KR20100048039A - 드로스 흡착 및 그루브 마크 방지를 위한 씽크롤 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합금화아연도금강판(GA) 및 아연도금강판(GI)를 겸용 생산하는 설비에서 스트립의 방향전환을 이루도록 도금욕조의 내부에 설치된 씽크롤에 관한 것으로, 씽크롤의 표면에 형성되는 그루브의 형상을 최적화하고 롤크라운을 변경하여 스트립의 표면에 발생되는 드로스 흡착 및 그루브 홈 마크의 발생을 최소화하여 표면품질을 향상시키기 위한 씽크롤에 관한 것이다.

본 발명은 롤의 표면에 길이방향으로 형성되며 산부에서 인접한 산부까지의 피치가 1.75±0.2mm 범위이고, 깊이는 0.2±0.05mm 범위이며, 0.25±0.05mm 범위의 바닥평탄면을 구비하고, 상기 바닥평탄면의 양측 모서리는 0.3±0.1mm 범위의 곡률반경으로 라운드 처리된 그루브홈을 구비하는 씽크롤을 제공한다.

씽크롤, 아연도금강판, 그루부 마크, 드로스, 피치

Description

드로스 흡착 및 그루브 마크 방지를 위한 씽크롤{SINK ROLL FOR PREVENTING GROOVE MARK AND DROSS ADHESION}

본 발명은 합금화아연도금강판(GA) 및 아연도금강판(GI)를 겸용 생산하는 설비에서 스트립의 방향전환을 이루도록 도금욕조의 내부에 설치된 씽크롤에 관한 것으로, 씽크롤의 표면에 형성되는 그루브의 형상을 최적화하고 롤크라운을 변경하여 스트립의 표면에 발생되는 드로스 흡착 및 그루브 홈 마크의 발생을 최소화하여 표면품질을 향상시키기 위한 씽크롤에 관한 것이다.

일반적으로 씽크롤은 아연을 녹여 460℃로 유지시켜 주는 도금욕조의 내부에 위치되어 내부로 들어오는 스트립의 방향을 전환 시키는 역할을 한다.

따라서 아연도금욕에 잠기는 씽크롤은 용융된 아연욕조안에서 계속 회전하여야 하므로 특수하게 제작, 가공 되어진다.

또한, 이러한 씽크롤은 표면에 그루브 홈을 가공하는데 상기 그루부홈은 스트립과 씽크롤이 접촉하는 부분에서 스트립의 사행을 방지하지 않도록 하는 목적으 로 가공되어진다.

상기 씽크롤이 침적되는 아연도금욕조내에서 스트립과 씽크롤등에서 Fe의 확산에 의해 욕조내로 용출이 발생하여 아연 또는 알루미늄등과 반응하여 하부드로스(Bottom Dross ; FeZn7)을 형성하거나 상부드로스(Top Dross ; Fe2Al5)를 형성한다.

이렇게 발생한 드로스들은 씽크롤 및 스트립의 회전에 따라 유동이 발생하여 씽크롤의 Groove에 흡착되거나 스트립과 씽크롤 사이에 존재하게 된다.

도 1은 종래의 씽크롤 표면의 그루브에 의하여 발생한 그루브 마크(Groove mark)의 광학 현미경 사진을 나타낸 것이고, 도 2는 스트립의 표면에 부착된 상부드로스의 전자현미경 사진을 나타낸 것이다.

그루브 홈 내부에는 알루미늄이 많이 분포되어 친화력이 큰 Fe와 Al이 반응하게 되어 알루미늄화합물을 형성한다.

따라서 그루브의 평평한 면과 홈이 있는 부분에서 검은 부분과 희 부분의 색상차가 발생하는 그루브마크 결함이 발생한다. 또한 그루부 홈의 경계면의 반경이 날카로우면 유동에 의해 혼입된 상부드로스가 스트립의 표면에 흡착이 되어 검은 얼룩과 같은 점들의 표면결함으로 나타나며 이러한 결함이 그루브의 라인에 따라 형성되는 특징이 있다.

또한, 종래의 씽크롤의 롤크라운(Roll Crown)은 스트립의 사행을 방지해 주기 위하여 적용되었지만 스트립의 폭과 두께의 변화등에 의하여 표면에 불균일한 장력을 형성하여 위치별로 그루부마크 또는 표면결함이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 한 것으로서, 씽크롤의 곡율 및 그루부 피치를 변경하여 사행이 없으면서 균일한 장력을 전달하는 씽크롤을 제공함에 있다.

