KR20200064749A - 스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치 - Google Patents

Abstract

적어도 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 스나우트 댐 자체의 높이가변을 가능하게 하여, 설비 간소화를 통한 비용 절감과, 강판의 표면 결함을 방지하여, 궁극적으로 생산성 향상을 가능하게 하는 한편, 잉곳 투입의 최적화도 가능하게 한 스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치가 제공된다.
상기 본 발명의 스나우트 장치는, 강판이 통과하고 도금욕조에 연계되는 스나우트 본체; 및, 상기 스나우트 본체의 내측 하부에 마주하여 제공되되, 적어도 상기 도금욕조의 탕면 레벨에 대응하여 높이가 가변되는 높이 가변형 댐수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치{Snout Device, and Apparatus for Galvanizing Steel Sheet Having The Same}

본 발명은 스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적어도 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 스나우트 댐 자체의 높이가변을 가능하게 하는 한편, 연계되는 탕면레벨 측정이나 잉곳 투입을 보다 최적화한 스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치에 관한 것이다.

근래 강판의 내식성 등을 향상시키고, 외관을 미려하게 하며, 특히 전자제품이나 자동차용 강판용 사용되는 도금강판 수요가 증가하고 있다.

예를 들어, 강판은 스나우트를 통과하여 용융아연이 채워진 도금욕조에 침적되고, 이를 수직으로 통과하면서 가스 와이핑장치에서 분사되는 와이핑 제트에 의해 도금강판의 도금두께가 조정된다.

그런데, 소둔로를 통과하는 강판은 융용아연 보다 높은 온도로 도금욕조에 침적되는데, 이때 강판 표면으로부터는 'Fe' 성분이 떨어져 나와 용융아연과 화학반응을 일으켜서 불순물 즉, 드로스(dross)를 생성하고, 이와 같은 드로스는 강판의 표면에 부착되면 결함을 유발하거나 표면광택을 감소시키게 된다.

이에, 강판과 드로스를 격리하는 스나우트를 통과하여 강판이 도금욕조에 침적되는데, 이와 같은 스나우트의 내부에는 강판의 도금욕조 진입 초기에 발생된 드로스를 포집하고 강판쪽으로 역류하지 못하게 하는 포켓부와 댐을 구비한다.

그러나, 아연잉곳의 도금욕조 투입시 탕면 레벨이 스나우트의 댐 보다 높아지는 경우가 빈번하게 발생되고, 이경우 스나우트 댐의 내측 탕면 상의 드로스가 강판에 부착되면서 표면 결함이나 설비 불량을 발생시키게 되는 문제가 있었다.

이에, 적어도 스나우트 댐의 높이를 도금욕조의 탕면 레벨에 대응하여 제어하는 기술이 요구되어 왔다.

한편, JP 10-2013-221212 A (2013.10.28)에서는 연속 용융 도금 장치의 스나우트를 개시하나, 스나우트 자체를 탕면에서 승강시키는 것으로서, 상기 스나우트 댐 자체의 높이를 가변하는 요구되는 기술과는 관련이 없는 것이다.

예를 들어, 스나우트 자체를 승강시키는 것은 설비나 작업 환경상 복잡한 것이다.

JP 10-2013-221212 A (2013.10.28)

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 적어도 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 스나우트 댐 자체의 높이가변을 가능하게 하여, 설비 간소화를 통한 비용 절감과, 강판의 표면 결함을 방지하여, 궁극적으로 생산성 향상을 가능하게 하는 한편, 잉곳 투입의 최적화도 가능하게 한 스나우트 장치와 이를 포함하는 강판 도금장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명의 스나우트 장치는, 강판이 통과하고 도금욕조에 연계되는 스나우트 본체; 및, 상기 스나우트 본체의 내측 하부에 마주하여 제공되되, 적어도 상기 도금욕조의 탕면 레벨에 대응하여 높이가 가변되는 높이 가변형 댐수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 높이 가변형 댐수단은, 상기 스나우트 본체의 하단부 양측에 제공된 메인 댐부재; 및, 싱기 메인 댐부재상에 높이 가변토록 제공된 가변 댐부재;를 포함하여 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 메인 댐부재는 상기 도금욕조에 침적되고 강판이 통과하는 출구가 형성된 스나우트 바닥의 양측으로 포켓부를 형성토록 마주하여 제공되고, 상기 가변 댐부재는 상기 메인 댐부재의 일측으로 구동수단을 매개로 승강 가능하게 제공되면서 댐 높이를 가변토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 가변 댐부재의 양측에는 랙부가 제공되고, 상기 구동수단은 상기 랙부와 체결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 연계되고, 스나우트 본체의 외곽에 배치되는 구동모터를 포함하여 모터 구동시 상기 가변 댐부재의 높이가 가변토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 가변 댐부재의 승강을 안내하고 이탈 방지토록 상기 가변 댐부재를 포위하면서 상기 메인 댐부재에 제공되는 가이드부재를 더 포함할 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 구동수단의 구동모터는 상기 도금욕조에 제공된 탕면레벨 측정장치와 연계되는 제어부와 연계되어, 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 상기 가변 댐부재의 높이가 가변토록 구성될 수 있다.

