KR20070005204A - 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트 - Google Patents

Abstract

강판의 용융아연 도금시 가열로와 도금욕조사이에 연결되어 강판이 통과하고 특히 내부에서 발생되는 아연재(Ash)의 제거가 용이한 스나우트가 제공된다.

상기 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트는, 강판의 용융아연 도금용 가열로와 도금욕조사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면아래로 침지되는 스나우트 본체와, 상기 스나우트 본체의 하단 내부에 설치되면서 용융아연의 탕면흐름을 일방향으로 유도하여 아연재의 흡입 제거성을 높이는 댐 수단 및, 상기 스나우트 본체에 연결되어 용융아연과 함께 아연재를 흡입 제거하는 흡입수단을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명에 의하면, 기존의 스나우트 내부에 댐을 설치하여 간단한 구조개선으로도 강판의 용융아연 도금중 스나우트의 내부에서 발생되는 아연재(ash)를 효과적으로 배출 제거함으로서, 아연재에 의한 강판의 도금불량과 이에 따른 도금강판의 표면품질의 저하를 억제하고, 구조적으로 간단하여 제작 및 설치가 용이한 개선된 효과를 얻을 수 있다.

아연도금, 스나우트, 아연재, 에쉬(ash), 도금욕조

Description

아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트{Snout of Zinc Coating Line}

도 1은 일반적인 아연도금라인의 스나우트를 도시한 개략도

도 2는 종래 스나우트에서 아연재 제거상태를 도시한 평면 상태도

도 3은 본 발명에 따른 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트를 도시한 개략 사시도

도 4는 본 발명의 스나우트를 도시한 요부 단면도

도 5는 본 발명의 다른 형태의 스나우트를 도시한 요부 단면도

도 6은 도 5의 평면도

도 7은 본 발명의 스나우트를 통한 아연재 제거상태를 도시한 상태도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1.... 스나우트 본체 10.... 댐 수단

16,18.... 제 1,2 댐 30.... 흡입수단

32.... 흡입관 34.... 펌프

본 발명은 강판의 용융아연도금시 가열로와 도금조사이를 연결하는 스나우트에 관한 것이며, 보다 상세하게는 스나우트의 내부에 댐을 설치하는 간단한 구조개선으로 강판의 용융아연 도금중 스나우트 내부에서 발생되는 아연재(또는 에쉬(ash))를 효과적으로 배출 제거함으로서, 아연재에 의한 강판의 도금불량과 이에 따른 도금강판의 표면품질의 저하를 억제하고, 구조적으로 간단하여 설치 및 가동을 용이하게 하는 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트에 관한 것이다.

용융아연 도금강판은 우수한 내식성을 바탕으로 일반 건축자재용을 비롯하여 미려한 표면관리가 요구되는 가전용 외판재 및 자동차용 외판재까지 적용범위가 점점 확대되고 있다.

그런데, 일반 건축자재용 용융아연 도금강판에서는 내식성이 가장 중요한 인자이며, 광택, 조도 및, 각종 표면결함 등의 특성들은 상대적으로 경시되고 있는 데에 반하여, 근래 그 사용량이 증대되는 칼라강판, 가전재 및 자동차 내, 외판 등의 용도에서는 내식성 못지 않게 표면특성이 매우 중요한 인자이고, 따라서 용융아연 도금강판의 수요자들은 엄격한 표면품질을 요구하고 있는 실정이다.

한편, 도 1에서는 이와 같은 강판의 아연도금공정을 도시하고 있는데, 냉간압연된 코일(100)이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되 면서, 강판에 부여된 잔류응력을 제거하기 위하여 가열로(110)에서 열처리되고, 가열이 완료된 강판소재(100)는 아연도금작업에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 용융아연이 충진된 도금욕조(130)로 인입된다.

이때, 가열로(110)와 도금욕조(130)사이에는 고온으로 열처리된 강판이 대기에 노출됨에 따른 표면산화를 방지하기 위하여 스나우트(120)가 설치되고, 이와 같은 스나우트(120)에는 표면산화에 의한 도금불량을 방지하기 위하여 불활성가스가 충진되어 있다.

