KR20160140808A

KR20160140808A - 용융물을 세정하기 위한 장치 및 방법, 그리고 고온 침지 코팅 설비

Info

Publication number: KR20160140808A
Application number: KR1020167030005A
Authority: KR
Inventors: 미햐엘 페터스; 프랑크 슈펠레켄; 플로리안 슈펠츠
Original assignee: 티센크루프 스틸 유럽 악티엔게젤샤프트; 티센크룹 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2014-03-31
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2016-12-07
Also published as: EP3126538B1; JP6603670B2; WO2015150008A1; KR102303394B1; DE102014104509A1; EP3126538A1; JP2017509800A; CN106164322A

Abstract

본 발명은, 고온 침지 코팅 설비의 용융물을 세정하기 위한 장치에 관한 것이며, 이 경우 장치는 고체 입자를 용융물로부터 분리하기 위한 세정 유닛, 세정 유닛으로 안내되고 고온 침지 코팅 설비의 침지 욕조와 상호 작용 연결될 수 있는 공급 라인, 및 세정 유닛으로부터 침지 욕조로 안내되는, 세정 유닛에 의해서 세정된 용융물을 위한 복귀 라인을 구비하며, 이 경우 세정 유닛은 하이드로사이클론(hydrocyclone)을 포함한다.

Description

용융물을 세정하기 위한 장치 및 방법, 그리고 고온 침지 코팅 설비{DEVICE AND METHOD FOR PURIFYING A MELT, AND HOT-DIP COATING SYSTEM}

본 발명은, 고온 침지 코팅 설비의 용융물을 세정하기 위한 장치 및 방법, 그리고 고온 침지 코팅 설비에 관한 것이다.

선행 기술에는, 금속 스트립을 침지 코팅하기 위한 고온 침지 코팅 설비가 충분히 공지되어 있다. 이와 같은 고온 침지 코팅 설비에서, 금속 스트립은 녹는점이 더 낮은 액체 금속 또는 합금으로 이루어진 침지 욕조 내에 침지된다. 침지 욕조를 통과한 후에, 액체 금속 또는 합금은 금속 스트립의 표면에 달라붙고, 냉각 시 금속 스트립 상에서 단단한 금속 코팅을 형성한다. 금속 스트립을 코팅할 때 높은 순환 속도(cycle rate)에 도달하기 위하여, 통상적으로 금속 스트립은 롤러에 의해서 연속으로 침지 욕조를 통해 안내된다. 고온 침지 코팅 설비의 침지 욕조를 통해 금속 스트립을 안내하기 위한 장치는 예를 들어 문헌 DE 10 2011 001 216 B4호에 공지되어 있다.

상기와 같은 고온 침지 코팅 설비의 작동 중에는, 시간이 경과함에 따라 침지 욕조 내부에서 슬래그(slag)가 형성되며, 이 슬래그는 특히 침지 욕조의 바닥 영역에 축적된다. 금속 스트립을 침지 욕조 내에 담그고 침지 욕조로부터 들어올림으로써, 상기 슬래그가 소용돌이치게 되고, 그 결과 슬래그로부터 나오는 작은 고체 입자들이 코팅될 금속 스트립의 표면과 접촉할 수 있다. 이로써, 코팅된 금속 스트립의 표면 품질은 상당한 악영향을 받게 된다. 이와 같은 배경에서 그리고 품질에 대한 요구 수준이 높아짐에 따라, 가급적 깨끗한 용융물이 필요하게 된다. 하지만, 용융물의 고온 및 그와 연관된 부분적으로 공격적인 특성으로 인해 취급이 어려우며, 그런 이유 때문에 통상적으로 표면 및 바닥 영역에 있는 슬래그는 스키밍 공구(skimming tool) 및 드레저(dredger)에 의해서 제거된다. 이와 같은 조치들은 상응하는 정지 시간을 초래하고 작업 안전 기술적인 위험을 야기한다. 상황에 따라서는, 전체 침지 욕조가 규칙적인 간격으로 교체되어야만 한다. 이로 인해, 고온 침지 코팅 설비의 짧기만 한 유효 수명과 상대적으로 많은 양의 용융 폐기물이 발생하는 불리한 결과를 가져온다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 문헌 DE 102 34 010 B4호는, 적합한 흡인 장치를 사용해서 침지 욕조 내에 있는 바닥 슬래그를 용융물 표면까지 운송하여, 그곳에서 화학적인 반응에 의해서 또는 합금화에 의해서 상부 슬래그로 변환시키는 것을 제안한다. 그리고 나서, 상부 슬래그는 침지 욕조로부터 제거된다. 이와 같은 방법에서의 단점은, 표면 슬래그가 스키밍 공정 또는 펌핑 공정에 의해서 침지 욕조의 표면으로부터 제거되어야만 한다는 것이다. 이와 같은 과정은 비교적 복잡하고, 고온 침지 코팅 설비의 연속적인 작동을 방해하며, 또한 상대적으로 많은 양의 용융 폐기물을 생성한다.