다음, 기술적인 다른 측면으로서, 본 발명의 강판 도금장치는, 도금강판이 침적 통과하여 도금되는 도금욕조;와, 상기 도금욕조와 연계되고 댐을 갖춘 스나우트; 및, 상기 도금욕조의 탕면 레벨을 측정토록 제공되는 탕면레벨 측정장치;를 포함하여 적어도 탕면 레벨에 대응하여 상기 스나우트의 댐 높이를 가변토록 구성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 탕면레벨 측정장치는, 도금욕조의 일측으로 탕면 침지부를 갖추어 제공되는 가스 분출파이프; 및, 상기 가스 분출파이프에 제공되어 탕면 레벨에 따른 가스 분출압력을 측정하는 압력센서;를 포함하여 가스의 분출압력 차이로 탕면 레벨을 측정토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 스나우트는 상기 기술적인 일측면의 스나우트 장치로 제공되고, 상기 탕면레벨 측정장치에 구비된 압력센서는 제어부에 연계되고, 상기 스나우트 장치에 구비된 가변 댐부재의 승강을 가능하게 하는 구동모터와 상기 제어부가 연계되어 탕면레벨에 대응하여 상기 가변 댐부재의 높이를 가변토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 가스분출 파이프는 구동원과 연계되어 도금욕조의 일측에서 승강 가능하게 제공되고, 일측에 가스공급관이 연계될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 도금욕조와 연계되는 잉곳투입장치;를 더 포함하여 제공될 수 있다.

바람직하게는, 상기 잉곳투입장치는, 도금욕조 상에 경사지게 제공된 베이스;와, 상기 베이스 상에 제공되고 상기 탕면레벨 측정장치와 연계되는 구동수단; 및, 상기 구동수단과 연계되고 상기 베이스상에 배치되어 잉곳이 탑재되는 잉곳 탑재수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 잉곳투입장치의 구동수단은, 상기 탕면레벨 측정장치와 연계되는 제어부와 연계되면서 상기 베이스상에 제공된 구동모터와 상기 구동모터와 연계된 볼스크류를 포함하여 적어도 탕면 레벨에 대응하여 잉곳 투입토록 구성될 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 잉곳 탑재수단은, 상기 볼스크류가 나사 체결되는 이동대와 상기 이동대에 연결된 양측 브라켓트에 각각 제공되고, 상기 잉곳의 체결홈에 고정되는 체결볼트 또는 구동실린더의 작동로드를 포함할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 기존 설비적으로나 작업적으로 복잡하고 번거로운 스나우트 전체의 승강을 구현하는 대신에, 스나우트 댐 자체만의 높이 가변을 통하여, 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 신속하게 조정 가능하게 하는 효과를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 설비 간소화와 업무 단순화를 통한 비용 절감이나 작업시간 단축 등을 가능하게 하여 경제적으로 이점들을 제공하는 다른 효과가 기대된다.

특히, 스나우트 댐의 탕면 상 드로스에 의한 강판의 표면결함이 방지되어 도금 제품의 품질을 높이는 또 다른 효과를 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명은 궁극적으로 강판 도금시의 도금 생산성 향상을 가능하게 할 것이다.

더하여, 보다 최적화된 탕면레벨 측정장치와 잉곳투입장치를 제공하여, 탕면 레벨의 정밀하고 안정적인 측정과 잉곳의 보다 최적화된 투입 환경이 가능한 또 다른 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 알려진 강판의 아연 도금공정을 도시한 개략도
도 2는 도 1에서 아연잉곳의 도금욕조 투입시의 탕면의 레벨 변화를 나타낸 개략 그래프도
도 3은 도 1과 다른 방식의 알려진 강판의 아연 도금공정을 도시한 개략도
도 4는 예비 도금조로부터 용융아연의 도금욕조 공급시의 탕면 레벨 변화를 나타낸 개략도
도 5는 강판의 아연 도금시 도금욕조의 탕면 레벨이 높이지는 경우 스나우트 댐에서의 드로스의 강판 부착 환경을 도시한 작동 상태도
도 6은 본 발명에 따른 스나우트 장치를 포함하는 강판 도금장치를 도시한 전체 구성도
도 7은 본 발명에 따른 스나우트 장치를 도시한 사시도
도 8은 도 7의 본 발명 스나우트 장치를 도시한 정면 구성도
도 9는 도 6의 본 발명 강판 도금장치에서 탕면레벨 측정장치를 도시한 전체 구성도
도 10은 도 6의 본 발명 강판 도금장치에서 잉곳투입장치를 도시한 평면 구성도

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

먼저, 도 1에서는 본 발명과 관련된 강판 도금장치(100)를 도시하고 있다.

예를 들어, 도 1에서 도시한 바와 같이, 강판(S)은 스나우트(110)를 통과하여 용융아연(122)이 채워진 도금욕조(120)의 싱크롤(124)과 스테빌라이징 롤(126)을 거쳐 가스 와이핑장치(에어 나이프)(130)를 통과하면서 분사되는 와이핑 제트(J)에 의하여 도금두께가 조정된다.

즉, 내식성을 강화하기 위해 강판(S)의 표면에 도포되는 용융아연(122)은 약 450~460℃의 용융상태로 존재하며, 스나우트(110)와 도금욕조(120)를 연속하여 침적 통과하면 강판에 도포된다.

한편, 도금작업이 진행됨에 따라 도금욕조(120)에 충진되는 용융아연(122)의 양은 강판에 도포되면서 점진적으로 줄어들게 되므로, 연속적인 아연 도금을 위해서는, 도 1과 같이, 크레인(140)을 통하여 고체상태의 아연잉곳(150)을 도금욕조 (120)내에 투입하게 된다.