그리고, 가열로(110), 스나우트(120) 및, 용융아연 도금욕조(130)를 통과한 후 도금강판은 그 직상부의 에어나이프(140)에서 수요가가 원하는 도금량으로 도금량을 조정하게 된다.

다음, 도금량 조정작업이 완료된 도금강판은 조질압연기(미도시)를 거치고, 적정한 표면 조도 부여 및 형상교정을 거쳐 절단기(미도시)에서 절단된 후, 텐션 릴(미도시)에서 권취되어 최종 도금코일 제품으로 생산되는 것이다.

그런데, 도 1에서 도시한 바와 같이, 상기 스나우트(120)의 내벽에는 증발한 아연증기가 에시(ash)로 발전하여 응축되는 아연재(A)가 발생되고, 이 응축된 아연재는 누적 크기가 임계수준을 넘어서면, 도금욕조상의 탕면에 떨어져 부유하다가 결국에는 도금되는 강판(100)에 부착되어 표면결함을 유발하게 된다.

즉, 용융아연 도금강판의 표면품질에 가장 큰 영향을 미치는 것이 바로 아연재(ahs)에 의한 결함이다.

그런데, 이와 같은 아연의 증발 및 응축과, 스나우트 내부분위기 가스의 정 체, 용융아연도금욕의 유동 및 강판 침적시 액체금속의 파동 등 여러가지 요인으로 아연재를 발생시키는데, 이와 같은 아연재는 통상 Zn 및 ZnO 화합물로 구성되어 있다.

그리고, 이와 같은 아연재는 강판 표면에 선상결함 및 미도금 등을 발생시키게 되며, 이러한 결함들은 고급 아연도금 제품에 있어서 치명적인 결함이다.

한편, 이와 같은 용융아연 도금강판의 표면품질에 치명적인 결함요인인 아연재를 저감시키기 위한 기술들이 알려져 있는데, 예를 들어 아연의 증발을 근원적으로 억제하는 방법이나, 스나우트 내부의 도금욕 면적을 감소시키는 방법 또는, 분위기 가스를 흡입해서 아연증기를 분리 제거하는 필터링방법 등이 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 아연의 증발을 억제하는 등의 방법들은 아연재를 원천적으로 제거하는 데에는 미흡한 것이었다.

한편, 도 2에서는 종래 아연재의 제거를 위한 흡입방법이 도시되고 있는데, 스나우트(120)의 하부 양측으로 흡입관(122)을 설치하여 탕면상에 부유된 아연재(A)를 용융아연과 함께 흡입 제거시키는 것이다.

그러나, 이와 같은 종래의 흡입관(122)만으로는 아연재(A)를 효과적으로 흡입 제거하는 데에는 아연재가 스나우트의 내부 탕면상에서 너무 분산된 상태에서 흡입하는 것이므로 완전한 아연재 제거가 어려운 것이었다.

이에 따라서, 보다 효율적으로 스나우트 내부의 아연재를 제거하는 기술이 요구되고 있는데, 예를 들어 스나우트의 내부 하단에 용융아연의 흐름을 일정하게 유도시키는 댐을 설치하면 탕면상의 아연재(A)가 보다 효과적으로 흡입 제거될 수 있어 바람직할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점들을 해소하기 위한 것으로서, 스나우트의 내부에 댐을 설치하는 간단한 구조개선으로 강판의 용융아연 도금중 스나우트 의 내부에서 발생되는 아연재를 효과적으로 배출 제거함으로서, 아연재에 의한 강판의 도금불량과 이에 따른 도금강판의 표면품질의 저하를 억제하는 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트를 제공함에 제 1 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 스나우트의 내부에 댐을 설치하는 간단한 구조로 인하여 개선된 스나우트의 설치 및 보수유지 또는 가동을 용이하게 하는 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트를 제공함에 제 2 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면으로서 본 발명은, 강판의 용융아연 도금용 가열로와 도금욕조사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면아래로 침지되는 스나우트 본체;

상기 스나우트 본체의 하단 내부에 설치되면서 용융아연의 탕면흐름을 일방향으로 유도하여 아연재의 흡입 제거성을 높이는 댐 수단; 및,

상기 스나우트 본체에 연결되어 용융아연과 함께 아연재를 흡입 제거하는 흡입수단;

을 포함하여 구성된 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트를 제공한다.