또한, 선행 기술에는, 슬래그를 보유하는 용융물을 재활용하기 위해, 상기 용융물을 원심 분리기 내에서 배치(batch) 방식으로 응고시키는 것, 그리고 그 다음에 이어서 밀도 차이로 인해 대체로 분리된 재료들을 기계식으로 분리시키는 것도 공지되어 있다. 이와 같은 해결책의 단점은, 용융물의 연속적인 세정에는 적합하지 않다는 것이다.

본 발명의 과제는, 용융물의 연속적인 세정으로 인해 고온 침지 코팅 설비의 연속 작동에 불리한 영향을 받지 않으면서, 간단하고도 경제적이며 효율적인 방식으로 고온 침지 코팅 설비의 용융물을 연속적으로 세정하는 것을 가능하게 하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다. 또한, 높은 코팅 품질에 도달하기 위해 가급적 깨끗한 용융물이 달성되어야만 하고, 그와 동시에 용융 폐기물도 최소화 되어야만 한다.

상기 과제는, 고온 침지 코팅 설비의 용융물을 세정하기 위한 장치에 있어서, 상기 세정 장치가 고체 입자를 용융물로부터 분리하기 위한 세정 유닛과, 세정 유닛으로 안내되고 고온 침지 코팅 설비의 침지 욕조와 상호 작용 연결될 수 있는 공급 라인과, 세정 유닛으로부터 침지 욕조로 안내되는, 세정 유닛에 의해서 세정된 용융물을 위한 복귀 라인을 구비함으로써 해결되며, 이 경우 세정 유닛은 하이드로사이클론(hydrocyclone)을 포함한다.

본 발명에 따른 장치는 선행 기술에 비해, 용융물의 연속 세정이 제공됨으로써, 한 편으로는 고온 침지 코팅 설비의 유효 수명이 연장되고, 다른 한 편으로는 용융물의 청결도(cleanliness)가 상당히 증진된다는 장점을 갖는다. 그와 동시에, 용융 폐기물도 줄어들 수 있는데, 그 이유는 하이드로사이클론의 사용에 의해서 다만 고체 입자 혹은 슬래그만 용융물로부터 분리되는 한편, 세정된 용융물은 침지 욕조로 복귀되기 때문이다. 특히, 슬래그, 산화물 피막(oxide film) 등과 같은 고체 입자가 용융물로부터 여과됨으로써, 결과적으로 이와 같은 고체 입자는 코팅될 금속 스트립의 코팅 내에 더 이상 침전될 수 없게 된다. 본 발명에 따른 장치의 또 다른 한 가지 장점은, 고온 침지 코팅 설비의 연속 동작이 용융물의 세척에 의해서 악영향을 받지 않는다는 것이다. 또한, 본 발명에 따른 장치에 의해, 기존의 고온 침지 코팅 설비도 간단한 방식으로 후속적으로 보충 장착(retrofit) 될 수 있다. 용융물은 바람직하게, 용융 액체 금속 또는 합금으로 이루어진 용융된 코팅 재료 형상의 금속 용융물을 포함한다. 특히 아연, 알루미늄 및 이와 같은 금속들을 토대로 하는 합금이 상기 목적을 위해 통상적으로 사용된다. 고온 침지 코팅 설비는 특히 용융 아연 도금 설비(hot dip galvanizing system)를 포함하고, 특히 금속 스트립을 연속으로 코팅하기 위해서 또는 개별 금속 부품들을 코팅하기 위해서 이용된다.