그런데, 통상적으로 고체상태의 아연잉곳(150)은 1톤 정도의 무게를 갖고 있어, 아연잉곳(150)이 크레인(140)을 통하여 도금욕조(120)에 투입되는 순간에 도금욕조내의 용융아연(122)의 탕면(122') 레벨(높이)이 높아지게 된다.

그리고, 아연잉곳(150)의 투입으로 증가된 용융아연의 탕면(122')의 레벨은 도금작업이 진행됨에 따라 지속적으로 감소한다. 따라서, 도금 작업이 진행됨에 따라 도금욕조의 용융아연(122)의 탕면(122') 레벨은 수시로 높아졌다가 감소하게 되는 것을 반복하게 된다.

예를 들어, 도 2에서는 도금작업이 진행되는 동안 용융아연(122)의 탕면(122')의 레벨 변화를 그래프로 나타내고 있는데, 아연잉곳(150)의 투입시점에서 용융아연의 탕면 레벨이 순간적으로 상승하는 것을 알 수 있다.

즉, 3.6m(W) X 5m(L)의 넓이를 갖는 도금욕조(120)에 1톤 가량의 아연잉곳(150)을 투입하면, 용융아연(120)의 탕면(122') 레벨(높이)은 약 8~9mm 정도 급격히 높아지고, 이후 도금작업의 진행에 따라 탕면의 높이가 서서히 감소되는 것이다.

그런데, 도 2와 같이, 아연잉곳(150)의 투입에 의해 증가하는 용융아연의 탕면의 높이 증가량은 어느 정도 일정한데, 이에 반하여 용융아연의 탕면의 감소정도는 일정하지 않음을 알 수 있다.

이는, 생산되는 제품에 따라 작업속도, 판폭 그리고 도금 부착량이 수시로 변하기 때문에 용융아연의 소모량이 달라지기 때문이다.

한편, 강판의 아연 도금시 그 도금 작업이 진행됨에 따라 용융아연의 탕면의 높이가 수시로 증가하거나 줄어들게 되면 다음과 같은 문제가 발생될 수 있다.

예를 들어, 용융아연(122)의 탕면(122') 레벨이 (과도하게) 상승하면, 탕면에서 발생된 드로스(dross)가 강판(S)에 부착되어 표면결함을 발생시키고, 강판에 부착된 용융아연의 양이 많아져서 제조원가를 상승시키는 한편, 가스 와이핑장치(130)에 의해 깍여진 용융아연이 산화를 일으켜 탕면에서의 드로스를 증가시키게 된다.

반대로, 도금욕조의 용융아연의 탕면 레벨이 (과도하게) 하강하면, 강판의 좌우 위치를 조절하는 스테빌라이징 롤(126)이 외부(대기) 노출되어 부식되거나 도금 부착량 제어에 악영향을 주고, 가스 와이핑장치(130)에 의해 조절되는 강판에 부착된 도금량이 낮아져 제품의 내식성을 저하시키는 문제가 발생될 수 있다.

이에, 강판의 아연 도금시 가능하면 도금욕조(120)의 용융아연(122)의 탕면(122')의 레벨을 일정하게 유지하려는 노력을 기울이고 있는데, 예컨대 도 3에서는 다른 방식의 용융아연 공급환경을 도시하고 있다.

즉, 도 3에서 도시한 바와 같이, 도 1과 같이 아연잉곳(150)을 도금욕조(120)에 직접 투입하는 대신예, 예비 도금욕조(Pre-melt Pot)(160)을 기반으로 하는 것이다.

예를 들어, 도 3과 같이, 예비 도금욕조(160)에 크레인(140)등으로 아연잉곳(150)을 투입하여 예비 융용아연(162)을 준비하고, 이를 다시 로우더(170)를 이용하여 메인의 도금욕조(120)에 융용된 상태의 용융아연을 공급하여, 기존 도 1,2에서와 같은 아연잉곳의 투입에 따른 도금욕조의 탕면 높이 변화를 억제하는 것이다.

한편, 도 4에서는 도 3과 같이 예비 도금욕조(160)에서 미리 용융시킨 용융아연을 메인의 도금욕조(120)에 공급하는 경우의 도금욕조(120)에서의 탕면(122')의 레벨(높이)변화를 개략적으로 나타내고 있다.

즉, 도 4와 같이, 고체상태로 아연잉곳(150)을 도금욕조(120)에 직접 투입하는 도 1과 같은 경우에 비하여, 잉곳의 투입시점에서의 탕면의 급격한 상승현상은 줄어들었으나, 도금작업의 진행에 따른 탕면의 높이변화는 여전히 존재함을 알 수 있다. 따라서, 예비 도금욕조를 기반으로 용융아연을 메인의 도금욕조에 공급하여도 탕면의 높이 변화가 전혀 제거되는 것은 아닌, 획기적으로 개선되는 것이 아님을 알 수 있다.

다음, 도 5에서는 탕면 레벨의 변화에 따른 스나우트 내부에서의 강판의 표면 결함이 발생되는 상태를 도시하고 있다.

예를 들어, 앞에서 설명한 바와 같이, 도금욕조(120)에 충진(공급)되는 용융아연(122)의 온도는 대략 450~460 ℃ 정도이며, 소둔로(미도시)를 통과하는 강판(S)은 이와 같은 용융아연 보다는 더 높은 온도로 도금욕조(120)에 진입하고, 이때 강판 표면으로부터는 Fe성분이 떨어져 나와서 용융아연과 화학반응을 일으켜서 드로스(dross)(D)의 불순물이 생성된다.

