KR20140112868A - 인산염 피막 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 강판의 에지부 가공장치는, 전해액이 수용되며, 이송된 도금강판을 상기 전해액으로 부식시켜, 상기 도금강판의 표면에 결정 핵을 형성시키는 전해액 처리부와, 인산염이 수용되며, 상기 전해액 탱크로부터 이송된 상기 도금강판의 상기 결정 핵을 성장시켜, 상기 도금강판 표면에 피막을 형성시키는 인산염 처리부와, 펌핑 압력에 의해 상기 인산염 탱크로부터 인산염이 전달되며, 상기 인산염에 포함된 미세 고형물을 이온화 반응으로 필터링하는 이온반응 필터부 및, 상기 이온반응 필터로부터 상기 인산염이 전달되며, 상기 인산염 내에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이를 필터링 후, 상기 인산염 탱크로 재투입시키는 보조 필터부를 포함한다.

Description

인산염 피막 처리장치{APPARATUS FOR TREATING PHOSPHATE}
본 발명은 인산염 피막 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 인산염에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 미세 금속 알갱이 등을 필터링한 후, 인산염 탱크로 재투입 시킴으로써, 인산염 용액의 오염을 방지할 수 있는 인산염 피막 처리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전기아연도금라인(EGL : Electrolytic Galvanizing Line)은 강판의 전처리 공정과, 전기아연도금 공정 및, 후처리 공정이 진행된다.
이 중, 후처리 공정에서는 도금강판의 내식성, 내마모성, 내지문성 등과 같은 품질 향상을 목적으로 도금강판의 표면에 인산염 피막을 형성시키는 인산염 처리 구간이 설치된다.
인산염 처리 구간은, 도금강판을 인산염 용액 속에 침지 및 가열시킴으로써, 도금강판의 표면에 결정 핵을 형성시키는 핵 형성 구간과, 상기 결정 핵을 성장시켜 도금강판의 표면에 피막을 형성시키는 피막 형성 구간이 설치된다.
그리고, 핵 형성 구간과 피막 형성 구간의 사이에는 핵 형성 구간의 전해액이 피막 형성 구간으로 전달되지 않도록 스퀴즈 롤(Squeeze roll)이 설치된다.
또한, 핵 형성 구간에는 전해액(물+미세 금속 분말 등)이 수용되는 전해액 탱크가 설치되고, 피막 형성 구간에는 피막을 형성시키기 위한 인산염 탱크가 설치된다.
그런데, 전해액은 물에 잘 녹지 않는 티타늄 등이 가루 형태로 잔존하므로, 중물 이상 작업시 스트립 에지(Strip edge) 쪽에서 전해액의 일부가 인산염 탱크로 넘어가는 경우가 있다.
이때, 도급강판으로부터 이탈하는 핵 등이 인산염 용액 내에서 반응하여 인산염 탱크나 배관 등에 흡착되거나, 인산염 용액 중에 비닐 형태의 찌꺼기로 부유하다가 노즐 등을 막는 원인으로 작용한다.
이뿐 아니라, 전해액에 사용되는 미세 금속 알갱이(티타늄(Ti) 등) 등은 쉽게 제거되지 않으므로, 비닐 형태의 찌꺼기와 미세 금속 알갱이 등을 쉽게 제거할 수 있는 기술이 요구된다.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2002-0069167호(2002년 08월 29일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 전해 인산염 화성처리법이 개시되어 있다.
본 발명의 목적은 인산염 탱크로 전해액이 일부 전달되는 경우에 발생하는 비닐 형태의 찌꺼기나 미세 금속 알갱이 등의 고형물을 순환과 동시에 다 단으로 필터링하여 걸러줌으로써, 인산염의 사용기간 연장과 유지관리의 편의성을 확보할 수 있고, 제품의 품질 저하를 방지할 수 있는 인산염 피막 처리장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치는, 전해액이 수용되며, 이송된 도금강판을 상기 전해액으로 부식시켜, 상기 도금강판의 표면에 결정 핵을 형성시키는 전해액 처리부와, 인산염이 수용되며, 상기 전해액 탱크로부터 이송된 상기 도금강판의 상기 결정 핵을 성장시켜, 상기 도금강판 표면에 피막을 형성시키는 인산염 처리부와, 펌핑 압력에 의해 상기 인산염 탱크로부터 인산염이 전달되며, 상기 인산염에 포함된 미세 고형물을 이온화 반응으로 필터링하는 이온반응 필터부 및, 상기 이온반응 필터부로부터 상기 인산염이 전달되며, 상기 인산염 내에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이를 필터링 후, 상기 인산염 탱크로 재투입시키는 보조 필터부를 포함한다.
