KR20180073373A - 산세 장치 - Google Patents

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KR20180073373A
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 서로 직렬 연결되어 강판을 전달받고 통과시키는 복수의 탱크와, 복수의 탱크에 산용액을 주입하는 산 탱크와, 복수의 탱크 중 일부와 다른 일부의 사이인 산세 조절 공간에서 강판이 인히비터 또는 산세촉진제에 접하도록 인히비터 또는 산세촉진제를 배치시키는 산세 조절 탱크를 포함할 수 있다.

Description

산세 장치{Pickling apparatus}
본 발명은 산세 장치에 관한 것이다.
통상의 강판의 표면에는 열처리되어 압연되는 과정에서 스케일이 생성될 수 있다. 이러한 스케일이 제거되지 않을 경우, 스케일은 냉간 압연 공정 과정에서 압연 롤에 말려 들어가서 강판 표면의 손상을 유발할 수 있다. 따라서, 강판의 표면에 생성된 스케일을 제거하는 것은 중요하다.
산세 장치는 산용액을 통해 강판에 존재하는 스케일을 제거하기 위한 장치이다. 여기서, 산용액은 스케일을 제거할 수 있지만 스케일이 제거된 강판을 손상시킬 수도 있다. 따라서, 산용액의 농도는 스케일 제거성능과 강판 보호성능을 모두 고려하여 결정될 필요가 있다.
일본 공개특허공보 특개2015-200020
본 발명의 일 실시 예는, 스케일 제거성능을 향상시키면서도 강판 보호성능을 향상시킬 수 있는 산세 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 서로 직렬 연결되어 강판을 전달받고 통과시키는 복수의 탱크; 상기 복수의 탱크에 산용액을 주입하는 산 탱크; 및 상기 복수의 탱크 중 일부와 다른 일부의 사이인 산세 조절 공간에서 상기 강판이 상기 강판과 상기 산용액간의 반응을 억제하는 인히비터 또는 상기 강판과 상기 산용액간의 반응을 촉진하는 산세촉진제에 접하도록 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 배치시키는 산세 조절 탱크; 를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 강판을 전달받고 통과시키고 상기 산세 조절 공간을 가지는 제3 탱크를 더 포함하고, 상기 복수의 탱크는 상기 강판을 순차적으로 전달받고 통과시키는 제1, 제2 및 제4 탱크를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 산 탱크는 상기 제1 또는 제2 탱크에 제1 산용액을 주입하고, 상기 제4 탱크에 상기 제1 산용액의 산농도보다 높은 산농도의 제2 산용액을 주입할 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 탱크의 크기는 상기 제1, 제2 및 제4 탱크 중 가장 작은 탱크의 크기보다 작을 수 있다.
예를 들어, 상기 산세 조절 공간의 위치는 상기 복수의 탱크 중 상기 강판을 처음에 전달받는 탱크의 위치보다 상기 강판을 마지막에 통과시키는 위치에 더 가까울 수 있다.
예를 들어, 상기 산세 조절 탱크는 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 수용액을 상기 산세 조절 공간에 배치시키고, 상기 수용액의 수소이온지수(pH)는 상기 산용액의 수소이온지수보다 물의 수소이온지수에 더 가까울 수 있다.
예를 들어, 상기 산 탱크는 상기 복수의 탱크가 상기 강판을 전달받기 전에 상기 복수의 탱크에 상기 산용액을 주입하고, 상기 산세 조절 탱크는 상기 강판이 상기 산세 조절 공간에 위치할 때 상기 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 상기 산세 조절 공간에 배치시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 산세 조절 탱크는 상기 강판의 조성비 정보 또는 상기 강판의 이송속도 정보를 전달받고, 상기 조성비 정보 또는 상기 이송속도 정보에 기초하여 상기 산세 조절 공간에 배치되는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절할 수 있다.
예를 들어, 상기 산 탱크는 상기 강판이 상기 복수의 탱크를 통과하는 횟수에 기초하여 상기 복수의 탱크에 주입된 산용액을 전달받고, 전달받은 산용액의 산농도를 높여서 상기 복수의 탱크에 산농도가 높아진 산용액을 주입하고, 상기 산세 조절 탱크는 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 수용액을 상기 산세 조절 공간에 배치시키고, 상기 강판이 상기 복수의 탱크를 통과하는 횟수에 기초하여 상기 산세 조절 공간에 배치된 수용액을 전달받고, 상기 수용액의 인히비터 또는 산세촉진제의 농도를 높여서 상기 산세 조절 공간에 인히비터 또는 산세촉진제의 농도가 변경된 수용액을 배치시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 산세 조절 공간에 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 분사(spray)하는 분사기; 를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 탱크 중 하나와 상기 분사기의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 스퀴즈 롤(squeeze roll)을 더 포함하는 산세 장치.