즉, 이와 같은 드로스(D)는 미세한 알갱이로서 강판(S)의 표면에 부착되면 제품의 표면에 결함을 유발하거나 표면 광택을 떨어뜨리는 부작용을 초래하고, 발생된 드로스는 크기가 작아 도금욕조 탕면상에 부유되거나, 물리적 결합으로 이들이 무거워지면 도금욕조의 바닥에 가라않기도 하고, 탕면으로 떠올라서 얇은 막을 형성하기도 하고, 이와 같은 드로스는 주기적으로 제거하는 것이다.

그런데, 도금욕조(120)로 진입하는 강판(S)의 주변에 형성된 드로스(D)는 제거가 쉽지않아 가급적 드로스층이 강판(S)으로 접근하는 것을 봉쇄하여야 하는데, 이를 위한 것이 스나우트(110)이다.

즉, 도 5와 같이, 박스형태인 스나우트(110)의 바깥쪽은 드로스층(D)이 강판으로 접근하는 것을 차단하도록 벽을 형성하고 있고, 내부에는 강판의 진입초기에 발생된 드로스(D)를 포집하고 이후에 강판쪽으로 역류하지 못하도록 하기 위한 포켓부(112)와 댐(114)을 포함한다.

예컨대, 이와 같은 스나우트(110)는 드로스(D)의 발생을 완전하게 방지하기 보다는 드로스층이 강판과 접촉하는것을 막아주는 역할을 하는 것이다.

그러나, 도 5에서 도금욕조(120)의 융용아연(122)의 탕면(122') 레벨이 정상적인 L1에서 아연잉곳(150)의 투입으로 탕면 레벨이 L2로 높아지면서 탕면레벨이 스나우트 댐(114)의 레벨 보다 높아지면, 스나우트(110)의 포켓부(112)내에 포집해 두었던 드로스층(D)이 댐(114)을 넘어서 밖으로 유출되어 강판(S)과 접촉하게 되고, 이는 결국 강판의 표면 결함을 발생시키는 것이다.

이에, 이하에서 설명하는 본 발명의 스나우트 장치(200)는 스나우트 댐 자체의 높이 가변을 가능하게 하는 것이고, 이를 기반으로 하면서 잉곳투입의 최적화를 같이 구현한 강판 도금장치(500)를 제공할 것이다.

따라서, 이하에서는 본 발명에 따른 스나우트 장치(200)와 이를 포함하는 강판 도금장치(500)에 대하여 순차적으로 구체적으로 살펴본다.

다만, 이하의 본 실시예 설명에서, 도 1 내지 도 5에서 도시한 도금장치(100)와 관련된 구성들은 100번대의 도면부호로 설명하고, 본 발명의 스나우트 장치(200)와 강판 도금장치(500)는, 200 번대 이상의 도면부호로 설명한다.

그리고, 도 1 내지 도 5에서 설명한 도금장치와 관련된 동일한 구성들의 상세한 설명은 간략한다.

먼저, 도 6 내지 도 8에서는 본 발명에 따른 스나우트 장치(200)를 도시하고 있다.

즉, 도 6 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스나우트 장치(200)는, 강판(S)이 싱크롤(124)과 스테빌라이징 롤(126)들을 매개로 수직 통과하고 용융아연(122)이 충진되거나 공급되는 도금욕조(120)에 연계되면서 일부가 용융아연에 침지되는 스나우트 본체(210) 및, 상기 스나우트 본체(210)의 내부 하측에 마주하여 포켓부(230)를 형성토록 제공되되, 상기 도금욕조(120)의 탕면(122') 레벨에 대응하여 높이가 가변되는 높이 가변형 댐수단(240)을 포함하여 구성될 수 있다.

따라서, 도 1,3에서 설명한 기존 스나우트(100)는 댐(114)이 고정되어 있어 필요시 도금욕조(120)의 탕면(122')의 레벨에 맞추어 스나우트 댐의 높이(레벨)을 조정하기 위하여는 스나우트(100) 자체를 복잡한 설비나 작업을 통하여 승강하여야 했지만, 본 발명의 스나우트 장치(200)는 포켓부(230)를 형성하는 높이 가변형 댐수단(240)을 기반으로, 간단한 설비 구축으로도, 도금욕조(120)의 탕면 레벨에 대응하여 댐의 높이를 가변할 수 있게 할 것이다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스나우트 장치(200)에서 도금욕조(120)의 용융아연(122)에 하단부가 침지되는 스나우트 본체(210)의 상부에는 플랜지 구조로 소둔로(미도시)에 연계되는 스나우트 연결부(212)가 연결될 수 있다.

즉, 도 1과 같이, 기존에는 하나의 몸체로 된 스나우트(110)가 사용되었으나, 본 발명 스나우트 장치(200)의 경우에는 다음에 상세하게 설명하는 높이 가변형 댐수단(240)의 설치를 위하여 스나우트 장치를 도금욕조(120)와 연계되는 스나우트 본체(210)와 이에 플랜지 구조로 연결되고 소둔로에 연결되는 스나우트 연결부(212)로 구성될 수 있다.

다음, 도 6 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 스나우트 장치(200)에서 실질적으로 도금욕조의 탕면(122')의 레벨에 대응하여 높이를 가변할 수 있는 상기 높이 가변형 댐수단(240)는, 구체적으로는 상기 스나우트 본체(210)의 하단부 양측에 제공된 메인 댐부재(250)와 싱기 메인 댐부재(250)에 높이 가변토록 제공된 가변 댐부재(260)로 제공될 수 있다.

