KR20150073311A - 도금 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드로스가 도금 강판에 부착되는 것을 방지하는 것으로, 본 발명은 일실시예로서 도금조; 도금조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단; 상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 도금욕면의 상부에 배치되며, 도금욕면에서 상기 도금 강판의 에지가 나오는 부분을 향하여 가스를 분사하는 가스 분사 수단을 포함하는 도금 장치를 제공한다.

Description

도금 장치{Plating Apparatus}
본 발명은 강판을 도금하는 도금 장치에 대한 것으로, 구체적으로는 도금 표면 결함을 예방 및 억제하는 도금 장치에 대한 것이다.
도금강판 특히, 고내식 합금 도금 강판은 우수한 내식성을 바탕으로 그 사용범위가 확대되고 있다.
특히, 근래 그 사용량이 증대되는 칼라강판, 가전재 및 자동차 내, 외판 등의 용도에서는 내식성 못지 않게 표면특성이 매우 중요한 인자이고, 따라서 표면 도금 강판의 수요자들은 엄격한 표면품질을 요구하고 있다.
한편, 도 1에서는 이와 같은 강판의 아연 도금 공정을 개략적으로 도시하고 있는데, 냉간 압연된 코일의 강판(1)이 페이오프 릴(미도시)과 용접기(미도시)를 통하여 연속 통판되면서, 가열로(미도시)에서 열처리 되고, 가열된 강판(1)은 도금에 적당한 온도로 유지되는 상태에서, 도금욕(11) 즉, 용융 금속이 충진된 도금조(10)로 인입된다.
이때, 가열로(미도시)와 도금조(10) 사이에는 스나우트(20)가 연계되며, 도금조(10) 내부에는 강판(1)의 방향을 전환하는 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40) 및 스테빌라이징 롤(50)이 배치되며, 강판(1)은 스나우트(20)에서 도금욕(11)으로 들어간 후 싱크롤(30), 콜랙팅롤(40), 스테빌라이징 롤(50)을 순차적으로 통과한다. 그 후 도금욕(11)을 빠져나오며, 가스 와이핑 수단(60)을 통과하면서 도금량이 조절되며, 그 후 도금액과 강판을 냉각시키는 냉각 수단(70)을 통과한다.
한편, 도금욕(11)에서는 강판과 도금욕 조성 및 산소와의 반응으로 인한 드로스(Dross)가 발생하는데 이는 통과하는 강판에 부착되어 표면 결함을 유발한다. 특히, 고내식 합금 도금시에는 합금 조성 중에서 강산화성 Al, Mg 등이 많아 발생하는 산화 피막이 견고하며, 강판의 침식이 높은 Al 로 인하여 드로스의 발생이 많으며, 이러한 드로스로 인하여 표면 결함이 발생할 가능성이 높다.
한편, 드로스는 도금욕(11)의 상면에 뜨거나, 내부에서 유동될 수 있다. 도금 강판 출측의 가스 와이핑 수단에 의해서 도금 강판을 중심으로 상기 드로스가 접근하지 못하는 청정 영역이 확보되나, 도금 강판의 에지부에서는 드로스가 도금 강판에 인접하여 위치하며, 가끔 드로스가 도금 강판의 에지부에 부착되어 올라오는 경우가 발생한다.
도 2a 드로스가 부착되어 표면 결함이 발생한 에지부의 확대 사진이 도시되어 있으며, 도 2b 에는 정상 상태의 확대 사진이 도시되어 있다. 도 2a 및 2b 에서 확인할 수 있듯이, 드로스는 강산화성 Al, Mg의 함량이 많아 산화 피막이 견고하고 강판과 산화피막 경계면의 거리가 상대적으로 가까운 에지부로 잘 혼입되며, 중심부에서도 흡착되어 올라가거나 와이핑 압력에 탈락되어 드로스 부착 결함 또는 미도금 결함이 도금 강판 표면에 발생할 수 있으며, 이러한 표면 결함이 발생할 경우에는 도금 강판의 표면 품질을 떨어트려 제품으로 판매하기 어렵거나, 제품 표면 품질 등급 하락에 따른 수익성을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 드로스가 도금 강판에 부착되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
또, 본 발명은 향상된 도금 표면을 가지는 도금 강판을 제공하는 것이 가능한 도금 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 도금 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예로서 도금조; 도금조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단; 상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 도금욕면의 상부에 배치되며, 도금욕면에서 상기 도금 강판의 에지가 나오는 부분을 향하여 가스를 분사하는 가스 분사 수단을 포함하는 도금 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예에서 상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐;을 더 포함할 수 있다.