본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 종속 청구항들, 그리고 도면들을 참조하는 상세한 설명부로부터 얻을 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 세정 장치는, 용융물을 공급 라인을 통해서 세정 유닛으로 이송하기 위한 펌프 유닛을 구비한다. 이 펌프 유닛은, 세정할 용융물을 연속적인 방식으로 하이드로사이클론 내로 접선 방향으로 이송하기 위해서 이용되며, 이로 인해 하이드로사이클론 내에서 고체 입자가 용융물로부터 분리된다. 용융물은 연속 이송에 의해, 다시 말하자면 하이드로사이클론으로서 형성된 세정 유닛 내부에서 나선형으로 좁아지는 와류 내로 강제로 진행되며, 이로써 고체 입자는 벽 영역에 수집되어 아래로 이동하는 한편, 와류 내에서는 역류 정체 현상 및 이로 인해 위로 상승하는 세정된 용융물로 이루어진 반대 방향으로 정렬된 칼럼(column)이 형성된다. 펌프 유닛은 특히 공급 라인 내에 통합되어 있다. 바람직하게, 펌프 유닛은 전자기식 펌프 및 특히 전자기식 라운드 펌프(round pump)를 포함한다. 이 경우에는 바람직한 방식으로, 펌프의 가동 부분들이 용융물과 직접적으로 접촉하지 않음으로써, 결과적으로 한 편으로는 펌프의 밀봉이 간단해지고, 다른 한 편으로는 펌프의 유효 수명이 연장된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 세정 유닛으로부터 멀리 배치된 공급 라인의 단부가 침지 욕조의 하부 영역에 배치되어, 결과적으로 용융물은 통상적으로 슬래그가 내부에 침전되는 침지 욕조의 하부 영역으로부터 세정 유닛의 방향으로 흡인된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 하이드로사이클론은, 공급 라인이 접선 방향으로 내부로 합류하는 원통형 상부 영역과, 상부 영역 아래에 배치되어 있고 하류 개구 내로 합류하는 원추형 하부 영역을 구비하며, 이 경우에 복귀 라인과 연결된 침지 튜브가 위로부터 수직으로 상부 영역 내부로 돌출한다. 용융물은 원통형 상부 영역 내로 접선 방향으로 유입됨으로써, 금속 용융물은 아래로 향하는 와류 쪽으로 강제되며, 이 와류는 원추형 하부 영역으로 인해 아래로 가면서 점차 좁아진다. 이와 같은 좁아짐에 의해, 용적이 내부로 변위되고, 하부 영역에서 정체 현상이 발생하며, 이는, 침지 튜브를 통해서 복귀 라인 내로 빠져나가는 위로 향하는 내부 와류의 형성을 유도한다. 그럼으로써, 명백하게 더 무거운 입자는 사이클론의 벽에 침전되어 하류 개구를 통해서 배출되는 한편, 명백하게 더 가벼운 부분(fraction), 본원의 경우에 세정된 용융물은 침지 튜브를 통해서 빠져나간다. 이로써, 더 무거운 입자로부터 세정된 용융물이 침지 욕조 내로 복귀된다. 하이드로사이클론의 사용은, 비교적 긴 유효 수명이 달성된다는 장점을 갖는데, 그 이유는 침전된 잔류물이 하이드로사이클론으로부터 하류 개구를 통해서 배출되기 때문이다. 바람직하게, 전자기식 펌프의 사용에 의해서는, 액체 용융물이 하이드로사이클론 내로 층 형상으로(laminar) 이동하는 것이 가능해지며, 이로써 추후에는 필요한 와류가 형성된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 세정 장치는, 세정 유닛으로부터 분리된 고체 입자를 배출하기 위한 비움 유닛(emptying unit)을 구비하며, 이 경우에 바람직하게 비움 유닛은 하류 개구 아래에 배치된 성형 유닛을 구비하고, 이 성형 유닛은 분리된 고체 입자로부터 선철(pig iron)을 성형하기 위한 하나 이상의 몰드를 갖추고 있으며, 이 경우 특히 바람직하게 성형 유닛은 터릿(turret) 형태로 회전할 수 있거나 선형으로 이동할 수 있는 그리고 복수의 몰드를 갖춘 몰드 매거진(mold magazine)을 구비한다. 분리된 고체 입자는 하류 개구로부터 온도에 안정적인 몰드 내로 유입되고, 이 몰드 내에서 고체 입자가 잔류 용융물과 함께 응고된다. 그 다음에 이어서, 응고된 "여과 케이크(filter cake)"는 폐기되거나 재활용될 수 있다. 이로써, 바람직한 방식으로는, 분리된 고체 입자의 (준-)연속적인 배출이 비교적 간단하게 취급되는 방식으로 이루어진다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 장치는 적어도 부분적으로 열 절연부를 구비하며, 이 경우에는 바람직하게 세정 유닛 및/또는 펌프 유닛이 열 절연부를 구비한다. 바람직한 방식으로는, 열 절연부에 의해서 세정 동안 용융물의 온도가 과도하게 강하하는 상황이 방지됨으로써, 결과적으로 용융물의 점도가 지나치게 강하게 증가하지 않거나, 용융물이 응고되지 않는다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 장치는 세정 유닛 및/또는 펌프 유닛을 가열 및/또는 냉각하기 위한 온도 조절 유닛을 구비한다. 바람직한 방식으로, 온도 조절 유닛에 의해서는, 용융물의 과도한 온도 강하 및 펌프 유닛의 과열이 방지될 수 있다.