이때, 상기 메인 댐부재(250)는 강판(S)이 통과하고 도금욕조(120)에 침적되는 출구(214)가 형성된 스나우트 바닥(212)에 수직하게 마주하여 제공되고, 메인 댐부재(250)와 스나우트 본체(210)의 측벽(210a) 사이 공간에 포켓부(230)가 형성될 수 있다.

그리고, 별도의 도면부호로 도시하지 않았지만, 상기 스나우트 본체의 측벽(210a)의 타측에는 다른 측벽이 밀폐 구조로 제공되어, 스나우트 내부는 대기와 차단되는 구조로 제공될 수 있다.

이때, 도 7 및 도 8과 같이, 바람직하게는 상기 메인 댐부재(250)의 중앙부분은 상기 가변 댐부재(260)가 밀착되어 높이 조정되어 레벨이 조정되는 개구부(252)가 형성될 수 있다.

즉, 상기 메인 댐부재(250)의 개구부(252)는 댐수단의 레벨을 낮추는 경우 상기 가변 댐부재(260)가 하강하면 개구부로 인하여 댐수단의 전체적인 높이(레벨)이 낮아질 수 있다.

물론, 상기 가변 댐부재(260)가 상기 메인 댐부재(250)의 개구부(252)를 덮으면서(커버링하면서) 상승이나 하강하므로, 실질적으로는 가변 댐부재(260)을 통하여 댐 수단의 자체적인 높이 가변이 이루어 질 수 있다.

즉, 도 7 및 도 8과 같이, 본 발명의 가변 댐부재(260)는 상기 메인 댐부재(250)에 형성된 중앙측 개구부(252)를 덮으면서 구동수단(270)을 매개로 승강 가능하게 제공될 수 있다.

예를 들어, 상기 가변 댐부재(260)의 양측에는 수직한 랙부(262)가 일체 또는 분리 조립되어 제공되고, 상기 구동수단(270)은 상기 랙부(262)와 체결되는 구동기어(272)와, 상기 구동기어(272)와 연계되되 스나우트 본체(210)의 측벽(210a)에 수평하게 배치되는 구동모터(274)를 포함할 수 있다.

이와 같은 구동모터(274)는 도 8과 같이, 스나우트 본체(210)의 측벽(210a)에 고정되는 고정판(276)을 통하여 연결될 수 있고, 물론 도면에서는 구체적으로 도시하지 않아지만, 상기 구동모터(274)를 지지하는 브라켓트 등이 사용될 수 있다.

상기 구동모터(274)는 가변 댐부재(260)의 양측 랙부(262)들에 연계되므로, 총 4개가 배치될 수 있다.

그리고, 도 6과 같이, 상기 구동모터(274)들은 다음에 상세하게 설명하는 도금욕조 탕면레벨 측정장치(300)와 연계되는 제어부(C)와 각각 연계되어 그 작동이 제어될 수 있다.

그리고, 상기 구동모터(274)의 구동기어(272)는 가변 댐부재(260)의 양측에 수직하게 길게 신장되어 길이를 갖조록 제공된 랙부(262)에 기어부분들이 치합된 상태로 유지된다.

따라서, 상기 구동모터(274)의 작동이 제어부(C)를 통하여 중단되어 있으면, 상기 구동기어(272)는 랙부(262)를 고정하는 스톱퍼 역할을 하게 되고, 결국 구동모터(274)가 가동되는 경우에 랙부(262)와 일체로 가변 댐부재(260)가 상승 또는 하강될 수 있다.

이때, 도면에서는 개략적으로 도시하였지만, 도 6의 스나우트 본체(210)의 마주하는 측벽(210a)들은 용접 등으로 스나우트 본체의 다른 양측벽(미부호)과 조립될 수 있고, 이는 본 발명 높이 가변형 댐수단(240)의 스나우트 본체 내부로의 설치를 가능하게 할 것이다.

또는, 스나우트 본체(210)의 측벽(210a)들은 다른 조립용 브라켓트 등을 이용하여 설치하는 것도 가능할 것이다.

다만, 도 8과 같이, 본 발명의 구동모터(274)로 작동되는 구동기어(272)는 수직한 랙부(262)의 상측에 치합되는 한편, 이때 가변 댐부재(260)는 메인 댐부재(250)의 개구부(252)를 개방하는 상태로 위치되게 장치를 세팅하는 것이 바람직할 것이다.

물론, 가변 댐부재의 높이 조정을 위한 최대 상승이나 하강 폭에 대응하여 높이 가변형 댐수단(240)의 요소들이 제공됨은 당연하다.

바람직하게는, 도 7 및 도 8과 같이, 상기 가변 댐부재(260)의 이동을 안내하고 이탈을 방지토록 상기 메인 댐부재(250)의 양측으로 상기 가변 댐부재(260)와 랙부(262)를 포위하는 가이드부재(280)가 설치될 수 있다.

이와 같은 가이드부재(280)는 판 절곡 구조체로서, 가변 댐부재(260)의 승강시 메인 댐부재(250)에서 이탈되지 않게 할 것이고, 그 승강도 안정적으로 이루어지게 할 것이다.

물론, 상기 가이드부재(280)의 높이는 상기 포위하는 가변 댐부재(260)의 상승이나 하강의 최대 높이를 고려하여 형성하면 될 것이다.