여기서, 상기 전해액 처리부는 내부에 상기 전해액이 수용되며, 전후 방향에는 상기 도금강판이 통과하는 입/출구가 형성되는 전해액 탱크 및, 상기 전해액 탱크의 내부에 설치되어, 상기 도금강판의 표면에 전해액을 분사하기 위해 스프레이 바와 노즐을 갖는 제1스프레이부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 인산염 처리부는 내부에 상기 인산염이 수용되며, 전후 방향에는 상기 도금강판이 통과는 입/출구가 형성되는 인산염 탱크 및, 상기 인산염 탱크의 내부에 설치되어, 상기 도금강판의 표면에 인산염을 분사하기 위해 스프레이 바와 노즐을 갖는 제2스프레이부를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전해액 처리부 및 상기 인산염 처리부의 입/출구에는 상기 도금강판의 표면에 부착된 상기 전해액이 상기 인산염 탱크로 전달되지 않도록 하는 스퀴즈롤부가 더 구비되는 ㄱ것이 바람직하다.
또한, 상기 스퀴즈롤부는 상기 도금강판의 상면에 밀착 회전되는 상부 롤 및, 상기 도금강판의 하면에 밀착 회전되는 하부 롤을 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조 필터부는 상기 이온반응 필터부와 상단의 투입구가 제1연결배관으로 연결되고, 상기 인산염 탱크와 하단의 배출구가 제2연결배관으로 연결되는 하우징과, 상기 하우징의 내측 하단에 설치되어 상기 배출구 위치와 상부공간을 구획하며, 상기 인산염이 통과되도록 다수의 용액 통과홀이 관통형성되는 플레이트 및, 상기 하우징의 내부에 상하로 길이를 갖도록 배치되며, 하단이 상기 용액 통과홀에 삽입 설치되는 필터링 바를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터링 바는 횡 방향 중심을 기준으로 양단을 절곡 형성시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 필터링 바는 종 방향 단면이 "
Figure pat00001
"형상을 가지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1연결배관 또는 상기 제2연결배관 상에는 펌핑 압력을 발생시키기 위한 펌프 및, 개폐를 위한 밸브가 더 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 비닐 형태의 찌꺼기나 미세 금속 알갱 등의 고형물을 순환과 동시에 다 단으로 필터링하여 걸러줌으로써, 인산염의 사용기간을 연장시킬 수 있어 유지관리의 편의성을 확보할 수 있으며, 제품의 품질 저하를 방지할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치에서 인산염 탱크와 이온반응 필터부 및 보조 필터부를 보여주기 위한 정면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치에서 보조 필터부를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치에서 보조 필터부를 보여주기 위한 평단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치에서 보조 필터부의 필터링 바를 보여주기 위한 요부사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치를 보여주기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치는 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치는, 전해액 처리부(100)와, 인산염 처리부(200)와, 이온반응 필터부(300) 및, 보조 필터부(400)를 포함한다.
먼저, 상기 전해액 처리부(100)는 도금강판(10)의 전처리 공정과 전기아연도금 공정을 거친 도금강판(10)을 부식 처리하기 위한 것이다.
여기서, 상기 전해액 처리부(100)는 이송되어온 도금강판(10)을 전해액(A)으로 부식시킴으로써, 상기 도금강판(10)의 표면에 결정 핵을 형성시킨다.
상기 전해액(A)은, 물(Water)과 미세 금속 분말의 혼합으로 이루어지는 것으로, 상기 미세 금속 분말은 티타늄(Ti) 등의 소재를 사용할 수 있다.