예를 들어, 상기 스퀴즈 롤은 상기 강판이 제1 강판일 때 제1 롤 간격을 가지고, 상기 강판이 상기 제1 강판의 강종과 다른 강종의 제2 강판일 때 상기 제1 롤 간격과 다른 제2 롤 간격을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 탱크는 상기 강판을 순차적으로 전달받고 통과시키는 제1, 제2, 제3 및 제4 탱크를 포함하고, 상기 분사기는 상기 제2 탱크와 상기 제3 탱크의 사이에 배치되는 제1 분사기와, 상기 제3 탱크와 상기 제4 탱크의 사이에 배치되는 제2 분사기를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 분사기와 상기 제3 탱크의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 제1 스퀴즈 롤; 및 상기 제2 분사기와 상기 제4 탱크의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 제2 스퀴즈 롤; 을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 분사기에 의해 분사된 인히비터 또는 산세촉진제를 상기 제1 스퀴즈 롤로부터 전달받고 상기 제2 분사기에 인히비터 또는 산세촉진제를 전달하는 수송 배관을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 산 탱크는 상기 제1 탱크에 20 g/l 이상 80 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제2 탱크에 130 g/l 이상 150 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제3 탱크에 150 g/l 이상 170 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제4 탱크에 170 g/l 이상 210 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 분사기는 0 m3/hr 초과 180 m3/hr 이하의 유량으로 상기 인히비터를 주입할 수 있다.
예를 들어, 상기 분사기는 상기 강판의 정보를 전달받고, 상기 강판이 제1 강판일 때의 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 양과 제2 강판일 때의 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 양이 서로 다르도록 분사할 수 있다.
예를 들어, 상기 분사기는 상기 강판의 이송속도 정보 또는 상기 복수의 탱크 중 적어도 하나에 주입된 산용액의 농도 정보를 전달받고, 상기 이송속도 정보 또는 상기 농도 정보에 기초하여 분사하는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절하거나 인히비터 또는 산세촉진제의 분사를 중단할 수 있다.
본 발명에 따르면, 강판에 존재하는 스케일이 효과적으로 제거되면서도 산용액에 따른 강판의 손상이 억제될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 산세 과정에서 강종 변경에 따라 산세 성능을 동적(dynamic)으로 변경할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 강판의 종류에 따라 스케일 제거성능과 강판 보호성능을 최적화시켜 효율적으로 산세 공정이 수행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 산세 장치를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 산세 장치를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치의 스퀴즈 롤을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치에 대한 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 복수의 탱크(111, 112), 산 탱크(120) 및 산세 조절 탱크(130)를 포함할 수 있다.
설계에 따라, 상기 산세 장치는 복수의 탱크(111, 112)의 전단 및/또는 후단에 연결되는 추가적인 탱크를 포함할 수도 있다. 상기 추가적인 탱크는 산용액을 제공받거나 저장하여 산세 공정을 수행할 수 있으며, 상기 산세 공정의 제어를 위해 소량의 인히비터를 제공받거나 저장할 수도 있다.
복수의 탱크(111, 112)는 서로 직렬 연결되어 강판을 전달받고 통과시킬 수 있다. 강판은 상기 복수의 탱크 중 하나(111)를 통과한 후에 상기 복수의 탱크 중 다른 하나(112)를 통과할 수 있다. 상기 복수의 탱크(111, 112)는 하나의 탱크 라인을 이룰 수 있다.
예를 들어, 상기 복수의 탱크(111, 112)는 강판의 이송통로 중 일부를 둘러싸고 액체를 수용할 수 있는 형태로 설치될 수 있다. 여기서 강판이 복수의 탱크(111, 112) 내에 위치할 경우, 상기 액체는 상기 이송통로 및 강판을 잠식하여 상기 강판과 상호작용을 할 수 있다.
산 탱크(120)는 복수의 탱크 중 다른 하나(112)에 산용액을 주입할 수 있다. 상기 산용액은 강판과 상호작용하여 상기 강판에 포함된 스케일을 제거할 수 있다. 즉 상기 산 탱크(120)로부터 산용액을 공급받은 탱크는 산세 공정을 수행할 수 있다. 상기 산용액은 약 18%의 염산농도를 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
산세 조절 탱크(130)는 복수의 탱크 중 하나(111)에 강판과 산용액간의 반응을 억제하는 인히비터(inhibitor) 또는 강판과 산용액간의 반응을 촉진하는 산세촉진제를 주입할 수 있다.
