KR20200064816A

KR20200064816A - 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20200064816A
Application number: KR1020180151373A
Authority: KR
Inventors: 장태인; 이원호
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2018-11-29
Publication date: 2020-06-08
Also published as: KR102180804B1

Abstract

본 발명은, 탐침봉의 도금 포트 삽입에 따른 압력 변화량을 계측하여 탕면의 높이 변화량을 구하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치는 도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 가스를 분출하여 압력 형성하는 탐침부, 상기 탐침부에 의해 형성된 압력을 측정하고, 측정된 압력의 변화에 따라 도금 용액의 탕면 높이를 연산하는 측정부를 포함할 수 있고, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법은 탐침봉이 도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 불활성 가스를 출력하여 압력을 발생하는 단계, 압력 측정부가 상기 탐침봉으로부터 출력된 상기 불활성 가스에 의해 형성된 압력을 측정하는 단계, 연산부가 상기 압력 측정부가 측정한 압력 변화량에 기초하여 상기 도금 용액의 탕면의 높이 변화량을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING BATH SURFACE HEIGHT OF PLATING PORT}

본 발명은 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 강판의 내식성을 강화하기 위해 강판의 표면에 도포되는 도금재는 융상태로 존재하며, 도금 포트를 통과하면서 자연스럽게 강판에 도포될 수 있다. 이러한 도금작업이 진행됨에 따라 도금 포트에 담겨있던 도금재의 양은 줄어들게 되므로 연속적인 작업을 위해서는 고체 상태의 잉곳(ingot)을 수시로 공급해주고 있다.

고체상태의 도금재 잉곳이 도금 포트에 투입되는 순간에는 도금 포트에 담겨진 용액의 높이 즉, 도금 포트의 탕면 높이는 증가하게 된다. 한편, 잉곳의 투입으로 증가된 탕면의 높이는 도금작업이 진행됨에 따라 지속적으로 감소한다. 따라서, 이와 같이 도금 작업이 진행됨에 따라 도금 포트의 탕면 높이는 수시로 증가 및 감소를 반복하게 된다.

이와 같이 도금작업의 진행에 따른 탕면의 높이변화는 도금공정에 있어서, 탕면 높이의 상승하는 경우, 에어나이프에 의해 제거된 도금 용액이 산화를 일으켜 탕면에서의 드로스(dross)를 증가시키고 탕면에 발생된 드로스가 강판에 부착되어 결함을 발생시키거나, 강판에 부착된 도금재의 양이 많아져서 제조원가를 상승시킬 수 있으며, 탕면 높이가 하강하는 경우 강판의 좌우 위치를 조절하는 안정화 롤(stabilizing roll)이 외부에 노출되어 부식되거나 도금 부착량 제어에 악영향을 주거나, 에어나이프에 의해 조절되는 강판에 부착된 도금량이 낮아지므로서 제품의 내식성을 떨어뜨리는 문제점이 있어, 정확한 탕면 높이의 측정이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0058865호

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탐침봉의 도금 포트 삽입에 따른 압력 변화량을 계측하여 탕면의 높이 변화량을 구하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법이 제공된다.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치는 도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 가스를 분출하여 압력 형성하는 탐침부, 상기 탐침부에 의해 형성된 압력을 측정하고, 측정된 압력의 변화에 따라 도금 용액의 탕면 높이를 연산하는 측정부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법은 탐침봉이 도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 불활성 가스를 출력하여 압력을 발생하는 단계, 압력 측정부가 상기 탐침봉으로부터 출력된 상기 불활성 가스에 의해 형성된 압력을 측정하는 단계, 연산부가 상기 압력 측정부가 측정한 압력 변화량에 기초하여 상기 도금 용액의 탕면의 높이 변화량을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 실시간으로 정확하게 탕면의 높이를 측정하므로써, 드로스가 강판에 부착되어 발생되는 결함을 방지할 수 있고, 탕면이 수시로 변함에 따라 발생되는 도금부착량 편차를 대폭 줄일 수 있으며, 제조원가의 절감 및 고객에게 균일한 품질의 제품을 공급할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법에 의한 탕면 높이를 나타내는 그래프이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법의 개략적인 플로우 챠트이다.

먼저, 도 1을 참조하면, 도금 포트(10)는 내부에 도금 용액(20)에 있고, 강판(30)은 롤(41,42,43)에 의해 좌우 위치가 조절되어 도금 용액(20)을 거쳐 도금될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치(100)는 탐침부(110) 및 측정부(120)를 포함할 수 있다.

탐침부(110)는 탐침봉(111), 저장부(112) 및 유량 조절부(113)를 포함할 수 있다.

탐침봉(111)은 일부가 도금 포트(10) 내의 도금 용액(20)에 침지될 수 있으며, 탐침봉(111) 중 도금 용액(20)에 침지된 끝단에서는 가스(114)가 출력될 수 있다.

가스(114)는 불활성 가스일 수 있으며, 예를 들어 도금 용액(20)이 아연 용액일 경우 불활성 가스(114)는 아르곤 또는 질소 등 아연과의 화학적 반응이 불가능한 기체일 수 있다.

저장부(112)는 불활성 가스(114)를 저장할 수 있으며, 유량 조절부(113)는 저장부(112)로부터 탐침봉(111)로 전달되는 불활성 가스(114)의 유량을 조절할 수 있다.

측정부(120)는 압력 측정부(121) 및 연산부(122)를 포함할 수 있다.

압력 측정부(121)는 탐침봉(111)의 끝단으로부터 출력된 불활성 가스(114)가 도금 용액(20)과 만나서 형성되는 압력(부압 또는 정수압)을 측정할 수 있다.