이때, 상기 댐 수단은, 상기 스나우트 본체의 하단부에 밀폐 연결된 연결판 및, 상기 연결판의 중앙에 강판 통과구를 형성하면서 수직 설치되고 적어도 하나는 탕면보다 높게 형성된 제 1,2 댐으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 제 1 댐은 제 2 댐보다 높이가 작게 형성되고, 제 2 댐은 탕면보다 높게 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 댐은 댐 통과구의 상단측으로 갈수록 통과구 간격이 감소하는 형태로 연결판에 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 댐과 스나우트 본체 사이에는 연결봉이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 흡입수단은, 상기 스나우트 본체의 하부 외측으로 적어도 하나 이상 연결되는 흡입관 및, 상기 흡입관이 연결되는 외부 펌프로 구성될 수 있다.

그리고, 상기 펌프와 연결되어 용융아연을 순환시키는 순환관에는 탕면유동을 저감시키는 유속감소박스가 제공될 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트를 도시한 개략 사시도이고, 도 4는 본 발명의 스나우트를 도시한 요부 단면도이며, 도 5는 본 발명의 다른 형태의 스나우트를 도시한 요부 단면도이고, 도 6은 도 5의 평면도이며, 도 7은 본 발명의 스나우트를 통한 아연재 제거상태를 도시한 상태도이다.

먼저, 도 3에서는 본 발명의 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트의 전체 구성을 도시하고 있다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스나우트는 강판의 용융아연도금용 가열로(도 1의 110)와 도금욕조(도 1의 130)사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면아래로 침지되는 스나우트 본체(1)를 포함한다.

그리고, 이와 같은 본 발명의 스나우트는, 상기 스나우트 본체(1)의 하단 내부에 설치되면서 용융아연의 탕면 흐름을 일방향으로 유도하여 아연재(A)의 흡입 제거성을 높이는 댐 수단(10) 및, 상기 스나우트 본체(1)에 연결되어 용융아연과 함께 아연재(A)를 흡입 제거하는 흡입수단(30)을 포함하여 본 발명의 목적을 구현하도록 구성된 것이다.

즉, 상기 댐 수단(10)은 다음에 상세하게 설명하듯이, 탕면에 침지된 스나우트 본체의 하단부에서 용융아연이 댐 수단을 통하여 흐르는 용융아연의 흐름을 일방향으로 유도시킴으로서, 탕면상의 아연재 흐름을 기존에 분산되는 것에 비하여 한곳으로 집중시키어 아연재(A)의 흡입 제거를 보다 원활하게 하는 역할을 하는 것이다.

다음, 도 4에서는 본 발명의 상기 댐 수단(10)을 단면상으로 도시하고 있는데, 이와 같은 본 발명의 댐 수단(10)은, 상기 스나우트 본체(1)의 하단부에 밀폐 연결된 연결판(12) 및, 상기 연결판(12)의 중앙에 강판 통과구(14)를 형성하면서 수직 연결되고 단면상 서로 높이가 다른 제 1,2 댐(16)(18)으로 이루어 진다.

즉, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스나우트 본체(1)의 하단부에 수평하게 사방에서 연결판(12)이 연결되고, 이와 같은 연결판(12)의 중앙부분이 개구되어 강판(100)이 도 1의 싱크롤(150)로서 이동할 때 통과하는 강판 통과구(14)를 제 1,2 댐사이에서 형성되도록 되어 있다.

