KR20140083217A

KR20140083217A - 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치

Info

Publication number: KR20140083217A
Application number: KR1020120152694A
Authority: KR
Inventors: 김충원
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-04

Abstract

본 발명은 연속 용융 도금라인의 스나우트 내 이물질 제거장치에 관한 것으로서, 스나우트의 체적을 줄일 수 있고, 스나우트 내벽에서 떨어져 탕면에 부유하는 이물질이 강판에 부착되고 유입되는 것을 방지하여. 강판 품질 저하를 방지한다.

Description

아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치{DEVICE FOR REMOVING ASH IN SNOUT OF ZINC GALVANIZING LINE}

본 발명은 연속 용융 도금라인의 스나우트 내 이물질 제거장치에 관한 것이다.

응용아연 도금강판은 내식성이 우수하여 자동차용, 건재용, 가전용 등 산업계에서 널리 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 도금강판의 연속 용융 도금공정을 개략적으로 나타낸다.

냉간압연된 코일이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되면서, 강판(S)에 부여된 잔류응력을 제거하기 위하여 가열로(20)에서 열처리되고, 가열이 완료된 강판(S)은 아연도금작업에 적당한 온도로 유지되는 상황에서, 용융아연이 충진된 도금욕조(40)로 인입된다.

이때, 가열로와 도금욕조 사이에는 고온으로 열처리된 강판(S)이 대기에 노출됨에 따른 표면산화를 방지하기 위하여 스나우트(10)가 설치된다.

가열로, 스나우트(10) 및 용융아연 도금욕조(40)를 통과한 후 도금강판(S)은 그 직상부의 에어나이프(30)에서 수요자가 원하는 도금량으로 도금량을 조정하게 된다.

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.

이와 같이 구성된 연속 용융 도금장치는 도금 과정에서 스나우트(10) 내부의 도금욕면에(40) 애쉬, 드로스 등과 같은 이물질(A)이 다량으로 발생하여 강판(S)의 표면 결함을 유발하는 문제점이 있었다. 예를 들어, 강판(S)이 인입되는 스나우트(10)에는 표면산화에 의한 도금불량을 방지하기 위하여 불활성가스가 충진되고, 스나우트(10)의 도금욕면 부근에는 이슬점이 낮은 환원성 분위기가 조성되어 아연이 쉽게 증발하는데, 증발된 아연은 스나우트(10)의 벽면에 부착되어 애쉬(ash)를 형성하고, 이 애쉬는 도금욕면에 낙하하게 된다. 스나우트(10)의 도금욕면에는 애쉬 외에도 드로스(dross), 아연 산화물과 같은 고상 이물질(A)들이 부유하거나 체류하게 되고, 이 이물질(A)들은 강판(S)의 표면에 부착되어 표면결함을 유발하게 된다.

이를 해결하기 위하여 스나우트(10)의 도금욕면으로부터 이물질(A)을 효과적으로 제거하는 장치가 한국 공개특허 제10-2007-0005204호에 개시되어 있다.

이 이물질 제거장치는 스나우트(10) 본체 내에 용융 아연의 탕면흐름을 일방향으로 유도하여 애쉬와 같은 이물질(A)의 흡입 제거성을 높이는 댐(13) 및 이물질(A)을 흡입하는 흡입수단으로 구성된다.

그러나, 이 이물질(A) 제거장치는 강판(S)의 반곡을 고려하여 댐(13)을 설치하여야 하므로 스나우트(10)의 부피가 커지고, 흡입수단의 구성이 복잡할 뿐 아니라, 흡입수단의 배관 막힘 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은, 강판의 응용아연 도금중 스나우트의 내부에서 발생되는 이물질을 효과적으로 배출 제거하고, 이물질의 유입을 방지하여, 이물질에 의한 강판의 도금불량과 이에 따른 도금강판의 표면품질의 저하를 억제하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치를 제공함에 있다.

