KR20210044524A - 강판 에지 과도금 방지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치는, 상부 애노드와 하부 애노드 사이에서 이송되는 강판의 양측에 배치되는 강판 에지 과도금 방지 장치에 있어서, 내측에 가공홈이 형성되는 바디; 상기 가공홈에 안착되는 평판; 상기 평판의 상측에 배치되며, 상기 바디에 고정 결합되는 바디커버; 상기 바디의 전방 상부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 상부커버; 상기 바디의 전방 하부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 하부커버를 포함한다.

Description

강판 에지 과도금 방지 장치{STRIP EDGE OVERCOATING PROTECT DEVICE}

본 발명은 강판 에지 과도금 방지 장치에 관한 것으로, 강판 에지의 과도금 및 덴트 발생을 방지할 수 있는 강판 에지 과도금 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 제철 공정 중의 하나인 전기 도금 공정은 도금 용액을 전기화학적으로 분해, 결합시켜 냉연 강판 표면에 아연(Zn)의 도막을 형성하는 방식으로 진행된다. 이러한 전기 도금 공정은 대량의 도금 강판을 생산하기 위하여 연속적으로 진행하기 위해 수평셀 구조가 일반적이다.

보통 수평셀은 전기 전도도가 낮은 황산을 전해질로 사용하기 때문에 강판(-)과 애노드(Anode) 전극(+)과의 극간 거리를 9mm로(보통 수직셀의 경우 염산욕으로 50mm) 짧게 하여 과전압을 방지한다.

그러나 짧은 극간거리에서 강판 에지의 과도금 및 수지상결정의 발생을 방지하기 위한 에지 마스크를 사용하지만 근접 제어시 강판(Strip)과 충돌로 설비사고가 발생하여 근접 제어의 한계로 일정 부분은 과도금 및 수지상결정이 발생된다.

또한, 도 1을 참조하면, 상부 애노드(110)과 하부 애노드(120) 사이를 이동하는 강판(100)의 에지에 과전류(C)에 의한 과도금으로 인하여 발생되는 수지(樹枝)상결정(Zinc Tree)은 나무모양으로 성장하며, 도금량이 많은 고급강을 생산할수록 나무모양의 수지상결정의 크기도 성장한다.

또한 수지상결정은 비정상 도금되어 있기 때문에 도금 과정에서 공급되는 도금 용액과 충돌되어 탈락하면 강판(100)과 통전롤(Conductor Roll, 200) 사이에 삽입되어 강판(100)에 덴트(Dent)를 유발하고, 통전롤(200) 표면 찍힘으로 인한 돌발적인 수리가 요구되고 있다.

수지상결정이 일정 크기 이상으로 성장하여 탈락하면 탈락된 수지상결정이 순환 탱크(Tank)로 내려갔다가 다시 도금욕조로 올라올 때까지 도금 용액에 용해되지 않아 덴트를 유발시키는 문제점도 있다.

또한 기존의 에지 마스크 장치는 FRP(Fiber glass Reinforced Plastic) 소재로 라이닝(Lining)하여 적침하여 제조하고 있으나, 비전도체인 FRP는 유리섬유에 에폭시수지를 결합한 물질로서, 전해액으로 황산을 사용하기 때문에 도금 용액과 접촉하면 에폭시 수지가 녹아서 결합력이 약해져서 쉽게 파손되는 단점이 있다. 또한 FRP소재로 이루어진 에지 마스크 장치는 에지 마스크의 얇은쪽이 먼저 파손되기 시작하여 강판과 접하는 부분이 불규칙하게 파손되어 에지 마스크의 기능이 저하된다.

한편, 도 2는 종래에 에지 마스크 부재 시 정압노즐(300) 분사 후 도금 용액의 흐름을 설명하기 위한 평면도를 나타낸 것으로, 에지 마스크가 없으면 도금 용액이 도금 과정에서 강판(100)의 측면으로 유출되어 덴드라이트(Dendrite)와 함께 전단, 후단 및 좌우측의 통전롤(200)로 함께 흘러나갈 수 있는 문제가 있다.

도 3은 종래의 에지 마스크 있을 때 정압노즐 용액 분사 후 도금 용액의 흐름을 설명하기 위한 평면도로서, 도 3과 같이 에지 마스크(500)를 설치하면 도금 용액이 측면으로 유출되지 못하고 도금욕조의 전단 및 후단으로만 흘러가기 때문에 70g/㎡이상 작업시에는 덴드라이트의 생성을 감소시키기 위해 강판(100)에 에지 마스크를 근접시켜 전류 집중을 방지해야 한다.

그러나 도 4를 참조하면, 강판(100)과 에지 마스크(500) 사이에 갭(Gap)이 있으며 갭을 줄이고자 강판에 근접시킬수록 덴트(Dent)의 발생량이 많아지며, 도금욕조의 후단 즉 도금 용액(L)이 순방향으로 흐르는 용액 평류구간에서는 덴드라이트가 탈락되면 통전롤(200)의 회전 방향이 덴트라이트가 통전롤(200) 측으로 이동되는 순방향으로 인하여 덴트가 발생될 수 밖에 없는 문제가 있었다.