본 발명의 또 다른 대상은, 용융물로 채워질 수 있는 침지 욕조 및 이 침지 욕조를 통해서 금속 스트립을 운송하기 위한 운송 장치를 구비하는, 금속 스트립을 코팅하기 위한 고온 침지 코팅 설비이며, 이 경우 고온 침지 코팅 설비는 본 발명에 따른 용융물 세정 장치를 구비한다.

본 발명의 또 다른 대상은, 고온 침지 코팅 설비의 용융물을 세정하기 위한 방법이며, 이 경우 용융물은 고온 침지 코팅 설비의 침지 욕조로부터 공급 라인을 통해서 세정 유닛에 공급되며, 이 경우 세정 유닛 내부에서는 고체 입자가 용융물로부터 분리되고, 이 경우 세정 유닛에 의해 세정된 용융물은 복귀 라인을 통해서 다시 침지 욕조 내로 안내되며, 이 경우 용융물은 하이드로사이클론으로서 형성된 세정 유닛 내부에서 점차 좁아지는 나선형 와류 내로 안내된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 용융물은 전자기식 라운드 펌프에 의해 침지 욕조로부터 공급 라인을 통해서 세정 유닛으로 펌핑되며, 이 경우에는 용융물이 하이드로사이클론 내부로 접선 방향으로 유입된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 와류에 의해서 용융물로부터 분리된 고체 입자가 하이드로사이클론의 하류 개구를 통해서 방출되고, 세정된 용융물은 하류 개구의 반대편에 위치한 수직 침지 튜브를 통해서 복귀 라인에 공급되는 것이 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 분리된 고체 입자가 비움 유닛의 몰드 내에서 선철로 성형되는 것이 제공된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 세정 유닛 및/또는 전자기식 라운드 펌프가 온도 조절 유닛에 의해서 가열 또는 냉각되는 것이 제공된다.

본 발명의 또 다른 세부 사항들, 특징들 및 장점들은 도면으로부터 그리고 도면을 참조해서 이루어지는 바람직한 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 드러난다. 이때, 도면들은 다만 본 발명의 주요 사상을 제한하지 않는 본 발명의 예시적인 실시예들만을 도시한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 제1 실시예에 따른 장치를 구비하는 고온 침지 코팅 설비의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 제1 실시예에 따른 장치의 세정 유닛의 개략적인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따른 장치를 구비하는 고온 침지 코팅 설비의 개략적인 사시도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따른 장치의 개략적인 사시도이다.

다양한 도면들에서 동일한 부분에는 항상 동일한 참조 부호가 제공되어 있으며, 그렇기 때문에 일반적으로는 또한 각각 단 한 번만 지칭되거나 언급된다.

도 1에는, 본 발명의 예시적인 제1 실시예에 따른 장치(1)를 구비하는 고온 침지 코팅 설비(2)의 개략도가 도시되어 있다.