강판의 용융아연 도금용 가열로와 도금욕조 사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면 아래로 침지되는 스나우트 본체 및 상기 스나우트 본체의 내부에 설치되고 상기 강판에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 부착 방지 수단을 포함하며, 상기 부착 장지 수단은 인입되는 상기 강판에 접촉하여 회전함으로써 이물질을 상기 강판 외측 방향으로 유도하는 것을 특징으로 하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치를 제공한다.

이때, 상기 부착 방지 수단은 상기 스나우트 본체 내부 하단에 회전 가능하게 설치된 회전 롤러일 수 있다.

또한, 상기 부착 방지 수단은 상기 강판의 이동에 따라 상기 강판과 구름 접촉하면서 회전하는 제1회전 롤러 및 상기 제1회전 롤러 외측에 접촉되며, 상기 제1회전 롤러의 회전에 따라 회전하는 제2회전 롤러일 수 있다.

이때, 상기 제1회전 롤러 전체 체적의 50% 이하가 욕조의 탕면에 침지되고, 상기 제2회전 롤러는 전체 체적의 50% 이상이 욕조의 탕면에 침지될 수 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 스나우트에 댐을 설치할 필요가 없을 뿐 아니라, 회전수단이 아연 용융 욕조로 인입되는 강판을 가이드 함으로써 강판의 반곡을 제어하여 반곡에 의한 강판과 스나우트와의 간섭을 방지할 수 있어, 결과적으로 스나우트의 체적을 줄일 수 있다.

또한, 탕면의 노출 표면적을 줄임으로써 증발되는 아연증기량을 최소화시키고 이로 인해 스나우트 내벽면에 고착되는 이물질의 양을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 스나우트 내벽에서 떨어져 탕면에 부유하는 이물질이 강판에 부착되는 것을 방지하고, 이물질의 유입을 방지할 수 있다. 그 결과, 용융아연도금과정에서 강판 표면에 이물질이 부착되어 발생하는 강판 품질 저하를 방지한다.

도 1은 일반적인 아연도금라인의 용융 도금 공정을 나타낸 개략도이다.
도 2는 일반적인 아연도금라인의 스나우트의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치에 관한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스나우트내 이물질 제거장치의 작동 상태도이다.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치에 관한 개략도이다.
도 6는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스나우트내 이물질 제거장치의 작동 상태도이다.
도 7은 본 발명에 따른 스나우트내 이물질 제거장치와 일반적인 스나우트에 있어서 탕면 노출 면적을 비교한 도면이다.

이하, 본 발명과 관련된 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

장치 또는 요소 방향(예를 들어, "전", "후", "위", "아래", "상", "하", "좌", "우", "횡")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 아연도금라인의 스나우트내 이물질(A) 제거장치의 개략도이다.

본 실시예에 따른 스나우트내 이물질(A) 제거장치는 스나우트 본체(100) 및 부착 방지 수단(200)을 포함한다.

스나우트 본체(100)는 사각 단면을 가진 덕트 형태를 이루고, 하단부가 욕조 탕면 아래에 잠기도록 설치되어 강판(S)이 외부에 노출되지 않는 상태로 아연 용융 욕조로 인입되도록 한다. 통상 스나우트의 하단부는 욕조의 탕면에서부터 100 ~ 300mm 정도 침지된다.

부착 방지 수단(200)은 스나우트 본체(100) 내부에 설치되며, 강판(S)에 이물질(A)이 부착되는 것을 방지하는 기능을 한다.

부착 방지 수단(200)은 스나우트 본체(100)로부터 아연 용융 욕조로 인입되는 강판(S)에 접촉하여 회전하고, 부착 방지 수단이 회전함에 따라 용융 아연의 탕면에 부유하는 애쉬, 드로스등과 같은 이물질(A)을 강판(S) 외측 방향으로 유도한다.

또한, 이러한 부착 방지 수단의 회전은 탕면의 흐름을 유도하여 탕면에 부유하는 이물질(A)이 강판(S)측으로 유입되는 것을 방지한다.