이와 같은 전해액 처리부(100)는, 전해액 탱크(110) 및, 제1스프레이부(미도시)로 구성될 수 있다.
상기 전해액 탱크(110)는, 내부에 전해액(A)이 수용되며, 전후 방향에는 도금강판(10)이 통과할 수 있도록 입구 및 출구가 각각 형성된다.
여기서, 상기 전해액 탱크(110)는 대략 4mm 정도의 두께를 가질 수 있고, 재질은 SUS316L 종류를 사용하여 제작할 수 있다.
제1스프레이부는, 전해액 탱크(110)의 내부에 설치되며, 상기 전해액 탱크(110)의 내부를 통과하는 도금강판(10)의 표면에 전해액(A)을 분사한다.
이를 위해, 상기 제1스프레이부는 일정 길이를 갖는 스프레이 바(미도시)와, 상기 스프레이 바에 설치되는 노즐(미도시)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제1스프레이부는 13쌍의 스프레이 바가 설치될 수 있고, 각 스프레이 바당 7개의 노즐이 설치될 수 있다.
그리고, 전해액 처리부(100)의 입/출구에는 도금강판(10)의 표면에 부착된 잔여물이 전해액 탱크(110)로 전달되지 않도록 스퀴즈롤부(500)가 각각 설치될 수 있다.
상기 스퀴즈롤부(500)는, 도금강판(10)의 상면에 밀착회전되는 상부 롤(510) 및, 상기 도금강판(10)의 하면에 밀착 회전되는 하부 롤(520)이 설치될 수 있다.
여기서, 상기 상부 롤(510) 또는 하부 롤(520) 중 어느 하나에는 미도시한 구동부의 회전력이 전달될 수 있다.
인산염 처리부(200)는, 전술한 전해액 처리부(100)를 통해 이송된 도금강판(10)의 표면에 피막을 형성시키기 위한 것이다.
이와 같은 상기 인산염 처리부(200)는, 전술한 전해액 탱크(110)로부터 이송된 도금강판(10)의 결정 핵을 성장시켜 도금강판(10)의 표면에 피막을 형성시킨다.
이와 같은 인산염 처리부(200)는, 인산염 탱크(210) 및, 제2스프레이부(미도시)로 구성될 수 있다.
상기 인산염 탱크(210)는, 내부에 인산염(B)이 수용되며, 전후 방향에는 도금강판(10)이 통과는 입/출구가 형성된다.
여기서, 상기 인산염 탱크(210)의 두께는 대략 4mm 정도일 수 있고, 재질은 SUS316L종류를 사용하여 제작할 수 있다.
그리고, 상기 인산염 탱크(210)는 2 또는 그 이상이 순차적으로 배열되어, 다 단의 인산염(B) 처리 구간을 형성할 수 있다.
제2스프레이부는, 인산염 탱크(210)의 내부에 설치되며, 상기 인산염 탱크(210)의 내부를 통과하는 도금강판(10)의 표면에 인산염(B)을 분사한다.
이를 위해, 상기 제2스프레이부는 일정 길이를 갖는 스프레이 바(미도시)와, 상기 스프레이 바에 설치되는 노즐(미도시)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제2스프레이부는 32쌍의 스프레이 바가 설치될 수 있고, 각 스프레이 바당 7개의 노즐이 설치될 수 있다.
한편, 전술한 제1스프레이부 및 상기 제2스프레이부는 하향 분사를 위한 상부 스프레이부와, 상향 분사를 위한 하부 스프레이부로 각각 설치될 수 있다.
또한, 상기 인산염 탱크(210) 내에는 노즐들로부터 분사되는 인산염(B)의 드롭(Drop)을 방지하기 위한 팬(Pan)이 설치될 수 있다.
아울러, 인산염 처리부(200)의 입/출구에는 도금강판(10)의 표면에 부착된 전해액(A)이 인산염 탱크(210)로 전달되지 않도록 전술한 스퀴즈롤부(500)가 각각 설치될 수 있다.