고온 침지 코팅 설비(2)는 예를 들어 침지 욕조(4)를 포함하고, 이 침지 욕조는 용융물(3)로, 예를 들어 아연, 알루미늄 또는 이들 금속을 토대로 하는 합금 형태로 용융된 코팅 재료로 채워져 있다. 본 예에서 복수의 안내 롤러와 더불어 하나의 운송 롤러를 포함하는 운송 메커니즘(10)에 의해서, 금속 스트립(11)이 침지 욕조(4)를 통해서 연속으로 안내된다. 이때, 용융물(3)이 금속 스트립(11)의 표면을 습윤시킨다. 이로써, 냉각 후에는 금속 스트립(11) 상에 단단한 금속 코팅이 형성된다.

고온 침지 코팅 설비(2)의 작동 중에는, 시간이 경과함에 따라 고체 입자 형태의 불순물이 용융물(3) 내에 축적되고, 이 불순물은 특히 침지 욕조(4)의 바닥 영역에 슬래그로서 수집된다. 그러나 슬래그는 바닥 슬래그 이외에 상부 슬래그 또는 유동 슬래그로서도 발생할 수 있다. 이와 같은 슬래그가 금속 스트립(11)의 코팅에 악영향을 미치지 않도록 하기 위하여, 고온 침지 코팅 설비(2)는 용융물(3)을 세정하기 위한 본 발명에 따른 장치(1)를 구비하며, 이 장치의 도움으로 슬래그가 침지 욕조(4)로부터 연속으로 제거된다.

상기 목적을 위해 장치(1)는 공급 라인(7)을 구비하며, 공급 라인의 자유 단부는 침지 욕조(4)의 하부 바닥에, 다시 말해 바닥 바로 위에 배치되고, 공급 라인의 다른 단부는 세정 유닛(5) 내로 합류한다. 이때, 공급 라인(7)은 전자기식 라운드 펌프로서 형성된 펌프 유닛(8)을 통과한다. 전자기식 라운드 펌프는 이송 펌프로서 이용되고, 슬래그가 달라붙은 용융물(3)을 침지 욕조(4)의 하부 영역으로부터 공급 라인(7)을 통해서 세정 유닛(5)으로 펌핑한다.

세정 유닛(5)은 하이드로사이클론(9)을 포함하며, 이 하이드로사이클론의 기능 방식은 이하에서 도 2를 참조하여 상세하게 도시되고 설명될 것이다. 하이드로사이클론(9) 내부에서는 슬래그가 나머지 용융물(3)로부터 분리된다. 그 다음에, 슬래그로부터 세정된 용융물(3)은 복귀 라인(6)을 통해서 다시 침지 욕조(4) 내로 안내되는 한편, 분리된 슬래그는 별도로 방출된다.

도 2에는, 이제 본 발명의 예시적인 제1 실시예에 따른 장치(1)의 세정 유닛(5)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 하이드로사이클론(9)으로서 형성된 세정 유닛(5)은 원통형으로 형성된 상부 영역(12)을 포함하고, 이 상부 영역 내로 공급 라인(7)이 합류한다. 이때, 공급 라인(7)이 하이드로사이클론(9) 내로 합류하는 방식은, 슬래그가 달라붙은 용융물(3)이 원통형 상부 영역(12)의 내부로 접선 방향으로 펌핑되도록 형성된다. 하이드로사이클론(9)은 원통형으로 형성된 하부 영역(18)을 더 구비하며, 이 하부 영역은 상부 영역(12)에 연결되고, 아래로 하류 개구(13)에 이르기까지 잘라낸 원통 형태로 점차 좁아진다. 이로써, 용융물(3)은 아래로 흐르는 와류(19) 내로 강제로 진행한다. 이때, 전자기식 라운드 펌프는 슬래그가 달라붙은 용융물(3)을 연속으로 하이드로사이클론(9) 내로 이송하며, 이 경우 용융물(3)이 하이드로사이클론(9) 내로 유입되는 속도는, 슬래그를 나머지 용융물(3)로부터 분리시키는 전단 흐름(shearing flow)이 형성되도록 치수 설계된다. 이때, 아래로 향하는 와류(19)는 하부 영역(18)의 원통형 형상으로 인해 점차 좁아지며, 이로써 용적은 내부 쪽으로 변위되고, 하이드로사이클론(9)의 하부 영역(18)에서는 정체 현상이 발생한다. 그럼으로써, 내부에서는, 위로부터 수직으로 하이드로사이클론(9)의 내부로 돌출하는 침지 튜브(14) 내로 합류하는, 위로 향하는 중앙 와류(20)가 형성된다. 명백하게 더 무거운 슬래그 입자는 하이드사이클론(9)의 벽에 침전되고, 이로써 하이드로사이클론(9)의 바닥 영역에 배치된 하류 개구(13)를 통해서 하이드로사이클론(9)으로부터 배출되는 한편, 명백하게 더 가벼운 부분, 다시 말해 슬래그로부터 세정된 용융물(3)은 침지 튜브(14)를 통해서 빠져나간다.