부착 방지 수단이 설치됨에 따라, 종래의 스나우트 본체(100)의 하단부를 절곡하여 형성된 댐 구조를 설치할 필요가 없을 뿐 아니라, 회전하는 부착 방지 수단이 아연 용융 욕조로 인입되는 강판(S)을 가이드하는 역할을 하여, 강판(S)의 반곡을 제어할 수 있게 되므로, 결과적으로 스나우트의 체적을 줄일 수 있다.

이때, 부착 방지 수단은 회전 롤러(200)일 수 있다.

회전 롤러(200)는 스나우트 본체(100) 내부의 하단에 설치되고, 인입되는 강판(S)에 접촉하여 회전하여, 탕면에 부유하는 이물질(A)을 강판(S) 외측으로 유도한다.(도 4 참조)

구체적으로, 지지축(130)의 양단이 스나우트 본체(100)내부에 고정되고, 회전 롤러(200)가 지지축(130)에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

이때, 중공의 회전 롤러(200)가 지지축(130) 외주면에 위치하며, 지지축(130)과 회전 롤러(200) 사이에 베어링(미도시)이 위치하여, 회전 롤러(200)가 인입되는 강판(S)과의 접촉에 의해 회전할 수 있다.

회전 롤러(200)가 스나우트 본체(100)에 설치되기 위한 다른 구성으로, 회전 롤러(200) 양단에 지지축(130)이 돌출 형성되고, 각각의 지지축(130)이 축받침(미도시)에 의해 지지되어 스나우트 본체(100) 내부에 설치되며, 지지축(130)과 축받침(미도시) 사이에 베어링(미도시)이 위치하여, 회전 롤러(200)가 인입되는 강판(S)과의 접촉에 의해 회전할 수 있다.

회전 롤러(200)는 인입되는 강판(S)과의 접촉에 의해 강판(S) 표면에 스크래치 결함을 일으키지 않아야 하며, 용융 아연과 융착되지 않는 산화물계의 세라믹 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 적절한 욕조 탕면의 흐름을 유도하기 위하여 회전 롤러(200)는 정체 체적의 50% 이하가 욕조의 탕면에 침지되는 것이 바람직하다.(도 4 참조)

회전 롤러(200)의 탕면에 침지된 체적이 침지되지 않은 체적보다 큰 경우에는 회전 롤러(200)의 회전에 의해 부유하는 이물질(A)의 유입을 방지하지 못하고, 오히려 강판(S) 외측에 부유하는 이물질(A)을 강판(S)측으로 유도할 수 있기 때문이다.(도 4 참조)

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아연도금라인의 스나우트내 이물질(A) 제거장치의 개략도이다.

본 실시예에 따른 스나우트내 이물질(A) 제거장치는 부착 방지 수단의 구성을 제외하고 앞선 실시예의 동일한 구성을 가지며, 동일한 구성에 대한 설명은 앞선 실시예의 설명에 갈음하기로 한다.

부착 방지 수단(200)은 제1회전 롤러(210)와 제2회전 롤러(230)를 포함할 수 있다.

제1회전 롤러(210)는 인입하는 강판(S)과 구름 접촉하면서 회전한다.

제1회전 롤러(210)는 인입되는 강판(S)에 의해 회전하여 일차적으로 탕면에 부유하는 이물질(A)을 제거하고, 이물질(A)의 유입을 방지한다.(도 6 참조)

제2회전 롤러(230)는 제1회전 롤러(210) 외측에 접촉되어 회전하며, 제1회전 롤러(210)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전한다.

제2회전 롤러(230)는 제1회전 롤러(210)에 의해 유도된 이물질(A)을 이차적으로 강판(S) 외측 방향으로 유도한다.(도 6 참조)

이때, 회전 롤러(210, 230)의 회전에 따라 효과적으로 탕면의 유동을 외부로 변경시키기 위해, 제1회전 롤러(210)는 전체 체적의 50% 이하가 욕조의 탕면에 침지되고, 제2회전 롤러(230)는 전체 체적의 50% 이상이 욕조의 탕면에 침지되는 것이 바람직하다.(도 6 참조)

이때, 제1회전 롤러(210)의 직경이 제2회전 롤러(230)의 직경에 비해 작게 형성될 수 있다.