대한민국 등록 특허 제10-1598180호(2016년02월22일 등록)

본 발명의 목적은 강판의 에지를 오버랩하여 전류가 집중되지 않도록 하여 과도금을 방지하고, 덴드라이트가 생성되더라도 탈락된 덴드라이트가 도금 용액과 함께 평판의 파이프를 통하여 배출되도록 하여 덴트를 방지할 수 있는 강판 에지 과도금 방지 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치는, 상부 애노드와 하부 애노드 사이에서 이송되는 강판의 양측에 배치되는 강판 에지 과도금 방지 장치에 있어서, 내측에 가공홈이 형성되는 바디; 상기 가공홈에 안착되는 평판; 상기 평판의 상측에 배치되며, 상기 바디에 고정 결합되는 바디커버; 상기 바디의 전방 상부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 상부커버; 상기 바디의 전방 하부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 하부커버를 포함한다.

상기에 있어서, 상기 바디에는, 일측에 파이프 삽입을 위한 복수의 배출홈이 형성되고, 상기 평판에는, 상기 배출홈에 배치되는 파이프가 마련되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 바디에는, 상기 평판이 안착되어 유동되지 않게 고정하기 위한 이탈방지홈이 형성되며, 상기 평판에는, 상기 이탈방지홈에 대응되는 이탈방지턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 상부커버 및 하부커버는, 상기 바디 전방에서 고정 볼트에 의해 결합되어 디귿자 형상을 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 강판 에지 과도금 방지 장치는 강판의 에지를 오버랩하여 전류가 집중되지 않게 함으로써, 강판 에지의 과도금을 방지하는 효과가 있다.

또한, 덴드라이트가 발생하더라도 탈락된 덴드라이트가 도금 용액과 함께 평판의 파이프를 통하여 배출되게 유도함으로써, 통전롤까지 안내되지 않게 하여 덴트 발생을 방지하는 효과가 있다.

또한 스틸 또는 티타늄 소재의 평판이 바디의 이탈방지홈에 안정적으로 고정 결합됨에 따라 강성 구조를 이루어 반 영구적으로 사용할 수 있는 경제적 효과가 있다.

도 1은 종래의 전기 도금 공정에서 강판의 에지에서 발생하는 수지상 결정 생성을 보여주는 도면이다.
도 2는 종래의 에지 마스크 부재 시 정압노즐 분사 후 도금 용액의 흐름을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3은 종래의 에지 마스크 있을 때 정압노즐 분사 후 도금 용액의 흐름을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 종래의 수평셀 내부 전류 및 도금 용액 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치를 포함하는 수평셀의 전체 사시도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치의 조립 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치에 포함된 수평셀 내부 전류 및 도금 용액 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치에 포함된 수평셀 내부 전류 및 도금 용액 흐름을 설명하기 위한 평면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치를 포함하는 수평셀의 전체 사시도이며, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치의 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치의 조립 사시도이다.

강판 에지 과도금 방지 장치(50)는 상부 애노드(10)와 하부 애노드(9) 사이에서 이송되는 강판(1)의 양측에 배치될 수 있다.

강판 에지 과도금 방지 장치(50)는 강판(1)의 에지를 오버랩(overlap)하기 위하여 강판(1)이 위치하는 전방에 커버가 결합된 형태로 제작되며, 도금 욕조의 리니어 센서(미도시)에 의해 강판(1)의 에지를 감지하며, 감지된 에지의 위치로 이동로드(8)에 의해 근접하도록 이동할 수 있다.

구체적으로 도 5를 참조하면, 서보모터(4)의 구동에 의해 볼스크류(5)와 볼스크류너트(6)에 의해 고정 결합된 프레임(7)을 전진 또는 후진시킬 수 있으며, 프레임(7)의 일측에 결합된 이동로드(8)가 바디(20)에 결합됨에 따라 리니어 센서에 의해 감지된 강판(1)의 폭 및 사행량을 서보모터(4)에 전달하여 강판(1)의 에지를 추적하여 강판 에지 과도금 방지 장치(50)가 강판(1)의 에지에 근접하도록 이동되는 것이다.

본 발명의 강판 에지 과도금 방지 장치(50)는 바디(20), 평판(25), 바디커버(34), 상부커버(31), 하부커버(32)를 포함한다.

바디(20)는 내측에 가공홈(21)이 형성되어 평판(25)이 안착된다.

또한 바디(20)는 일측에는 복수의 배출홈(24)이 형성된다.

복수의 배출홈(24)은 평판(25)에 마련된 파이프(27)가 삽입되도록 한다.

또한 바디(20)는 평판(25)이 가공홈(21)에 안착되어 유동되지 않게 고정하기 위한 이탈방지홈(22)이 형성된다.

평판(25)은 바디(20)의 가공홈(21)에 안착되며, 바디(20)의 각 배출홈(24)에 삽입 배치되는 복수의 파이프(27)를 포함한다.