상기 인히비터는 강판에 존재하는 스케일이 제거된 후에도 산용액이 강판에 지속적으로 반응하는 것을 억제하여 상기 강판을 보호할 수 있다. 강판이 난산세 강종인 고강도 AHSS강이거나 실리콘 및/또는 망간의 함량이 증대된 고장력 강판 또는 전기강판일 경우, 상기 산세촉진제는 복수의 탱크(111, 112)의 스케일 제거 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
즉, 상기 산세 조절 탱크(130)는 인히비터 또는 산세촉진제의 주입을 조절하여 산세의 강도를 조절할 수 있으며, 복수의 탱크(111, 112)의 스케일 제거 성능 및 강판 보호성능을 조절할 수 있다.
만약 상기 산세 조절 탱크(130)가 복수의 탱크 중 다른 하나(112)에 주입된 산용액에 인히비터를 주입할 경우, 산용액의 스케일 제거 성능은 열화될 수 있다. 이하, 이를 확인하는 실험에 대해 설명한다.
하기의 표 1은 인히비터가 산용액에 주입됨에 따른 산용액의 스케일 제거 성능을 실험하여 얻은 데이터를 나타낸다. 실험 환경을 설명하면, 산용액이 주입되는 탱크의 개수는 4개(#1, #2, #3, #4)이고, 산용액이 주입되는 탱크 각각의 염산농도는 6%, 11%, 14.5%, 16%이고, 주입되는 인히비터의 농도는 0.05% * (염산농도/18%)이고, 시편의 길이는 40cm이고, 시편의 폭은 100cm이고, 시편의 두께는 0.3cm이고, 시편의 이송속도는 250m/분이고, 시편의 강종은 극저탄소강(F)이다.
Figure pat00001
실험1, 실험2의 데이터는 4개의 탱크에 모두 인히비터를 주입하는 경우의 데이터를 나타내고, 실험3, 실험4의 데이터는 2개의 탱크에 인히비터를 주입하는 경우의 데이터를 나타내고, 실험5, 실험6의 데이터는 4개의 탱크에 모두 인히비터를 주입하지 않는 경우의 데이터를 나타낸다. 여기서, 실험1, 실험2의 산세정도(스케일 제거 비율)는 88%이고, 실험3, 실험4의 산세정도(스케일 제거 비율)는 92%이고, 실험5, 실험6의 산세정도(스케일 제거 비율)는 100%이다.
전술한 실험들을 통해, 탱크에 산용액이 수용될 때 인히비터가 주입되는 탱크의 수가 많을수록 스케일 제거 성능이 떨어진다는 것을 확인할 수 있다. 즉, 인히비터가 산용액에 주입될 경우, 산용액의 스케일 제거 성능은 열화될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는 인히비터와 산용액을 서로 독립적으로 탱크에 주입하고 인히비터를 강판에 직접 주입하여 인히비터의 강판 보호성능을 활용하면서 산용액의 스케일 제거성능의 열화를 방지할 수 있다.
여기서, 인히비터는 수용액 형태로 탱크에 주입될 수 있다. 예를 들어, 상기 인히비터의 수용액의 인히비터 농도는 0.05%일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 상기 인히비터의 수용액은 염산을 실질적으로 포함하지 않으며, 산용액의 수소이온지수보다 물의 수소이온지수에 더 가까운 수소이온지수를 가질 수 있다.
한편, 상기 산세 조절 탱크(130)는 산세촉진제와 산용액을 서로 독립적으로 탱크에 주입하고 산세촉진제를 강판에 직접 주입함으로써, 복수의 탱크 중 다른 하나(112)의 산농도를 신속하고 정확하게 조절할 수 있다.
산세가 진행되는 과정에서 강판의 종류가 통상적인 강종에서 난산세 강종으로 변경된 경우, 복수의 탱크 중 다른 하나(112)의 산농도는 신속하게 높아질 필요가 있다.
상기 산농도가 과하게 높아질 경우, 강판은 산세 과정에서 손상될 수 있다. 따라서, 복수의 탱크 중 다른 하나(112)의 산농도는 정확하게 조절될 필요가 있다.