부착 방지 수단이 제1회전 롤러(210)와 제2회전 롤러(230)로 구성되는 경우, 용융 아연 욕조내 탕면 노출 면적이 감소하여, 스나우트 본체(100)내부 분위기 가스와 접촉하여 증발되는 아연 증기량을 줄일 수 있고, 그 결과 스나우트 본체(100) 벽면에 고착된 응축물의 양을 감소시킬 수 있다.(도 7 참조)

또한, 부착 방지 수단이 제1회전 롤러(210)와 제2회전 롤러(230)로 구성되는 경우, 제 2회전 롤러(230)가 제1회전 롤러(210)와 접촉 회전하여 제1회전 롤러(210)를 지지하므로, 고강도 작업시 강판의 진동과 진입속도에 의해 제1회전 롤러(210)가 변형되는 현상을 막을 수 있다.

회전 롤러(200, 210, 230)가 탕면에 침지된 체적을 유지하기 위해, 회전 롤러(200, 210, 230)의 양단부에 높이 조절 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.

높이 조절 수단(미도시)은 회전 롤러(200, 210, 230)와 연결되고, 스나우트 본체(100)내벽에서 길이 방향으로 이동함에 따라 부착 방지 수단의 높이를 조절한다.

구체적으로, 높이 조절 수단(미도시)은 스나우트 본체(100) 내벽과 외벽사이에 위치하여 회전 롤러(200, 210, 230)와 연결되도록 설치되고, 스나우트 본체(100)내벽에 슬라이딩 홈(미도시)을 형성하여, 높이 조절 수단(미도시)이 슬라이딩 홈(미도시)을 따라 이동하는 것으로 부착 방지 수단의 높이를 조절한다.

높이 조절 수단(미도시)이 슬라이딩 홈(미도시)을 이동하는 방법은 일반적으로 도출할 수 있는 다양한 공지의 구성으로 적용할 수 있으므로 구체적인 도시와 설명은 생략한다.

또한, 회전 롤러(200, 210, 230)의 탕면에 침지된 체적을 유지하기 위해, 스나우트 본체(100) 벽면에 복수의 위치 결정 홈(미도시)을 형성하고, 회전 롤러(200, 210, 230)을 이동시키는 것으로 탕면의 높이에 따라 회전 롤러(200, 210, 230)의 높이를 조절할 수 있다.

이때, 회전 롤러(200, 210, 230)는 스나우트 본체(100)와 핀결합을 통하여 고정될 수 있다.

이상에서는 본 발명에 따른 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치를 첨부한 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

S : 강판 A : 이물질
100 : 스나우트 본체 110, 130 : 지지축
200 : 회전 롤러 210 : 제1회전 롤러
230 : 제2회전 롤러

Claims

강판의 용융아연 도금용 가열로와 도금욕조 사이에 연결되고 하단부가 욕조의 탕면 아래로 침지되는 스나우트 본체; 및
상기 스나우트 본체의 내부에 설치되고 상기 강판에 이물질이 부착되는 것을 방지하는 부착 방지 수단; 을 포함하며,
상기 부착 방지 수단은 인입되는 상기 강판에 접촉하여 회전함으로써 이물질을 상기 강판 외측 방향으로 유도하는 것을 특징으로 하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 부착 방지 수단은 상기 스나우트 본체 내부 하단에 회전 가능하게 설치된 회전 롤러인 것을 특징으로 하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치.
제 1항에 있어서,
상기 부착 방지 수단은,
상기 강판의 이동에 따라 상기 강판과 구름 접촉하면서 회전하는 제1회전 롤러; 및
상기 제1회전 롤러 외측에 접촉되며, 상기 제1회전 롤러의 회전에 따라 회전하는 제2회전 롤러를 포함하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치.
제 3항에 있어서,
상기 제1회전 롤러는 전체 체적의 50% 이하가 욕조의 탕면에 침지되고,
상기 제2회전 롤러는 전체 체적의 50% 이상이 욕조의 탕면에 침지되는 것을 특징으로 하는 아연도금라인의 스나우트내 이물질 제거장치.