이온반응 필터부(300)는, 후술 될 펌프(460)의 펌핑 압력에 의해 인산염 탱크(210)로부터 인산염(B)이 전달된다.
이때, 상기 이온반응 필터부(300)는 이온화 반응을 이용해 인산염(B) 용액에 포함된 미세 고형물을 1차로 필터링한다.
이를 위해, 상기 이온반응 필터부(300)는 적층형 유전체 필터 류 등을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 이온반응 필터부(300)는 다수의 유전체 시트가 내부에 적층되는 본체와, 입/출력 전극과, 접지전극 등으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 상기 인온반응 필터부(300)는, 이온과 폐기물 중의 미세 고형물과의 이온 결합 및 분리 반응에 의해 이온 결합된 물질은 부상시킨다.
이후, 이온이 분리된 물질은 침강시켜 폐기물 중의 나머지 고형물을 분리하는 방식을 사용할 수 있다.
물론, 상기 이온반응 필터부(300)는 상기한 구성에 한정하지 않고 다양한 형태의 이온반응 필터 류를 사용할 수 있다.
도 2 내지 5에 도시한 바와 같이, 보조 필터부(400)는 전술한 이온반응 필터부(300)로부터 1차로 필터링된 인산염(B) 용액이 전달된다.
이때, 상기 보조 필터부(400)는 인산염(B) 내에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이를 2차로 필터링한다.
이후, 상기 보조 필터부(400)는 인산염(B) 용액 내에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이를 필터링 후, 전술한 인산염 탱크(210)로 재투입시킨다.
이를 위해, 상기 보조 필터부(400)은, 하우징(410)과, 플레이트(420) 및, 필터링 바(430)로 구성될 수 있다.
상기 하우징(410)은, 전술한 이온반응 필터부(300)와 상단의 투입구가 제1연결배관(440)으로 연결된다.
그리고, 상기 하우징(410)은 상하로 길이를 갖는 원통 형상을 가질 수 있고, 상단에는 개폐를 위한 덮개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 하우징(410)은 전술한 인산염 탱크(210)와 하단의 배출구가 제2연결배관(450)으로 연결된다.
도 3과 4에 도시한 바와 같이, 플레이트(420)는 하우징(410)의 내측 하단에 설치되어 배출구 위치와 상부공간을 구획한다.
그리고, 상기 플레이트(420) 상에는 인산염(B)이 통과되도록 다수의 용액 통과홀(421)이 상하로 관통형성된다.
여기서, 상기 용액 통과홀(421)은 원 형상을 가지는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 플레이트(420)는 수평으로 설치되는 원판 형상을 가질 수 있으며, 다수의 용액 통과홀(421)이 상하로 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 용액 통과홀(421)들은 등 간격으로 형성될 수 있고, 수직으로 관통 형성될 수 있다.
이와 같은 상기 용액 통과홀(421)의 직경은, 하우징(410)의 내부 직경보다 매우 작은 직경을 가진다.
도 5에 도시한 바와 같이, 필터링 바(430)는 하우징(410)의 내부에 상하로 길이를 갖도록 배치되며, 하단이 용액 통과홀(421)에 삽입 설치된다.
그리고, 상기 필터링 바(430)는 횡 방향 중심을 기준으로 양단을 절곡 형성시키는 것이 바람직하다.
예를 들어, 상기 필터링 바(430)는 도 4와 5에서처럼 종 방향 단면이 "
Figure pat00002
"형상을 가지도록 제작할 수 있다.
즉, 도 4에서처럼 필터링 바(430)의 내부 또는 외부 면에 비닐 형태의 찌꺼기나 미세 금속 알갱이 등이 부착될 수 있다.
또한, 전술한 제1연결배관(440) 또는 제2연결배관(450) 상에는 펌핑 압력을 발생시키기 위한 펌프(460) 및, 개폐를 위한 밸브(470)가 더 설치될 수 있다.
이와 같이, 인산염(B)이 용액 통과홀(421)을 통과해야 하므로, 일정 크기 이상의 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이가 필터링 될 수 있다.