만약 상기 산세 조절 탱크(130)가 복수의 탱크 중 다른 하나(112)에 주입된 산용액에 산세촉진제를 주입할 경우, 상기 산세촉진제는 산용액에서 고르게 분포되지 못할 수 있다. 이에 따라, 복수의 탱크 중 다른 하나(112)의 산농도는 신속하고 정확하게 조절되지 못할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는 산세촉진제와 산용액을 서로 독립적으로 탱크에 주입하고 산세촉진제를 강판에 직접 주입함으로써, 복수의 탱크 중 다른 하나(112)의 산농도를 신속하고 정확하게 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는 산세가 진행되는 과정에서의 강종 변경에 신속하고 정확하게 대처할 수 있다. 예를 들어, 산세 조절 탱크(130)는 산세가 진행되는 과정에서 강판의 종류가 통상적인 강종에서 난산세 강종으로 변경될 경우에 다른 구성, 장치 또는 관리자로부터 강종변경 신호를 전달받을 수 있다. 이후, 상기 산세 조절 탱크(130)는 강종변경 신호에 따라 인히비터의 주입을 중단하고 산세촉진제를 주입할 수 있다.
예를 들어, 상기 산세 조절 탱크(130)는 강판의 실리콘(Si), 망간(Mn), 크롬(Cr) 및 알루미늄(Al) 중 적어도 하나의 조성비 정보를 전달받고, 상기 조성비가 클수록 주입되는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 변경할 수 있다. 상기 산세 조절 탱크(130)는 강판의 산세 특성에 따라 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절하여 스케일 제거성능과 강판 보호성능을 최적화시킬 수 있다.
또한, 상기 산세 조절 탱크(130)는 강판의 이송속도 정보를 전달받고, 상기 이송속도 정보에 기초하여 주입되는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절할 수 있다. 상기 이송속도 정보가 산세 성능에 대응될 수 있으므로, 상기 산세 조절 탱크(130)는 상기 이송속도 정보에 기초하여 주입되는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절함으로써, 강판에 존재하는 스케일이 효과적으로 제거하면서도 산용액에 따른 강판의 손상을 억제할 수 있다.
한편, 상기 산세 조절 탱크(130)는 상기 이송속도 정보에 기초하여 주입되는 인히비터 및 산세촉진제의 양을 0으로 조절할 수 있다. 즉, 상기 산세 조절 탱크(130)는 인히비터 및 산세촉진제를 주입하지 않고 강판을 그대로 통과시킬 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 산세 장치를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는 제1 탱크(211), 제2 탱크(212), 제3 탱크(213), 제4 탱크(214), 제1 산 탱크(221), 제2 산 탱크(222), 산 재생성 탱크(223), 제3 산 탱크(224), 산세 조절 탱크(230), 제1 롤(241), 제2 롤(242), 제3 롤(243), 제4 롤(244), 제5 롤(245), 제1 주입기(251), 제2 주입기(252), 제3 주입기(253), 제4 주입기(254), 제5 주입기(255), 제1 밸브(261), 제2 밸브(262), 제3 밸브(263), 제4 밸브(264) 및 제5 밸브(265)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 탱크(211,212)는 제공받은 산용액을 이용하여 강판에 존재하는 스케일을 제거할 수 있다. 상기 제1 및 제2 탱크(211,212)에 의해 강판에 존재하는 80% 내지 90%의 스케일은 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 탱크(211,212)는 약 25m의 강판 이송통로를 가질 수 있으며, 강판이 상기 이송통로를 따라 이송되는 동안 산세 공정을 진행할 수 있다.
제3 탱크(213)는 인히비터 또는 산세촉진제가 혼합된 수용액을 수용할 수 있다. 상기 수용액은 상기 제3 탱크(213)를 통과하는 강판을 잠식할 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 탱크(213)는 제1 및 제2 탱크(211,212)가 가지는 강판 이송통로보다 짧은 5m 길이를 가지는 강판 이송통로를 가질 수 있다. 즉, 상기 제3 탱크(213)의 크기는 제1 및 제2 탱크(211,212)의 크기보다 작을 수 있다.
제4 탱크(214)는 인히비터 또는 산세촉진제가 존재하는 강판에 대한 산세 공정을 진행할 수 있다. 즉, 상기 제4 탱크(214)는 제1 및 제2 탱크(211,212)에 의해 제거되지 않은 스케일을 추가적으로 제거할 수 있다. 상기 제4 탱크(214)에 위치하는 강판에 포함되는 인히비터는 상기 제4 탱크(214)가 수용하는 산용액이 상기 강판을 손상시키는 것으로부터 보호할 수 있다.
제1 및 제2 탱크(211,212)가 강판에 존재하는 대다수의 스케일을 제거하고 제4 탱크(214)가 강판에 존재하는 잔여 스케일을 제거하므로, 제3 탱크(213)의 위치는 제1 탱크(211)의 입구보다 제4 탱크(214)의 출구에 더 가까울 수 있다.