본 발명은 표면 결함이 발생하지 않으며 스트립의 사행이 발생하지 않는 씽크롤을 개발하기 위해서는 씽크롤의 롤크라운을 최대한 줄이면서 그루브의 피치를 최적화하여 사행을 방지하고 스트립과 씽크롤의 그루브 홈 계면의 아연용액 및 부유드로스들이 신속하게 빠져 나올수 있는 씽크롤을 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 롤의 표면에 길이방향으로 형성되며 산부에서 인접한 산부까지의 피치가 1.75±0.2mm 범위를 가지는 그루브홈을 구비하는 씽크롤을 제공한다.

본 발명은 롤의 표면에 길이방향으로 형성되며 산부에서 인접한 산부까지의 피치가 1.75±0.2mm 범위이고, 깊이는 0.2±0.05mm 범위이며, 0.25±0.05mm 범위의 바닥평탄면을 구비하고, 상기 바닥평탄면의 양측 모서리는 0.3±0.1mm 범위의 곡률반경으로 라운드 처리된 그루브홈을 구비하는 씽크롤을 제공한다.

본 발명에 따른 씽크롤은 롤크라운을 최소화하고, 그루브 간격을 조밀하게 배열함으로써 스트립의 표면에 드로스의 흡착이 발생하지 않도록 하며, 스트립의 사행을 발생하지 않는 효과를 얻게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 씽크롤을 사용하면 드로스 흡착과 그루브 마크가 발생하지 않은 우수한 품질의 아연도금강판 및 합금화아연도금강판을 제조할 수 있는 효과를 가져온다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 도금욕조에서 드로스 흡착 및 그루브 마크 방지를 위한 씽크롤의 실시예를 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 도금욕조에서 드로스 흡착 및 그루브 마크 방지를 위한 씽크롤의 실시예의 그루브 형상을 나타낸 일부 확대단면도이다.

본 발명은 표면 품질이 우수한 합금화용융아연도금강판(GA) 및 아연도금강판(GI) 제품을 생산하기 위한 목적으로 스트립의 방향전환을 이루도록 아연도금욕의 내부에 설치된 씽크롤에 있어서, 롤크라운을 제고하고, 그루브 형상을 개선함으 로써 스트립의 사행을 방지하고 표면결함이 발생하지 않는 씽크롤을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 씽크롤은 도시된 바와 같이, 표면에 롤의 길이방향으로 형성되며 소정의 피치로 연속 형성되는 그루브홈을 구비한다.

그루브홈의 피치(P)는 산부와 인접한 산부사이의 간격을 의미하는 것으로, 종래에는 피치가 20mm로 비교적 큰 간격으로 형성되었으나, 본 발명은 피치를 감소시켜 1.75mm 내외로 형성한다. 바람직한 피치의 범위는 1.73~1.77mm 이다.

피치(P)를 감소시킴으로써, 피치(P)의 산부와 스트립 표면이 조밀하게 지지하게 되므로 롤크라운을 0mm로 설정하여도 스트립의 사행이 발생하지 않게 된다.

피치(P)가 상술한 범위보다 적을 경우 씽크롤에 그루브홈을 가공하기가 곤란하며, 조밀한 형상에 의해 그루브홈이 쉽게 손상되어 씽크롤의 교체 주기가 짧아지게 된다.

반대로 피치(P)가 상기의 범위보다 클 경우 스트립과 싱크롤 사이의 용융아연의 배출이 원활하지 않고 그루브마크 및 부유드로스 들이 스트립 전폭에 걸쳐 그루브라인에 따라 흡착되어 표면품질이 저하되는 문제점을 가져오게 된다.

또한, 피치(P)의 감소로 인하여 용융아연의 배출속도를 증가시키고, 상부드로스가 스트립의 표면에 흡착되는 것을 방지할 수 있다.

롤크라운(C)은 도 4에 도시된 바와 같이, 싱크롤의 중앙의 볼록한 부분과 가장자리의 높이차를 의미하는 것인데, 종래에는 일반적으로 1.5mm 정도의 롤크라운을 부여하고 있었으나, 본원발명의 경우 롤크라운(C)을 0mm로 설정하였다.