연산부(122)는 압력 측정부(121)에 의해 측정된 압력값을 도금 용액(20)의 탕면의 높이 변화량으로 환산할 수 있다.

도 2를 참조하면, 탐침봉(111)은 일부가 도금 포트(10) 내의 도금 용액(20)에 침지될 수 있으며, 탐침봉(111) 중 도금 용액(20)에 침지된 끝단에서는 가스(114)가 출력될 수 있다(S10). 도금 포트 내에 삽입된 깊이(h)는 임의로 조절 가능하며 예를 들어, 잉곳이 투입되면 탕면의 높이는 증가하게 될 것이다.

이에 따라, 고정된 깊이(h)로부터 잉곳의 투입에 의해 탕면이 증가(△h)하면, 탐칭봉의 끝단에는 정수압이 증가하게 되고, 압력 측정부(121)는 이를 측정할 수 있다(S20).

이를 하기의 수식과 같이 나타낼 수 있다.

(수식)

여기서, γ는 도금 용액의 비중, P는 탐침봉을 도금포트에 h 깊이 만큼 삽입했을 때 압력 측정부(121)에 의혜 계측되는 압력이며, P1은 잉곳의 투입에 따라 측정되는 압력이고, △P는 압력 변화량, △h는 탕면 높이 변화량을 의미한다.

즉, 연산부(122)는 상술한 수식과 같이 계측된 압력의 변화량에 따라 도금 용액의 탕면의 높이 변화를 정확히 측정할 수 있다.

상술한 탕면의 높이 변화 측정에 있어서, 탕면에 쌓여있는 드로스의 두께에 의해 영향을 받지 않는다. 왜냐하면, 탕면에 쌓이는 드로스는 도금 용액에 비해 매우 가볍기 때문에 도금 포트의 정수압에 영향을 주지 않기 때문이다.

한편, 잉곳의 투입 이후에 도금 작업이 진행됨에 따라 도금 용액이 줄어들게 되면 탕면의 높이는 낮아지게 된다. 탕면의 높이가 감소하게 되면 탐침봉(111)에 작용하는 정수압력이 감소되므로 마찬가지로 수식을 통해 탕면의 높이 감소량의 측정이 가능하다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치 및 방법에 의한 탕면 높이를 나타내는 그래프이다.

도 3을 참조하면, 잉곳의 투입에 따라 탕면의 높이가 8~9mm 정도로 급격히 높아졌다가, 도금작업의 진행에 따라 높이가 서서히 감소되는 것을 볼 수 있다. 도면에서 탕면의 높이가 서서히 줄어들거나 빨리 줄어드는 이유는 작업속도, 판폭 그리고 도금부착량이 수시로 달라지기 때문이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 실시간으로 정확하게 탕면의 높이를 측정하므로써, 드로스(dross)가 강판에 부착되어 발생되는 결함을 방지할 수 있다. 그리고, 탕면이 수시로 변함에 따라 발생되는 도금부착량 편차를 대폭 줄일 수 있다. 특히, 도금부착량 편차를 줄여줌으로써 제조원가의 절감 및 고객에게 균일한 품질의 제품을 공급할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

100: 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치
110: 탐침부
111: 탐침봉
112: 저장부
113: 유량 조절부
114: 불활성 가스
120: 측정부
121: 압력 측정부
122: 연산부

Claims

도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 가스를 분출하여 압력 형성하는 탐침부; 및
상기 탐침부에 의해 형성된 압력을 측정하고, 측정된 압력의 변화에 따라 도금 용액의 탕면 높이를 연산하는 측정부
를 포함하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 탐침부는
불활성 가스를 출력하는 탐침봉
상기 불활성 가스를 저장하는 저장부; 및
상기 저장부로부터 상기 탐침봉에 공급되는 상기 불활성 가스의 유량을 조절하는 유량 조절부
를 포함하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 탐칭봉에서 출력된 가수가 도금 포트 내의 도금 용액에 접촉하여 발생되는 압력을 측정하는 압력 측정부; 및
상기 압력 측정부에 의해 측정된 압력 변화량에 기초하여 도금 용액의 탕면의 높이 변화량을 연산하는 연산부
를 포함하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 연산부는 하기의 수식에 따라 탕면의 높이 변화량을 연산하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 장치.
(수식)

여기서, γ는 도금 용액의 비중, P는 상기 탐침봉의 h 깊이 만큼 삽입에 의해 계측되는 압력, P1은 잉곳의 투입에 따라 측정되는 압력, △P는 압력 변화량, △h는 탕면 높이 변화량을 의미한다.
탐침봉이 도금 포트 내의 도금 용액에 삽입되어 불활성 가스를 출력하여 압력을 발생하는 단계;
압력 측정부가 상기 탐침봉으로부터 출력된 상기 불활성 가스에 의해 형성된 압력을 측정하는 단계; 및
연산부가 상기 압력 측정부가 측정한 압력 변화량에 기초하여 상기 도금 용액의 탕면의 높이 변화량을 연산하는 단계
를 포함하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법.
제5항에 있어서,
상기 연산하는 단계는 상기 연산부가 하기의 수식에 따라 탕면의 높이 변화량을 연산하는 도금 포트의 탕면 높이 측정 방법.
(수식)

여기서, γ는 도금 용액의 비중, P는 상기 탐침봉의 h 깊이 만큼 삽입에 의해 계측되는 압력, P1은 잉곳의 투입에 따라 측정되는 압력, △P는 압력 변화량, △h는 탕면 높이 변화량을 의미한다.