또, 본 발명의 일실시예에서 상기 가스 분사 수단은 제 1 가스 분사부와 제 2 가스 분사부를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사부는 상기 도금 강판의 일면에서 도금 강판의 에지를 각각 향하도록 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에서 상기 가스 분사 수단은 상기 제 1 및 제 2 가스 분사부와 도금 강판을 기준으로 반대측에 배치되며, 도금 강판을 촬영하는 카메라, 상기 제 1 및 제 2 가스 분사부를 회전시키는 구동부, 및 상기 카메라 및 구동부에 연결되어 있으며, 상기 카메라로부터 얻어진 도금 강판의 영상 정보로부터 도금 강판의 폭을 산출하고, 상기 도금 강판의 폭에 따라서 제 1 및 제 2 가스 분사부가 도금 강판의 에지부를 향하도록 구동부를 동작시키는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 댐은 상면 및 하면이 개방되어 있는 직육면체 형상으로 구성되며, 상기 가스 분사 수단은 상기 댐의 측면과 상기 도금 강판의 에지부 사이로 가스를 분사할 수 있다. 이때, 상기 가스 분사 수단은 질소 가스를 분사할 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 드로스가 도금 강판에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명은 향상된 도금 표면을 가지는 도금 강판을 제공하는 것이 가능하며, 표면 불량을 줄여 수율 향상을 가져올 수 있다.
도 1 은 종래의 도금 장치의 개략도이다.
도 2a 는 종래의 도금 장치에 의한 도금 강판의 에지부의 사진이며, 도 2b 는 종래의 도금 장치에 의한 도금 강판의 센터부의 사진이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 개략도이다.
도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 개략 사시도이다.
도 5a, 5b 는 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 작동 상태도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
종래 기술에서 설명한 바와 같이 드로스로 인한 표면 결함의 예방을 위하여는 도금 강판 표면에 드로스(D)의 부착을 발생하지 않게 함으로써 표면 결함을 저감시킬 수 있다.
도 3 에는 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 개략도가 도시되어 있으며, 도 4 에는 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 개략 사시도가 도시되어 있고, 도 5a, 5b 에는 본 발명의 일실시예에 따른 도금 장치의 작동 상태도가 도시되어 있다.
도 3 및 4 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예의 도금 장치(100)는 도금조(10); 상기 도금조(10) 내부에 배치되며, 강판의 방향을 전환하는 싱크롤(30); 도금조(10) 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단(60); 상기 가스 와이핑 수단(60)으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단(70); 상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐(110); 및 도금욕면의 상부에 배치되며, 도금욕면에서 상기 도금 강판(1)의 에지(E)가 나오는 부분을 향하여 가스를 분사하는 가스 분사 수단(200)을 포함한다.
상기 댐(110)은 상기 강판(1)의 폭 방향과 평행한 변(110b)을 가지며, 상하면이 개방된 직육면체 형상으로 형성된다. 댐(110)은 도금욕(11)에 일부 면(110c)이 잠겨 있으며, 다른 일부(110d)는 도금욕(11) 외부로 노출된다. 이때, 상기 댐(110)이 노출되는 높이는 가스 와이핑 수단(60)의 높이보다는 낮을 수 있다. 댐(110)은 상측에서 고정되거나, 도금조(10)의 측면 혹은 하측에 연결부를 통하여 연결될 수 있다.
상기 가스 분사 수단(200)은 가스 와이핑 수단(60)에 연결되거나, 다른 외부 프레임에 연결되어 위치 고정된다. 가스 분사 수단(200)은 도 5 에서 보이듯이, 도금 강판(1)의 일측 에지부를 향하는 제 1 가스 분사부(210)와 다른 측 에지부를 향하는 제 2 가스 분사부(220)를 포함한다. 제 1 및 제 2 가스 분사부(210, 220)는 각각 회전축(230)을 중심으로 회전 가능하게 연결되어 있으며, 제 1 및 제 2 가스 분사부(210, 220)에 구비된 구동부(미도시)를 통하여 상기 회전축(230)을 중심으로 제 1 및 제 2 가스 분사부(210, 220)가 회전이동된다.
한편, 상기 도금 강판을 기준으로 상기 가스 공급 수단(200)의 반대측에는 카메라(300)가 배치된다. 상기 카메라(300)는 가스 와이핑 수단(60) 혹은 외부 프레임에 연결되어 고정되며, 상기 도금 강판(1)의 폭방향을 전부 포함하는 촬영면(Z)을 가지도록 배치된다. 카메라(300)는 도금 강판(1)으로부터 영상 정보를 획득하여 제어부(250)로 전달한다.