이와 함께, 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이가 필터링 바(430)의 내면 및 외면에 부착되어 걸러지므로, 필터링 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명은 비닐 형태의 찌꺼기나 미세 금속 알갱 등의 고형물을 순환과 동시에 다 단으로 필터링함으로써, 넓은 면적을 갖고 중량이 큰 고형물에 대한 필터링 성능을 확보할 수 있다.
그리고, 인산염(B)의 사용기간을 연장시킬 수 있어 유지관리의 편의성을 확보할 수 있으며, 제품의 품질 저하를 방지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 인산염 피막 처리장치에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 특허 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 도금강판 100: 전해액 처리부
110: 전해액 탱크 200: 인산염 처리부
210: 인산염 탱크 300: 이온반응 필터부
400: 보조 필터부 410: 하우징
420: 플레이트 421: 용액 통과홀
430: 필터링 바 440: 제1연결배관
450: 제2연결배관 460: 펌프
470: 밸브 500: 스퀴즈롤부
510: 상부 롤 520: 하부 롤
A: 전해액 B: 인산염
C: 찌꺼기

Claims (8)

  1. 전해액이 수용되며, 이송된 도금강판을 상기 전해액으로 부식시켜, 상기 도금강판의 표면에 결정 핵을 형성시키는 전해액 처리부;
    인산염이 수용되며, 상기 전해액 탱크로부터 이송된 상기 도금강판의 상기 결정 핵을 성장시켜, 상기 도금강판 표면에 피막을 형성시키는 인산염 처리부;
    펌핑 압력에 의해 상기 인산염 탱크로부터 인산염이 전달되며, 상기 인산염에 포함된 미세 고형물을 이온화 반응으로 필터링하는 이온반응 필터부; 및
    상기 이온반응 필터로부터 상기 인산염이 전달되며, 상기 인산염 내에 포함된 비닐 형태의 찌꺼기나 금속 알갱이를 필터링 후, 상기 인산염 탱크로 재투입시키는 보조 필터부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전해액 처리부는,
    내부에 상기 전해액이 수용되며, 전후 방향에는 상기 도금강판이 통과하는 입/출구가 형성되는 전해액 탱크 및,
    상기 전해액 탱크의 내부에 설치되어, 상기 도금강판의 표면에 전해액을 분사하기 위해 스프레이 바와 노즐을 갖는 제1스프레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인산염 처리부는,
    내부에 상기 인산염이 수용되며, 전후 방향에는 상기 도금강판이 통과는 입/출구가 형성되는 인산염 탱크 및,
    상기 인산염 탱크의 내부에 설치되어, 상기 도금강판의 표면에 인산염을 분사하기 위해 스프레이 바와 노즐을 갖는 제2스프레이부를 구비하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전해액 처리부 및 상기 인산염 처리부의 입/출구에는,
    상기 도금강판의 표면에 부착된 상기 전해액이 상기 인산염 탱크로 전달되지 않도록 하는 스퀴즈롤부가 더 구비되며,
    상기 스퀴즈롤부는,
    상기 도금강판의 상면에 밀착 회전되는 상부 롤 및,
    상기 도금강판의 하면에 밀착 회전되는 하부 롤을 구비하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보조 필터는,
    상기 이온반응 필터와 상단의 투입구가 제1연결배관으로 연결되고, 상기 인산염 탱크와 하단의 배출구가 제2연결배관으로 연결되는 하우징과,
    상기 하우징의 내측 하단에 설치되어 상기 배출구 위치와 상부공간을 구획하며, 상기 인산염이 통과되도록 다수의 용액 통과홀이 관통형성되는 플레이트 및,
    상기 하우징의 내부에 상하로 길이를 갖도록 배치되며, 하단이 상기 용액 통과홀에 삽입 설치되는 필터링 바를 구비하는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 필터링 바는,
    횡 방향 중심을 기준으로 양단을 절곡 형성시키는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 필터링 바는,
    종 방향 단면이 "
    Figure pat00003
    "형상을 가지는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1연결배관 또는 상기 제2연결배관 상에는,
    펌핑 압력을 발생시키기 위한 펌프 및,
    개폐를 위한 밸브가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 인산염 피막 처리장치.
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