬리브(30)를 회전시킬 수 있다.

한편, 도금욕조(100) 외측으로 배출되는 용융금속의 유량은 외통(110)과 축(11)간의 틈새크기에 비례하므로, 슬리브(30)와 외통(110)간의 틈새 및 슬리브(30)와 축(11)간의 틈새가 수 mm가 되도록 슬리브(30)의 두께를 산정하는 것이 좋다. 아울러, 요홈(35)의 측면을 경사지게 하여 보다 많은 량의 용융금속이 요홈(35)을 따라 유동되게 하는 것이 좋다.

도 4는 본 발명 도금욕조의 롤 축 차폐장치의 다른 실시예에 따른 요부 단면도를 나타낸 것이다.

본 실시예에서는 도금욕조(100)의 외측으로 돌출된 외통(110)을 내측으로 돌출시켰다. 이와 같이 외통(110)을 돌출시키면 외통(110) 외측으로 항상 고온의 용융금속이 감싸므로 앞의 실시예와 달리 히터를 구비시키지 않아도 되므로 설비가 보다 간단해지는 장점이 있다. 아울러, 본 실시예에서는 베어링(20)을 도금욕조(100)의 내벽에 설치하는 것이 가능하므로 축(11)의 지지점 간의 거리를 보다 짧게 하여 축(11)의 휨 현상을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 롤과 별개로 회전하는 슬리브에 의해 도금욕조 외측으로 유출되는 용융금속을 효과적으로 차단할 수 있으며, 롤 축 주변의 용융금속을 분산시켜 롤이 보다 원활하게 고속 회전할 수 있도록 도와준다.

이상에서 도금욕조의 롤 축 차폐장치에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1 및 도 2는 종래 도금욕조의 롤 축 차폐장치를 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명 도금욕조의 롤 축 차폐장치의 한 실시예에 따른 요부 단면도를 나타낸 것이고,

도 3은 도 2의 실시예에 따른 사용상태를 대략적으로 나타낸 것이고,

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 도금욕조 200 : 강판

10 : 롤 11 : 축

20, 25 : 베어링 30 : 슬리브

35 : 요홈 50 : 벨트

Claims

용융금속이 채워진 도금욕조의 측벽과 상기 도금욕조를 관통하는 롤 축의 틈새로 용융금속이 유출되는 것을 차단하는 차폐장치로서,

상기 롤 축의 양 끝에 회전 가능하게 결합되는 슬리브,

상기 슬리브의 내측 및 외측면에 일정간격으로 형성된 요홈,

상기 롤 축을 중심으로 상기 슬리브의 일 면에 배열 결합되는 날개, 및

회전하는 상기 날개가 상기 용융금속의 유출방향과 반대방향으로 압력을 작용시킬 수 있도록 상기 슬리브를 회전시키는 동력장치를 포함하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치.
청구항 1에 있어서, 상기 요홈은 상기 슬리브의 원주면을 따라 나선형태로 형성된 것을 특징으로 하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치.
청구항 1에 있어서, 상기 슬리브에는 상기 슬리브의 회전이 원활하게 이루어질 수 있도록 베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치.
청구항 1에 있어서,

상기 동력장치는 벨트, 체인, 또는 기어 중에 어느 하나를 매개로 상기 슬리브에 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 요홈은 적어도 하나의 경사진 측면을 갖는 것을 특징으로 하는 도금욕조의 롤 축 차폐장치.