상기 카메라(300) 및 가스 분사 수단(200)은 제어부(250)에 연결되어 있으며, 상기 제어부(250)는 카메라(300)로부터의 영상 정보를 분석하여 가스 분사 수단(200)의 구동부(미도시)를 동작시킨다. 구체적으로, 제어부(250)는 카메라의 영상정보를 분석하여 도금 강판의 폭을 도출한다. 이때 영상 정보로부터 도금 강판의 폭을 도출하는 것은 종래의 이미지 처리 방법, 예를 들면 이진화를 통한 처리방법을 통하여 가능하다. 제어부(250)는 영상 정보로부터 도금 강판의 폭을 도출한 후, 상기 가스 분사 수단(200)의 구동부(미도시)를 동작시키며, 구동부(미도시)는 회전축(230)을 중심으로 상기 제 1 및 제 2 가스 분사부(210, 220)를 동작시켜, 상기 가스 분사부(210, 220)가 도금욕면에서 도금 강판(1)의 에지(E)가 나오는 부분으로 가스를 분사하게 조절한다.
이때, 가스가 분사되는 공간은 상기 댐(100)에서 도금 강판(1)과 수직인 면(110a)과 상기 도금 강판(1)의 에지 사이일 수 있는데, 도금욕면에서 도금 강판(1)의 에지부쪽이 가스 와이핑 수단(60)에 의해 형성되는 드로스 청정지역(C)이 작기 때문이다.
본 발명에서는 드로스 청정지역(C)이 작은 도금 강판(1)의 에지부에 가스를 분사하여, 드로스 청정지역(C)을 증대시켜 도금 강판(1)의 에지부에 드로스(D)가 부착되는 것을 예방할 수 있다.
본 발명의 동작을 도 5 를 참고하여 설명한다. 본 발명에서는 강판이 도금욕(11)을 통과한 후 도금 강판(1)의 에지부를 향하여 가스 분사 수단(200)이 가스를 분사하여 청정지역(C)을 확장시킨다. 가스 분사 수단(200)은 카메라(300)와 연계되어 있으며, 강판의 폭이 좁아지는 경우 혹은 넓어지는 경우에 카메라(300)의 영상 분석을 통하여 가스 분사 수단(200)은 새로운 에지부를 향하여 회전된다.
이때, 카메라(300)의 영상 분석이 아닌, 사용자가 강판의 폭 정보를 제어부(250)에 입력하고, 그에 따라서, 가스 분사 수단(200)의 구동부(미도시)가 동작할 수도 있다.
이상에서는 본 발명의 일실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명은 위 실시예로 제한되는 것은 아니며, 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 물론이다.
10: 도금조 11: 도금욕
100: 도금 장치 110: 댐
200: 가스 분사 수단 210: 제 1 가스 공급부
220: 제 2 가스 공급부 230: 회전축
300: 카메라 D: 드로스
C: 청정 지역

Claims (6)

  1. 도금조;
    도금조 외부에 배치되며, 도금 강판으로 가스를 공급하는 가스 와이핑 수단;
    상기 가스 와이핑 수단으로부터 상방에 배치되며, 도금 강판을 냉각시키는 냉각 수단; 및
    도금욕면의 상부에 배치되며, 도금욕면에서 상기 도금 강판의 에지가 나오는 부분을 향하여 가스를 분사하는 가스 분사 수단을 포함하는 도금 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도금 강판이 도금욕으로부터 나오는 출측에서 상기 도금 강판을 둘러싸며, 도금욕에 일부가 잠겨 있는 댐;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가스 분사 수단은 제 1 가스 분사부와 제 2 가스 분사부를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 가스 분사부는 상기 도금 강판의 일면에서 도금 강판의 에지를 각각 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스 분사 수단은
    상기 제 1 및 제 2 가스 분사부와 도금 강판을 기준으로 반대측에 배치되며, 도금 강판을 촬영하는 카메라,
    상기 제 1 및 제 2 가스 분사부를 회전시키는 구동부, 및
    상기 카메라 및 구동부에 연결되어 있으며, 상기 카메라로부터 얻어진 도금 강판의 영상 정보로부터 도금 강판의 폭을 산출하고, 상기 도금 강판의 폭에 따라서 제 1 및 제 2 가스 분사부가 도금 강판의 에지부를 향하도록 구동부를 동작시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 댐은 상면 및 하면이 개방되어 있는 직육면체 형상으로 구성되며,
    상기 가스 분사 수단은 상기 댐의 측면과 상기 도금 강판의 에지부 사이로 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가스 분사 수단은 질소 가스를 분사하는 것을 특징으로 하는 도금 장치.
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