그리고, 가이드부재(280)는 가변 댐부재(260)의 메인 댐부재(250)의 밀착도 긴밀하게 유지하게 하면서, 상승 및 하강이 이루어지게 할 것이다.

예를 들어, 상기 가변 댐부재(260)의 상승이나 하강이 매우 빈번하게 연속적으로 이루어 지는 것은 아니므로, 댐부재들간의 밀착 이동이 이루어져도, 손상이 발생되지는 않을 것이고, 이와 같은 댐부재들은 도금 환경의 온도를 고려하여 열에 강하고 마찰에도 손상되지 않으며 부식에도 강판 스테인레스 계열의 재질일 수 있다.

다음, 지금까지 설명한 본 발명 스나우트 장치(200)를 기반으로 하는 강판 도금장치(500)는 다음과 같다.

먼저, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 강판 도금장치(500)는, 도금강판(S)이 침적 통과하여 도금되는 앞에서 설명한 도금욕조(120)와, 상기 도금욕조(120)와 연계되는 앞에서 설명한 본 발명의 스나우트 장치(200) 및, 상기 도금욕조(120)의 탕면(122')의 레벨을 측정토록 제공되는 탕면레벨 측정장치(300)를 포함하여 제공될 수 있다.

바람직하게는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 강판 도금장치(500)는 상기 도금욕조(120)와 연계되는 잉곳투입장치(400)를 더 포함할 수 있다.

이와 같은 탕면레벨 측정장치(300)와 잉곳투입장치(400)는 아연잉곳의 투입도 보다 최적화 가능하게 할 것이다.

한편, 본 발명의 강판 도금장치(500)에서 도금욕조(120)와 스나우트 장치(200)는 앞에서 설명한 바와 같다.

다음, 도 6 및 도 9에서는 본 발명 강판 도금장치(500)에서 상기 탕면레벨 측정장치(300)를 도시하고 있다.

즉, 도 6 및 도 9와 같이, 본 발명의 탕면레벨 측정장치(300)는, 도금욕조(120)의 일측으로 탕면 침지부(312)를 갖추어 제공되는 가스분출 파이프(310)와, 상기 가스분출 파이프(310)에 제공되어 탕면 레벨에 따른 가스의 분출압력을 측정하는 압력센서(320)를 포함하여 제공될 수 있다.

그리고, 상기 압력센서(320)는 제어부(C)와 연계되고, 상기 제어부(C)는 앞에서 설명한 바와 같이, 스나우트 장치(200)의 가변 댐부재(260)를 상승 및 하강시키는 구동수단(270)의 구동모터(274)들과 연계된다.

따라서, 도 6 및 도 9에서 도시한 바와 같이, 앞에서 설명한 아연잉곳(150)의 도금욕조 투입 등으로 도금욕조(120)의 탕면(122')의 레벨이 정상 레벨인 L1 -> L2로 높아지면, 상기 가스분출 파이프(310)의 탕면 침지부(312)의 분출구(312a)에서 분출되는 가스의 압력은 액두가 H1->H2로 높아짐에 따라, 증가하고, 이를 압력센서(330)에서 검출하면 연계된 제어부(C)에 전달한다.

그리고, 제어부(C)는 스나우트 장치(200)의 상기 가변 댐부재(260)의 구동모터(274)의 작동을 제어하여 가변 댐부재(260)를 상승시키어 적어도 스나우트 댐의 레벨을 높아진 탕면 레벨에 맞추게 할 것이고, 이는 도 5에서 설명한 드로스에 의한 강판의 오염에 의한 표면 결함을 차단할 수 있게 할 것이다.

반대로, 도 6 및 도 9와 같이, 탕면(122')의 레벨이 강판의 도금 등으로 용융아연(122)이 강판에 붙으면서 그 레벨이 L1->L3로 낮아지면, 가스분출파이프(310)의 탕면 침지부(312)의 출구(312a)는 대기(도 6의 'A')로 노출될 것이고, 이 경우 가스 분출의 압력이 급격하게 낮아지고, 이에 압력센서(330)에서 검출되는 압력이 설정된 압력이상으로 낮아지면, 연계된 제어부(C)는 다음에 상세하게 설명하는 잉곳투입장치(400)를 가동시키어 아연잉곳(150)의 도금욕조(120)로의 투입을 진행시키게 된다.

그리고, 아연잉곳(150)이 투입되어 용융아연의 탕면(122')의 레벨이 L1,L2 로 높아지면, 다시 압력센서(320)에서 검출되는 가스압력이 높이지면서 제어부(C)는 다시 스나우트의 높이 가변형 댐수단(240)의 작동을 제어하고, 탕면 레벨이 다시 L3로 낮아지면, 잉곳투입장치(400)를 가동시키는 것을 반복 수행할 것이다.

결국, 본 발명의 강판 도금장치(500)는 도 5에서 설명한 기존 고정식 스나우트의 댐에 의한 강판의 표면 결함 등을 제거하고, 특히 효과적인 탕면 레벨과 스나우트 댐 높이의 제어로 강판 도금시의 불량 요인을 제거하게 할 것이다.

한편, 도 6 및 도 9에서 도시한 바와 같이, 상기 탕면레벨 측정장치(300)의 상기 가스분출 파이프(310)는 도금욕조 측벽에 연결된 수직실린더 등의 구동원(330)과 연계되어 승강 가능하게 제공될 수 있어, 가스 분출 파이프(310)의 탕면 침지부(312)의 높이 제어를 용이하게 할 것이다.