본 발명에 따른 씽크롤의 직경(D)은 760±50mm 범위인 것이 바람직하며, 길이(L)는 2100mm 내외로 형성하는 것이 바람직하다.

다시 도 3을 참조하면, 그루브홈은 가장 낮은 부분에 바닥평탄면(20)을 구비하며, 바닥평탄면(20)의 길이(W)는 0.25±0.05mm 범위인 것이 바람직하다.

바닥평탄면(20)의 양측 모서리(22)는 라운드처리하여 드로스가 쉽게 빠져나갈수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이 때, 양측 모서리(22)의 라운드처리 곡률반경(R2)은 0.3±0.1mm 범위인 것이 바람직하다.

또한, 그루브홈이 시작되는 산부(10)의 모서리도 라운드처리 하여 그루브 마크 발생을 방지한다. 산부(10)의 라운드처리 곡률반경(R1)은 0.5±0.1mm 범위인 것이 바람직하다.

산부(10)와 바닥평탄면(20)의 높이차인 그루브홈의 깊이(H)는 0.2±0.05mm 범위인 것이 바람직하다.

[실시예]

직경 760mm, 길이 2100mm 씽크롤의 표면에 그루브 형상과 롤크라운을 변경하면 사행발생유부와, 그루브 마크, 드로스 흡착에 관하여 실험해보았다.

실험결과 피치가 20mm 큰 실시예 1과, 실시예 2의 경우에는 드로스 흡착과 그루브 마크가 모두 발생하였으나, 피치를 감소시킨 실시예 3과 실시예 4의 경우 드로스 흡착이 발생하지 않는 것으로 나타났다.

실시예 3의 경우 롤크라운이 0.8mm 부여된 결과 워크사이드에서 그루브 마크가 발생하는 결과를 가져왔고, 롤크라운을 제거한 실시예 4의 경우 그루브마크와 드로스흡착이 모두 발생하지 않았다.

본 발명은 그루브홈의 깊이를 기존 1.2mm에서 0.2mm로 감소시키고, 그루브홈마다 곡율을 부여하여 드로스가 그루브홈의 경계면에서 스트립의 표면에 눌러져 흡착이 발생하는 것을 효과적으로 방지하는 효과를 가져온다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래의 씽크롤 표면의 그루브에 의하여 발생한 그루브 마크(Groove mark)의 광학 현미경 사진,

도 2는 스트립의 표면에 부착된 상부드로스의 전자현미경 사진,

도 3은 본 발명에 따른 도금욕조에서 드로스 흡착 및 그루브 마크 방지를 위한 씽크롤의 실시예의 그루브 형상을 나타낸 일부 확대단면도,

도 4는 씽크롤의 직경과 길이, 롤크라운을 나타낸 측면도임.

Claims (9)

1. 롤의 표면에 길이방향으로 형성되며 산부에서 인접한 산부까지의 피치가 1.75±0.2mm 범위를 가지는 그루브홈을 구비하는 씽크롤.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 그루브홈의 깊이는 0.2±0.05mm 범위인 것을 특징으로 하는 씽크롤.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 그루브홈은 0.25±0.05mm 범위의 바닥평탄면을 구비하는 것을 특징으로 하는 씽크롤.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 바닥평탄면의 양측 모서리는 0.3±0.1mm 범위의 곡률반경으로 라운드 처리되는 것을 특징으로 하는 씽크롤.
5. 롤의 표면에 길이방향으로 형성되며 산부에서 인접한 산부까지의 피치가 1.75±0.2mm 범위이고, 깊이는 0.2±0.05mm 범위이며, 0.25±0.05mm 범위의 바닥평탄면을 구비하고, 상기 바닥평탄면의 양측 모서리는 0.3±0.1mm 범위의 곡률반경으로 라운드 처리된 그루브홈을 구비하는 씽크롤.
6. 제 1 항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 그루브홈의 산부는 0.5±0.1mm 범위의 곡률반경으로 라운드 처리되는 것을 특징으로 하는 씽크롤.
7. 제 1 항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 씽크롤의 직경은 760±50mm 범위인 것을 특징으로 하는 씽크롤.
8. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 그루브홈은 좌우 대칭형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 씽크롤.
9. 제 1 항 또는 제 5항에 있어서,

   상기 씽크롤은 롤크라운이 0mm 인 것을 특징으로 하는 씽크롤.

Images