제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)는 각각 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)에 산용액을 주입할 수 있으며, 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)에 수용된 산용액을 전달받을 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)는 강판이 제1 내지 제4 탱크(211, 212, 213, 214)를 통과하는 횟수에 기초하여 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)에 주입된 산용액을 전달받고, 상기 산용액의 산농도를 높여서 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)에 산농도가 높아진 산용액을 주입할 수 있다. 즉, 상기 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)는 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)가 수용하는 수용액의 산농도를 주기적으로 관리할 수 있다.
산 재생성 탱크(223)는 산을 재생성하여 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)에 주입할 수 있다. 예를 들어, 상기 산 재생성 탱크(223)는 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)를 포함하는 순환 시스템에 포함될 수 있다. 이에 따라, 신산은 제4 산 탱크(224)에 우선 공급되고, 이후에 제2 산 탱크(222)에 공급되고, 이후에 제1 산 탱크(221)에 공급될 수 있다.
산세 조절 탱크(230)는 산세 조절 공급라인을 통해 인히비터 또는 산세촉진제를 공급받고 물 공급라인을 통해 물을 공급받을 수 있다. 공급된 인히비터 또는 산세촉진제와 공급된 물은 상기 산세 조절 탱크(230)에 의해 서로 혼합될 수 있다. 혼합된 수용액은 산세 조절 탱크(230)에 수용될 수 있다.
상기 산세 조절 탱크(230)는 혼합된 수용액을 제3 탱크(213)에 주입하고, 강판이 제3 탱크(213)를 통과하는 횟수에 기초하여 제3 탱크(213)에 주입된 수용액을 전달받고, 수용액의 인히비터 또는 산세촉진제의 농도를 높여서 제3 탱크(213)에 농도가 높아진 수용액을 주입할 수 있다.
제1 내지 제5 롤(241, 242, 243, 244, 245)은 강판 이송경로상에서 제1 내지 제4 탱크(211, 212, 213, 214)의 전단 또는 후단에 배치되어 제1 내지 제4 탱크(211, 212, 213, 214)를 통과하는 강판의 이송을 제어할 수 있다.
제1 내지 제4 주입기(251, 252, 253, 254)는 각각 제1 내지 제4 탱크(211, 212, 213, 214)에 산용액 또는 수용액을 주입할 수 있으며, 제어 신호를 전달받아서 열린 상태와 닫힌 상태간의 전환을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제1, 제2 및 제4 주입기(251, 252, 254)는 강판이 제1 탱크(211)로 진입하기 전에 열린 상태로 전환되어 산용액을 통과시킬 수 있으며, 제3 주입기(253)는 강판이 제3 탱크(213)에 위치할 때 열린 상태로 전환되어 수용액을 통과시킬 수 있다.
제1 내지 제4 밸브(261, 262, 263, 264)는 각각 제1 내지 제4 탱크(211, 212, 213, 214)로부터 산용액 또는 수용액을 전달받아 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224) 또는 산세 조절 탱크(230)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 내지 제4 밸브(261, 262, 263, 264, 265)는 제1 내지 제4 주입기(251, 252, 253, 254)와 실질적으로 동일한 원리로 산용액 또는 수용액을 통과시킬 수 있다.
제5 밸브(265)는 제1 내지 제3 산 탱크(221, 222, 224)와 산 재생성 탱크(223)를 포함하는 순환 시스템을 제어할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 산세 장치를 구체적으로 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는 제3 탱크(213) 대신 분사기(215)를 포함할 수 있으며, 제6 밸브(266)를 더 포함할 수 있다.
분사기(215)는 제2 탱크(212)와 제4 탱크(214)의 사이에 배치되어 강판이 통과할 때 인히비터 또는 산세촉진제가 혼합된 수용액을 분사(spray)할 수 있다. 예를 들어, 상기 분사기(215)는 수냉 공정 등에서 강판에 물을 분사하는 방식과 동일한 방식으로 수용액을 분사할 수 있다.
예를 들어, 상기 분사기(215)는 제1 탱크(211)로 진입하는 강판의 정보를 전달받고, 상기 강판에 존재하는 스케일이 산용액에 의해 제거되기 어려울 경우에 인히비터 또는 산세촉진제가 혼합된 수용액 대신 물을 분사하거나 상기 수용액의 양을 줄일 수 있다. 여기서, 상기 강판의 정보는 제1 및 제2 강판으로 구분될 수 있다.