그리고, 상기 가스 분출 파이프(310)에는 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 공급하는 가스공급관(340)이 연결될 수 있다.

이와 같은 가스분출 파이프(310)는 내열의 세라믹스 재질의 파이프 일 수 있다.

따라서, 본 발명의 탕면레벨 측정장치(300)는, 기존 탕면 위에서 일정높이에서 탕면을 측정하는 레벨계에 비하여, 침적 탕면에 침지되면서 탕면 레벨을 측정하므로, 그 측정시의 외란도 적고 보다 정밀한 측정을 가능하게 할 것이다.

다음, 도 6 및 도 10에서는 본 발명에 따른 강판 도금장치(500)에 제공되는 잉곳투입장치(400)를 도시하고 있다.

즉, 도 6 및 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 잉곳투입장치(400)는, 도금욕조(120)상에 경사지게 제공된 베이스(410)와, 상기 베이스(410) 상에 제공되고 상기 탕면레벨 측정장치(300)와 연계되어 제어 작동되는 구동수단(420) 및, 상기 구동수단(420)과 연계되고 상기 베이스상에 배치되어 아연잉곳(150)이 탑재되는 잉곳 탑재수단(430)을 포함하여 제공될 수 있다.

이때, 상기 베이스(410)는, 도금욕조(120)의 일측 측벽에 경사지게 제공될 수 있고, 이에 아연잉곳(150)은 경사진 베이스(410)를 따라 도금욕조(120)에 자중으로 낙하되어 투입될 수 있다.

다만, 본 발명의 잉곳투입장치(400)는 도 1과는 다르게 크레인 등으로 아연잉곳(150)을 낙하 투입하는 방식이 아니라, 구동수단(420)과 연계되는 잉곳탑재수단(430)을 통하여 원하는 만큼만 점진적으로 투입하기 때문에, 도금욕조(120) 탕면(122')의 과도한 레벨 변화를 줄이게 할 것이다.

예를 들어, 상기 잉곳투입장치(400)의 구동수단(420)은, 상기 탕면레벨 측정장치(300)와 연계되는 제어부(C)와 연계되고 경사진 베이스(410)에 상측에 제공되는 구동모터(422)와 상기 구동모터와 연계된 볼스크류(424)를 포함하여 제공될 수 있다. 이때, 상기 볼스크류(424)는 베이스(410)상의 가이드블록(440)을 관통하여 지지될수 있을 것이다.

더하여, 도 6 및 도 10과 같이, 상기 잉곳 탑재수단(430)은, 상기 볼스크류(424)가 관통하여 나사 체결되는 이동대(432)와 상기 이동대(432)의 양측에 제공된 브라켓트(431)를 포함한다.

그리고, 도 10과 같이, 상기 브라켓트(431)의 단부에는 잉곳(150)의 일측 단부에 오목하게 형성된 체결홈(152)에 삽입되는 체결볼트(434)가 체결되거나, 또는 바람직하게는 구동실린더(436)가 장착되고, 상기 구동실린더(436)의 작동로드(438)가 상기 잉곳(150)의 체결홈(152)에 고정될 수 있다.

따라서, 작업자가 도시하지 않은 크레인 등을 이용하여 단위 아연잉곳(150)을 잉곳투입장치(400)의 베이스(410)위에 안착시키면서, 잉곳(150)의 체결홈(152)에 체결볼트(434)나 구동실린더(436)를 작동시키어 그 작동로드(438)가 삽입 고정되게 한후, 상기 구동수단(420)의 구동모터(422)의 작동을 제어부(C)를 통하여 제어할 수 있다.

즉, 앞에서 도 9에서 설명한 바와 같이, 도금욕조(120)의 탕면(122')의 레벨을 탕면레벨 측정장치(300)에서 측정하면, 연계된 제어부(C)는 잉곳투입장치(400)의 구동모터(422)의 작동을 제어하는 것이다.

예를 들어, 강판 도금이 진행되어 용융아연(122)이 감소되면서 탕면 레벨 (122')이 낮아지면, 구동모터(422)는 작동하여 나사 체결된 이동대(432)와 잉곳탑재 브라켓트(431)을 설정된 양 만큼 전진시키고, 이와 같은 이동대의 전진시 잉곳(150)의 일부는 경사진 베이스(410)를 따라 도금욕조(120)의 용융아연(122)에 자중으로 침지되면서 용융된다.

그리고, 도 10과 같이, 구동실린더(436)를 작동시키어 그 작동로드(438)가 잉곳(150)의 체결홈(152)에서 이탈되거나, 체결볼트(434)를 풀면 잉곳은 이동대 브라켓트(431)에서 이탈되어 도금용조에 완전하게 투입될수 있다.

한편, 도 10과 같이, 상기 잉곳투입장치(400)에서 상기 구동실린더(436)도 제어부(C)와 연계되어 작동이 제어될수 있다. 이는 잉곳의 완전한 도금욕조 투입도 수작업없이 기계적으로 가능하게 할 것이다.

이에 따라서, 지금까지 설명한 본 발명에 의하면, 기존에 설비적으로나 작업적으로 복잡하고 번거로운 스나우트 전체의 높이를 조정하는 대신에, 본 발명은 스나우트의 댐 자체의 높이를 탕면 레벨에 대응하여 신속하게 가변 조정할 수 있는 것이다.

이는, 설비 간소화와 업무 단순화를 통한 비용 절감이나 작업시간 단축 등을 가능하게 하여 경제적으로 여러 이점들을 제공하는 것이다.