침지 튜브(14)가 복귀 라인(6)과 연결되어 있으므로, 결과적으로 세정된 용융물(3)은 침지 욕조(4) 내로 복귀되며, 이 경우 복귀 라인(6)의 단부는 침지 욕조(14)의 상부 영역에 배치되어 있다. 그 다음에는, 하류 개구(13)로부터 분리된 슬래그가 폐기되거나 재활용될 수 있다.

도 3a 및 도 3b에는, 본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따른 장치(1)를 구비하는 고온 침지 코팅 설비(2)의 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 제2 실시예는 실질적으로 제1 실시예와 동일하며, 이 경우 제2 실시예에 따른 장치(1)는 상이하게 비움 유닛(15)을 추가로 구비한다.

비움 유닛(15)은 하이드로사이클론(9)의 하류 개구(13) 아래에 배치되어 있고, 슬래그 또는 잔류 용융물이 제공된 고체 입자를 손쉽게 취급할 수 있는 형태로 배출하기 위해서 이용된다. 이 목적을 위해, 비움 유닛(15)은 온도에 안정적인 복수의 몰드(16)를 갖춘 성형 유닛을 구비하고, 이 성형 유닛은 하이드로사이클론(9)의 종축에 대해 평행한 회전축을 중심으로 터릿 형태로 회전할 수 있게 지지되어 있다. 몰드(16)가 회전축 둘레에 원형으로 배치되어 있어서, 결과적으로 성형 유닛의 회전에 의해 몰드(16) 중 하나가 하류 개구(13) 아래에 배치된다. 하이드로사이클론(9) 내에서 용융물(3)로부터 분리된 슬래그는 하류 개구(13)를 통해서 상응하는 몰드(16) 내로 유입된다. 상기 몰드(16)가 완전히 채워지면, 성형 유닛이 회전됨으로써, 결과적으로 하류 개구(13) 아래에는 빈 새로운 몰드(16)가 배치된다. 그 동안에, 완전히 채워진 몰드(16) 내에 배치된 슬래그가 냉각되고, 몰드(16) 내에서 여과 케이크 형태의 선철(17)로 응고된다. 바람직하게, 응고된 선철(17)은 상응하는 몰드(16)로부터 자동으로 제거되고, 예를 들어 운송 가능한 수집 용기(21) 내로 옮겨진다. 도 3b에는, 본 발명의 예시적인 제2 실시예에 따른 장치(1)가 다른 시각으로부터 개략적으로 도시되어 있다.

1: 장치
2: 고온 침지 코팅 설비
3: 용융물
4: 침지 욕조
5: 세정 유닛
6: 복귀 라인
7: 공급 라인
8: 펌프 유닛
9: 하이드로사이클론
10: 운송 장치
11: 금속 스트립
12: 상부 영역
13: 하류 개구
14: 침지 욕조
15: 비움 유닛
16: 몰드
17: 선철
18: 하부 영역
19: 와류
20: 상향 와류
21: 수집 용기