예를 들어, 상기 분사기(215)는 제1 탱크(211)로 진입하는 강판의 이송속도 정보 또는 상기 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214) 중 적어도 하나에 주입된 산용액의 농도 정보를 전달받고, 상기 이송속도 정보 또는 상기 농도 정보에 기초하여 분사하는 수용액의 양을 조절하거나 수용액의 분사를 중단할 수 있다. 상기 이송속도 정보 또는 상기 농도 정보가 제1, 제2 및 제4 탱크(211, 212, 214)의 산세 성능에 대응될 수 있으므로, 상기 분사기(215)는 상기 이송속도 정보 또는 상기 농도 정보에 기초하여 분사하는 수용액의 양을 조절하거나 수용액의 분사를 중단함으로써, 강판에 존재하는 스케일이 효과적으로 제거하면서도 산용액에 따른 강판의 손상을 억제할 수 있다.
효율적인 스케일 제거와 강판 보호를 위해, 상기 분사기(215)의 위치는 제1 탱크(211)가 강판을 전달받는 위치보다 제4 탱크(214)가 강판을 통과시키는 위치에 더 가까울 수 있다.
상기 분사기(215)에 의해 분사된 수용액을 보관하기 위해, 상기 분사기(215)는 인히비터 수용액을 임시로 수용하는 탱크 내에 배치될 수도 있다. 상기 인히비터 수용액을 임시로 수용하는 탱크는 산세 조절 탱크(230)과 함께 인히비터 수용액을 순환시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 분사기(215)는 0 m3/hr 초과 180 m3/hr 이하의 유량과 4bar 이상의 압력으로 인히비터 또는 산세촉진제를 주입함으로써, 강판에 인히비터 또는 산세촉진제를 효율적으로 안착되도록 할 수 있다.
한편, 제6 밸브(266)는 상기 수용액의 순환을 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치의 스퀴즈 롤을 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치는, 제1 탱크(311), 제2 탱크(312), 제3 탱크(313), 제4 탱크(314), 제1 분사기(316), 제2 분사기(317), 산 탱크(320), 산세 조절 탱크(330), 제1 롤(341), 제2 롤(342), 제3 롤(343), 제4 롤(344), 제1 스퀴즈 롤(371), 제2 스퀴즈 롤(372), 제1 수송 배관(381), 제2 수송 배관(382), 제3 수송 배관(383) 및 제4 수송 배관(384)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 탱크(311, 312, 313, 314)는 강판을 순차적으로 전달받고 통과시킬 수 있다.
제1 분사기(316)는 제2 탱크(312)와 제3 탱크(313)의 사이에 배치되어 강판에 직접 인히비터 또는 산세촉진제를 분사할 수 있다.
제2 분사기(317)는 제3 탱크(313)와 제4 탱크(314)의 사이에 배치되어 강판에 직접 인히비터 또는 산세촉진제를 분사할 수 있다.
제1 및 제2 분사기(316, 317)는 인히비터 또는 산세촉진제를 강판에 분사함으로써, 제3 및 제4 탱크(313, 314)에서 강판의 산용액에 대한 반응을 억제 또는 촉진할 수 있다.
산 탱크(320)는 제1 내지 제4 탱크(311, 312, 313, 314)에 산용액을 주입할 수 있다.
여기서, 상기 산 탱크(320)는 제1 및 제2 탱크(311, 312)에 낮은 산농도의 제1 산용액을 주입하고, 제3 및 제4 탱크(313, 314)에 높은 산농도의 제2 산용액을 주입할 수 있다. 이에 따라, 산세 조절 탱크(330)의 인히비터 또는 산세촉진제의 주입에 따른 산세 조절범위는 확대될 수 있으며, 다양한 강종에 대한 효율적인 대처가 가능해질 수 있다.
예를 들어, 상기 산 탱크(320)는 상기 제1 탱크에 20 g/l 이상 80 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제2 탱크에 130 g/l 이상 150 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제3 탱크에 150 g/l 이상 170 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제4 탱크에 170 g/l 이상 210 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입할 수 있다. 이에 따라, 일반적인 강종에 대한 최적의 스케일 제거성능과 강판 보호성능을 확보할 수 있다.
제1 스퀴즈 롤(371)은 제1 분사기(316)와 제3 탱크(313)의 사이에 배치되고, 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치될 수 있다.
제2 스퀴즈 롤(372)은 제2 분사기(317)와 제4 탱크(314)의 사이에 배치되고, 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치될 수 있다.
제1 또는 제2 분사기(316, 317)에 의해 강판상에 분사된 인히비터 또는 산세촉진제는 상기 제1 또는 제2 스퀴즈 롤(371, 372)에 의해 강판에 더욱 고르게 분포될 수 있다.