더욱이. 적어도 스나우트 댐의 탕면 상 드로스에 의한 강판의 표면결함을 원천적으로 차단하게 하여, 궁극적으로 강판 도금시의 생산성 향상을 가능하게 하는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

따라서, 본 명세서 및 도면에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

120.... 도금욕조 122.... 융용아연(도금액)
150.... 잉곳 200.... 본 발명의 스나우트 장치
210.... 스나우트 본체 212.... 바닥
230.... 포켓부 240.... 높이 가변형 댐수단
250.... 메인 댐부재 260.... 가변 댐부재
262.... 랙부 270.... 구동수단
272....구동기어 274.... 구동모터
280.... 가이드부재 300.... 탕면레벨 측정장치
310.... 가스분출 파이프 312.... 탕면 침지부
320.... 압력센서 330.... 구동원
340.... 가스공급관 400.... 잉곳투입장치
410.... 베이스 420.... 구동수단
422.... 구동모터 424.... 볼스크류
430.... 잉곳 탑재수단 432.... 이동대
434.... 체결볼트 436.... 구동실린더
500.... 본 발명의 강판 도금장치.

Claims (13)

1. 강판이 통과하고 도금욕조에 연계되는 스나우트 본체; 및,
   상기 스나우트 본체의 내측 하부에 마주하여 제공되되, 적어도 상기 도금욕조의 탕면 레벨에 대응하여 높이가 가변되는 높이 가변형 댐수단;
   을 포함하여 구성된 스나우트 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 높이 가변형 댐수단은, 상기 스나우트 본체의 하단부 양측에 제공된 메인 댐부재; 및,
   싱기 메인 댐부재 상에 높이 가변토록 제공된 가변 댐부재;
   를 포함하여 구성된 스나우트 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 메인 댐부재는 상기 도금욕조에 침적되고 강판이 통과하는 출구가 형성된 스나우트 바닥의 양측으로 마주하여 제공되고,
   상기 가변 댐부재는, 상기 메인 댐부재에 밀착되면서 구동수단을 매개로 승강 가능하게 제공되어 댐 높이를 가변토록 구성된 스나우트 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가변 댐부재의 양측에는 랙부가 제공되고,
   상기 구동수단은 상기 랙부와 체결되는 구동기어와, 상기 구동기어와 연계되고, 스나우트 본체의 외부에 배치되는 구동모터를 포함하여 모터 구동시 상기 가변 댐부재의 높이가 가변토록 구성된 스나우트 장치.
   
5. 제2항에 있어서,
   상기 가변 댐부재의 승강을 안내토록 상기 가변 댐부재를 포위하면서 상기 메인 댐부재에 제공되는 가이드부재를 더 포함하는 스나우트 장치.
   
6. 제3항에 있어서,
   상기 구동수단에 구비된 구동모터는 상기 도금욕조에 제공된 탕면레벨 측정장치와 연계되는 제어부와 연계되어, 도금욕조의 탕면레벨에 대응하여 상기 가변 댐부재의 높이를 가변토록 구성된 스나우트 장치.
   
7. 도금강판이 침적 통과하여 도금되는 도금욕조;
   상기 도금욕조와 연계되고 댐을 갖춘 스나우트; 및,
   상기 도금욕조의 탕면 레벨을 측정토록 제공되는 탕면레벨 측정장치;
   를 포함하여 적어도 탕면 레벨에 대응하여 상기 스나우트의 댐 높이를 가변토록 구성된 강판 도금장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 탕면레벨 측정장치는, 도금욕조의 일측으로 탕면 침지부를 갖추어 제공되는 가스 분출파이프; 및
   상기 가스 분출파이프에 제공되어 탕면 레벨에 따른 가스 분출압력을 측정하는 압력센서;
   를 포함하여 구성된 강판 도금장치.
   
9. 제7항에 있어서,
   상기 스나우트는 상기 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에서 기재된 스나우트 장치로 제공되고,
   상기 탕면레벨 측정장치에 구비된 압력센서는 제어부에 연계되고, 상기 스나우트 장치에 구비된 가변 댐부재의 승강을 가능하게 하는 구동모터와 상기 제어부가 연계되어 탕면레벨에 대응하여 상기 가변 댐부재의 높이를 가변토록 구성된 강판 도금장치.
   
10. 제7항에 있어서,
    상기 도금욕조와 연계되는 잉곳투입장치;
    를 더 포함하는 강판 도금장치.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 잉곳투입장치는, 도금욕조 상에 경사지게 제공된 베이스;
    상기 베이스 상에 제공되고 상기 탕면레벨 측정장치와 연계되는 구동수단; 및,
    상기 구동수단과 연계되고 상기 베이스상에 배치되어 잉곳이 탑재되는 잉곳 탑재수단;
    을 포함하여 구성된 강판 도금장치.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 잉곳투입장치의 구동수단은, 상기 탕면레벨 측정장치와 연계되는 제어부와 연계되면서 상기 베이스상에 제공된 구동모터와 상기 구동모터와 연계된 볼스크류를 포함하여 탕면 레벨에 대응하여 잉곳 투입을 제어토록 구성된 강판 도금장치.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 잉곳 탑재수단은, 상기 볼스크류가 나사 체결되는 이동대와 상기 이동대에 연결된 양측 브라켓트에 각각 제공되고, 상기 잉곳의 체결홈에 고정되는 체결볼트 또는 구동실린더의 작동로드를 포함하는 강판 도금장치.

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