따라서, 연결판(12)은 댐 수단의 제 1,2 댐(16)(18)과 연결되기 때문에, 탕면상의 용융아연은 제 1,2 댐(16)(18)사이의 강판 통과구(14)를 통하여만 위로 흐르게 되는데, 도 1에서와 같이 싱크롤의 가동으로 용융아연은 댐위로 스나우트 본체의 내부로 흐르는 유동이 발생된다.

이때, 도 3 및 도 4 에서 도시한 바와 같이, 상기 댐 수단(10)중 제 1 댐(16)이 제 2 댐(18)보다 높이가 작게 형성되어 있고, 상기 제 2 댐(18)은 탕면보다는 높게 설치되고, 따라서 아연재(A)를 포함하는 용융아연은 항상 제 1 댐(16) 쪽으로 흐르도록 유도되고, 결국 아연재의 흡입영역을 한정시키어 흡입성을 높이는 것이다.

한편, 도 5 및 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 제 1 댐(16)은 댐 통과구(14)의 상단측으로 갈수록 통과구 간격(D)이 감소하는 형태로 연결판(12)에 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제 1 댐(16)이 경사지게 설치되면 강판 통과구(14)의 제 1,2 간격(D)(도 5)은 하방으로 갈수록 넓어 지고, 이와 같은 경우 도 1의 싱크롤(150)의 가동시, 싱크롤(150)에 의한 용융아연의 파동으로 제 1 댐(16)을 통한 용융아연의 오버 플로우 흐름이 보다 원활하게 이루어 지도록 하고, 탕면상에 부유된 스나우트 내부의 아연재(A)가 보다 원활하게 흡입 제거되게 한다.

따라서, 탕면내부로 침지된 스나우트 본체(1)의 하부 강판 통과구(14)를 통하여 용융아연이 싱크롤(도 1의 150)의 가동으로 오버 플로우되면 제 2 댐(18)보다는 높이가 낮은 제 1 댐(16)으로만 우선적으로 흐르게 되고, 결국 탕면상의 아연재(A)는 항상 제 1 댐(16)을 넘어서 댐 수단(10)과 스나우트 본체(1)사이의 연결판(12) 상부의 협소한 공간(S)에서만 흐르게 된다.

이때, 다음에 설명하는 흡입수단(30)이 가동되면 흡입관(32)을 통하여 아연재(A)는 용융아연과 함께 댐 수단(10)과 스나우트 본체(1)사이의 협소한공간(S)으로 유도됨으로서 원활하게 흡입 제거되는 것을 가능하게 한다.

즉, 도 2의 기존의 스나우트(120)의 경우 스나우트 하부로 탕면에 침지된 영역에서 아연재(A)는 분산되는 상태이기 때문에, 아연재 흡입성이 떨어지지만, 도 4 내지 도 6에서 도시한 본 발명에서는 제 1 댐(16)을 통하여 일방향으로만 그 흐름이 유도되는 용융아연과 함께 아연재(A)는 보다 협소한 댐과 스나우트 사이의 공간(S)에 잔류하고, 따라서 흡입관(32)을 통한 아연재(A) 흡입 제거성이 그만큼 향상되는 것이다.

다음, 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 제 1 ,2 댐(16)(18)과 스나우트 본체사이에는 연결봉(20)이 설치되는 것이 바람직한데, 이는 수직하게 연결판에 설치된 제 1,2 댐(16)(18)의 설치구조를 견고하게 할 것이다.

다음, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 흡입수단(30)은, 상기 스나우트 본 체(1)의 하부 외측으로 적어도 하나 이상 연결되는 흡입관(32) 및, 상기 흡입관(32)이 연결되는 외부 펌프(34)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 펌프와 연결되어 용융아연을 순환시키는 순환관(36)에는 탕면유동을 저감시키는 유속감소박스(38)가 제공되어 있다.

따라서, 스나우트 본체(1)의 양측으로 흡입관(32)에서 흡입된 아연재를 포함하는 용융아연은 펌프(34)와 순환관(36)을 통하여 유속저감박스(38)에서 모이기 때문에, 실제 스나우트 하부에서 흡입되는 용융아연의 유속은 저속으로 유지되고, 탕면상의 용융아연 파동을 저감된다.