또한, 제1 또는 제2 분사기(316, 317)에 의해 강판상에 분사된 인히비터 또는 산세촉진제의 일부는 상기 제1 또는 제2 스퀴즈 롤(371, 372)에 의해 밀릴 수 있다. 이에 따라, 제3 또는 제4 탱크(313, 314)로 진입하는 강판상에 존재하는 인히비터 또는 산세촉진제의 양은 추가로 조절될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 스퀴즈 롤(371, 372)은 강판이 제1 강판일 때 제1 롤 간격을 가지고, 상기 강판이 상기 제1 강판의 강종과 다른 강종의 제2 강판일 때 상기 제1 롤 간격과 다른 제2 롤 간격을 가질 수 있다. 만약 제1 강판이 일반적인 강종이고 제2 강판이 난산세 강종일 경우, 상기 제1 및 제2 스퀴즈 롤(371, 372)은 진입하는 강판이 제1 강판일 때 긴 롤 간격을 가져서 인히비터를 강판상에 많이 남기고, 진입하는 강판이 제2 강판일 때 짧은 롤 간격을 가져서 인히비터를 강판상에 조금 남길 수 있다.
제1 수송 배관(381)은 제1 스퀴즈 롤(371)에 의해 밀린 인히비터 또는 산세촉진제를 산세 조절 탱크(330)로 전달할 수 있다.
제2 수송 배관(382)은 제2 스퀴즈 롤(372)에 의해 밀린 인히비터 또는 산세촉진제를 산세 조절 탱크(330)로 전달할 수 있다.
제3 수송 배관(383)은 산세 조절 탱크(330)에 의해 양이 조절된 인히비터 또는 산세촉진제를 제1 분사기(316)로 전달할 수 있다.
제4 수송 배관(384)은 산세 조절 탱크(330)에 의해 양이 조절된 인히비터 또는 산세촉진제를 제2 분사기(317)로 전달할 수 있다.
즉, 상기 제1 및 제2 스퀴즈 롤(371, 372)에 의해 밀린 인히비터 또는 산세촉진제는 제1 및 제2 분사기(316, 317)를 통해 재활용될 수 있다.
여기서, 산세 조절 탱크(330)는 전달받은 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절할 수 있으며, 인히비터 또는 산세촉진제가 분사에 용이한 온도를 가지도록 열 교환기를 통해 인히비터 또는 산세촉진제를 가열할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치에 대한 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 산세 장치에 대한 제어 방법은, 강판이 산세라인에 진입(S10)한 이후에 제1 및 제3 탱크에 산용액을 투입(S20)하고, 강판을 제1 탱크에 전달(S30)하고, 강판을 제2 탱크에 전달(S40)하고, 제2 탱크에 인히비터 또는 산세촉진제를 투입(S50)하고, 강판을 제3 탱크에 전달(S60)할 수 있다. 이후, 강판이 산세라인을 통과(S70)할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
111, 112: 복수의 탱크
120: 산 탱크
130, 230: 산세 조절 탱크
211, 212, 213, 214: 제1 내지 제4 탱크
215: 분사기
221, 222, 224: 제1 내지 제3 산 탱크
223: 산 재생성 탱크
241, 242, 243, 244, 245: 롤
251, 252, 253, 254: 주입기
261, 262, 263, 264, 265, 266: 밸브
311, 312, 313, 314: 제1 내지 제4 탱크
316, 317: 제1 및 제2 분사기
320: 산 탱크
330: 산세 조절 탱크
341, 342, 343, 344: 롤
371, 372: 제1 및 제2 스퀴즈 롤
381, 382, 383, 384: 제1 내지 제4 수송 배관

Claims (18)

  1. 서로 직렬 연결되어 강판을 전달받고 통과시키는 복수의 탱크;
    상기 복수의 탱크에 산용액을 주입하는 산 탱크; 및
    상기 복수의 탱크 중 일부와 다른 일부의 사이인 산세 조절 공간에서 상기 강판이 상기 강판과 상기 산용액간의 반응을 억제하는 인히비터 또는 상기 강판과 상기 산용액간의 반응을 촉진하는 산세촉진제에 접하도록 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 배치시키는 산세 조절 탱크; 를 포함하는 산세 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강판을 전달받고 통과시키고 상기 산세 조절 공간을 가지는 제3 탱크를 더 포함하고,
    상기 복수의 탱크는 상기 강판을 순차적으로 전달받고 통과시키는 제1, 제2 및 제4 탱크를 포함하는 산세 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 산 탱크는 상기 제1 또는 제2 탱크에 제1 산용액을 주입하고, 상기 제4 탱크에 상기 제1 산용액의 산농도보다 높은 산농도의 제2 산용액을 주입하는 산세 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3 탱크의 크기는 상기 제1, 제2 및 제4 탱크 중 가장 작은 탱크의 크기보다 작은 산세 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 산세 조절 공간의 위치는 상기 복수의 탱크 중 상기 강판을 처음에 전달받는 탱크의 위치보다 상기 강판을 마지막에 통과시키는 위치에 더 가까운 산세 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산세 조절 탱크는 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 수용액을 상기 산세 조절 공간에 배치시키고,