Claims

고온 침지 코팅 설비(2)의 용융물(3)을 세정하기 위한 장치(1)로서, 상기 세정 장치91)는 고체 입자를 용융물(3)로부터 분리하기 위한 세정 유닛(5)과, 세정 유닛(5)으로 안내되고 고온 침지 코팅 설비(2)의 침지 욕조(4)와 상호 작용 연결될 수 있는 공급 라인(7)과, 세정 유닛(5)으로부터 침지 욕조(4)로 안내되는, 상기 세정 유닛(5)에 의해서 세정된 용융물(3)을 위한 복귀 라인(6)을 구비하는, 용융물을 세정하기 위한 장치에 있어서,
세정 유닛(5)은 하이드로사이클론(9)을 포함하며, 상기 세정 유닛(5)으로부터 멀리 배치된 공급 라인(7)의 단부가 침지 욕조(4)의 하부 영역에 배치되어 있으며, 상기 장치(1)는 세정 유닛(5)으로부터 분리된 고체 입자를 배출하기 위한 비움 유닛(15)을 구비하는 것을 특징으로 하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제1항에 있어서, 세정 장치(1)는 용융물(3)을 공급 라인(7)을 통해서 세정 유닛(5)으로 이송하기 위한 펌프 유닛(8)을 구비하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제2항에 있어서, 펌프 유닛(8)은 공급 라인(7) 내에 통합되어 있는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제2항 또는 제3항에 있어서, 펌프 유닛(8)은 전자기식 펌프를 포함하고, 특히 전자기식 라운드 펌프를 포함하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하이드로사이클론(9)은, 공급 라인(7)이 접선 방향으로 내부로 합류하는 원통형 상부 영역(12)과, 상기 상부 영역(12) 아래에 배치되어 있고 하류 개구(13) 내로 합류하는 원추형 하부 영역(18)을 구비하며, 상부 영역(12) 내부로는 복귀 라인(6)과 연결된 침지 튜브(14)가 위로부터 수직으로 돌출하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 비움 유닛(15)은 하류 개구(13) 아래에 배치된 성형 유닛을 구비하고, 상기 성형 유닛은 분리된 고체 입자로부터 선철(17)을 성형하기 위한 하나 이상의 몰드(16)를 갖추고 있으며, 특히 바람직하게 성형 유닛은 터릿 형태로 회전할 수 있거나 선형으로 이동할 수 있는 그리고 복수의 몰드(16)를 갖춘 몰드 매거진을 구비하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 장치(1)는 적어도 부분적으로 열 절연부를 구비하며, 바람직하게는 세정 유닛(5) 및/또는 펌프 유닛(8)이 열 절연부를 구비하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 장치(1)는 세정 유닛(5) 및/또는 펌프 유닛(8)을 가열 및/또는 냉각하기 위한 온도 조절 유닛을 구비하는, 용융물을 세정하기 위한 장치(1).
용융물(3)로 채워질 수 있는 침지 욕조(4)와, 침지 욕조(4)를 통해서 금속 스트립(11)을 운송하기 위한 운송 장치(10)를 구비하는, 금속 스트립(11)을 코팅하기 위한 고온 침지 코팅 설비(2)로서,
고온 침지 코팅 설비는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 용융물(3)을 세정하기 위한 장치(1)를 구비하는, 고온 침지 코팅 설비(2).
고온 침지 코팅 설비(2)의 용융물(3)을 세정하기 위한 방법으로서, 용융물(3)은 고온 침지 코팅 설비(2)의 침지 욕조(4)의 하부 영역으로부터 공급 라인(7)을 통해서 세정 유닛(5)에 공급되며, 세정 유닛(5) 내부에서는 고체 입자가 용융물(3)로부터 분리되며, 세정 유닛(5)에 의해 세정된 용융물(3)은 복귀 라인(6)을 통해서 다시 침지 욕조(4) 내부로 안내되는, 고온 침지 코팅 설비(2)의 용융물(3)을 세정하기 위한 방법에 있어서,
용융물(3)은 하이드로사이클론(9)으로서 형성된 세정 유닛(5) 내부에서 점차 좁아지는 나선형 와류 내로 안내되며, 와류에 의해서 용융물로부터 분리된 고체 입자는 하이드로사이클론의 하류 개구를 통해서 방출되고, 세정된 용융물은 하류 개구의 반대편에 위치한 수직 침지 튜브를 통해서 복귀 라인에 공급되는, 용융물을 세정하기 위한 방법.
제10항에 있어서, 용융물(3)은 전자기식 라운드 펌프에 의해 침지 욕조(4)로부터 공급 라인(7)을 통해서 세정 유닛(5)으로 펌핑되며, 용융물(3)은 하이드로사이클론(9)의 내부로 접선 방향으로 유입되는, 용융물을 세정하기 위한 방법.
제11항에 있어서, 분리된 고체 입자는 비움 유닛(15)의 몰드 내에서 선철(17)로 성형되는, 용융물을 세정하기 위한 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 세정 유닛 및/또는 전자기식 라운드 펌프는 온도 조절 유닛에 의해서 가열 또는 냉각되는, 용융물을 세정하기 위한 방법.