한편, 이와 같은 댐 수단(10)을 구비하는 본 발명의 스나우트를 통하여 강판(100)의 아연도금을 수행하는 경우, 스나우트의 아연재 흡입제거율이 기존(도2)의 경우 한 코일당 50-60개가 발견되었지만, 본 발명의 경우 20 이하로 감소되었다.

또한, 기존에는 스나우트 내부의 용융아연 순환성이 본 발명보다 떨어지기 때문에, 강판에 우선 반응하는 Al%가 감소되고, Al% 감소에 따라 강판에서 용출되는 Fe%가 증가되어 드로스(Dross)의 생성이 증가되는 문제가 있었으나, 본 발명의 스나우트의 경우에는 스나우트 내부의 용융아연 순환성도 향상되기 때문에, 결과적으로 신선한 용융아연의 공급으로 Al%감소가 없어지므로 드로스(Dross)의 발생량을 감소시키게 한다.

그리고, 전체적으로는 스나우트의 내부에 항상 일정한 Al%이 유지되기 때문에, 강판과 용융아연 사이에 균일한 코팅층(Fe₂Al₅층)이 형성되어 도금 균일성을 보 다 향상시키게 된다.

따라서, 본 발명의 스나우트는 전체적으로 강판의 도금 품질을 보다 향상시키는 것이다.

이와 같이 본 발명인 아연도금라인의 스나우트에 의하면, 기존의 스나우트에 댐을 설치하는 간단한 구조개선으로 강판의 용융아연 도금중 스나우트 내부에서 발생되는 아연재(ash)를 효과적으로 배출 제거함으로서, 아연재에 의한 강판의 도금불량과 이에 따른 도금강판의 표면품질의 저하를 억제하고, 용융아연의 순환도 원활하게 하여 드로스 감소와 같은 도금품질을 보다 향상시키는 우수한 효과를 제공한다.

더하여, 개선된 구조가 댐을 설치하는 간단한 것이므로 스나우트의 제작, 설치 및, 가동을 용이하게 하는 등의 다른 우수한 효과가 있다.

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

1. 강판의 용융아연 도금용 가열로와 도금욕조사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면아래로 침지되는 스나우트 본체;

   상기 스나우트 본체의 하단 내부에 설치되면서 용융아연의 탕면흐름을 일방향으로 유도하여 아연재의 흡입 제거성을 높이는 댐 수단; 및,

   상기 스나우트 본체에 연결되어 용융아연과 함께 아연재를 흡입 제거하는 흡입수단;

   을 포함하여 구성된 아연재 제거성이 우수한 아연도금라인의 스나우트.
2. 제 1항에 있어서, 상기 댐 수단은,

   상기 스나우트 본체의 하단부에 밀폐 연결된 연결판; 및,

   상기 연결판의 중앙에 강판 통과구를 형성하면서 수직 설치되고 적어도 하나는 탕면보다 높게 형성된 제 1,2 댐;

   으로 구성된 것을 특징으로 하는 스나우트.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1 댐은 제 2 댐보다 높이가 작게 형성되고, 제 2 댐은 탕면보다 높게 설치된 것을 특징으로 하는 스나우트.
4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1 댐은 댐 통과구의 상단측으로 갈수록 통과구 간격이 감소하는 형태로 연결판에 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 스나우트.
5. 제 2항에 있어서, 상기 댐과 상기 스나우트 본체사이에는 연결봉이 설치된 것을 특징으로 하는 스나우트.
6. 제 1항에 있어서, 상기 흡입수단은,

   상기 스나우트 본체의 하부 외측으로 적어도 하나 이상 연결되는 흡입관; 및

   상기 흡입관이 연결되는 외부 펌프;

   로 구성된 것을 특징으로 하는 스나우트.
7. 제 6항에 있어서, 상기 펌프와 연결되어 용융아연을 순환시키는 순환관에는 탕면유동을 저감시키는 유속감소박스가 제공된 것을 특징으로 하는 스나우트.

Images