    상기 수용액의 수소이온지수(pH)는 상기 산용액의 수소이온지수보다 물의 수소이온지수에 더 가까운 산세 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 산 탱크는 상기 복수의 탱크가 상기 강판을 전달받기 전에 상기 복수의 탱크에 상기 산용액을 주입하고,
    상기 산세 조절 탱크는 상기 강판이 상기 산세 조절 공간에 위치할 때 상기 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 상기 산세 조절 공간에 배치시키는 산세 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 산세 조절 탱크는 상기 강판의 조성비 정보 또는 상기 강판의 이송속도 정보를 전달받고, 상기 조성비 정보 또는 상기 이송속도 정보에 기초하여 상기 산세 조절 공간에 배치되는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절하는 산세 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 산 탱크는 상기 강판이 상기 복수의 탱크를 통과하는 횟수에 기초하여 상기 복수의 탱크에 주입된 산용액을 전달받고, 전달받은 산용액의 산농도를 높여서 상기 복수의 탱크에 산농도가 높아진 산용액을 주입하고,
    상기 산세 조절 탱크는 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 수용액을 상기 산세 조절 공간에 배치시키고, 상기 강판이 상기 복수의 탱크를 통과하는 횟수에 기초하여 상기 산세 조절 공간에 배치된 수용액을 전달받고, 상기 수용액의 인히비터 또는 산세촉진제의 농도를 높여서 상기 산세 조절 공간에 인히비터 또는 산세촉진제의 농도가 변경된 수용액을 배치시키는 산세 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 산세 조절 공간에 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제를 분사(spray)하는 분사기; 를 더 포함하는 산세 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 탱크 중 하나와 상기 분사기의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 스퀴즈 롤(squeeze roll)을 더 포함하는 산세 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 스퀴즈 롤은 상기 강판이 제1 강판일 때 제1 롤 간격을 가지고, 상기 강판이 상기 제1 강판의 강종과 다른 강종의 제2 강판일 때 상기 제1 롤 간격과 다른 제2 롤 간격을 가지는 산세 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 탱크는 상기 강판을 순차적으로 전달받고 통과시키는 제1, 제2, 제3 및 제4 탱크를 포함하고,
    상기 분사기는 상기 제2 탱크와 상기 제3 탱크의 사이에 배치되는 제1 분사기와, 상기 제3 탱크와 상기 제4 탱크의 사이에 배치되는 제2 분사기를 포함하는 산세 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 분사기와 상기 제3 탱크의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 제1 스퀴즈 롤; 및
    상기 제2 분사기와 상기 제4 탱크의 사이에 배치되고, 상기 강판이 통과할 때 상기 강판에 접하도록 배치되거나 상기 강판으로부터 소정의 거리만큼 이격 배치되는 제2 스퀴즈 롤; 을 더 포함하는 산세 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 분사기에 의해 분사된 인히비터 또는 산세촉진제를 상기 제1 스퀴즈 롤로부터 전달받고 상기 제2 분사기에 인히비터 또는 산세촉진제를 전달하는 수송 배관을 더 포함하는 산세 장치.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 탱크는 상기 강판을 순차적으로 전달받고 통과시키는 제1, 제2, 제3 및 제4 탱크를 포함하고,
    상기 산 탱크는 상기 제1 탱크에 20 g/l 이상 80 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제2 탱크에 130 g/l 이상 150 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제3 탱크에 150 g/l 이상 170 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고, 상기 제4 탱크에 170 g/l 이상 210 g/l 이하의 염산농도의 산용액을 주입하고,
    상기 분사기는 0 m3/hr 초과 180 m3/hr 이하의 유량으로 상기 인히비터를 주입하는 산세 장치.
  17. 제10항에 있어서,
    상기 분사기는 상기 강판의 정보를 전달받고, 상기 강판이 제1 강판일 때의 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 양과 제2 강판일 때의 상기 인히비터 또는 상기 산세촉진제의 양이 서로 다르도록 분사하는 산세 장치.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 분사기는 상기 강판의 이송속도 정보 또는 상기 복수의 탱크 중 적어도 하나에 주입된 산용액의 농도 정보를 전달받고, 상기 이송속도 정보 또는 상기 농도 정보에 기초하여 분사하는 인히비터 또는 산세촉진제의 양을 조절하거나 인히비터 또는 산세촉진제의 분사를 중단하는 산세 장치.
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