특히 평판(25)은 이동로드(8)의 고정 부분이 빠지는 설비 사고를 방지하기 위해서 스테인리스 스틸이나 티타늄 소재를 사용하여 이동로드(8)가 결합되며, 도금 용액(L)이 접촉하더라도 쉽게 녹지 않는 PVDF(폴리비닐리덴플로우라이드)와 같은 소재로 이루어진 바디(20)에 안착되어 결합될 수 있다.

나아가 평판(25) 후단에는 이동로드(8)의 결합 부분에 스틸 소재의 인서트(28)가 용접될 수 있으며, 바디(20)에는 평판(25) 결합시 인서트(28)가 삽입되는 인셋삽입홈(23)이 형성된다.

또한 평판(25)은 바디(20)의 이탈방지홈(22)에 대응하도록 이탈방지턱(26)이 전방과 후방에 각각 대칭되게 형성되어, 대략 십자 형태를 이루어 바디(20)에 결합시 좌우 및 상하 유동을 방지하고, 안정적으로 고정되게 한다.

이와 같은 구조에 의해 강판 에지 과도금 방지 장치(50)는 강성 구조를 이룸에 따라 쉽게 파손되지 않아 반영구적으로 사용할 수 있다

바디커버(34)는 평판(25)의 상부에 배치되어 평판(25)이 단단히 고정되도록 바디(20)와 용접에 의해 결합된다.

상부커버(31)는 바디(20)의 전방 상부에 배치되어 고정 볼트(33)에 의해 결합된다.

하부커버(32)는 바디(20)의 전방 하부에 배치되어 고정 볼트(33)에 의해 결합된다.

상부커버(31) 및 하부커버(32)는 강판(1) 에지의 과도금을 방지하기 위해 마련되며, 강판(1) 에지를 오버랩하여 전류가 집중되는 것을 막아 과도금이 이루어지지 않게 한다.

상부커버(31) 및 하부커버(32)가 바디(20) 전방에 결합되어 바디(20)는 측면에서 보면 대략 디귿자 형상을 이루게 된다.

나아가 평판(25) 일측에는 강판(1)의 에지에 발생하는 덴드라이트 제거를 위한 에지 토치 롤러(36)가 마련된다.

평판(25)은 바디(20)보다 양측 단부가 길게 제작되어 바디(20)에 결합시 양 측 단부가 외부에 노출되며, 노출된 양측 단부 중 일단에는 에지 토치 롤러(36)가 설치된다.

또한, 평판(25)의 타단에는 강판(1) 에지의 위치를 파악하기 위한 인디케이터(29)가 마련되며, 인디케이터(29)가 위치한 평판(25) 전방에는 바디(20)와 결합하기 위한 가공턱(30)이 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치에 포함된 수평셀 내부 전류 및 도금 용액 흐름을 설명하기 위한 단면도이며, 도 9는 본 발명에 따른 강판 에지 과도금 방지 장치에 포함된 수평셀 내부 전류 및 도금 용액 흐름을 설명하기 위한 평면도이다.

전기 도금 과정에서 도금 용액(L)은 정압노즐(13)을 통해 상부 또는 하부에서 공급되는데, 도 8 및 도 9를 참조하면, 용액 역류구간으로 흐르는 도금 용액(L)은 강판 진행 방향의 역방향(역류방향)으로 좌측에 배치된 통전롤(2) 및 통전롤(2)과 한 쌍으로 구비된 지지롤(3)에 영향을 주지 않으므로 덴드라이트가 발생하더라도, 진행 방향의 중심부에 마련된 배출통로(미도시)로 덴드라이트가 이송 배출되어 덴트 발생을 억제할 수 있다.

그러나 용액 평류구간으로 흐르는 도금 용액(L)은 강판(1) 진행 방향의 순방향(평류방향)으로 인하여 덴드라이트를 유발하고 제거가 어려우며, 설비 사고로 이어질 수 있기 때문에 평판(25)의 파이프(27)를 통하여 외부로 배출되도록 유도함으로써, 도금 용액(L)이 우측에 배치된 통전롤(2)로 이동되는 것을 방지하여 덴트 발생을 억제하게 된다.

또한 전기 도금 과정에서 도금 용액(L)의 흐름 중에 용액 평류 구간(도금욕조 후단)에서는 도금과정에서 도금 용액(L)이 파이프(27)를 통해 빠져나오면서 에지 근접 제어의 불량 등으로 인하여 발생 및 탈락되는 덴드라이트를 배출시킨다.

나아가 강판 에지 과도금 방지 장치(50)의 전단(상부커버(31) 및 하부커버(32)가 위치한 부분) 및 후단에서는 전류가 통입되는 시간이 상부커버(31) 및 하부커버(32)가 강판에 근접하여 오버랩되는 시간보다 빨라 덴드라이트가 발생될 우려가 있는데 이때는 에지 토치 롤러(36)를 병행 사용하여 도금 과정에서 부득이하게 발생되는 일부 덴드라이트로 인한 덴트 발생을 방지할 수 있다.

1: 강판 2: 통전롤
3: 지지롤 4: 서보모터
5: 볼스크류 6: 볼스크류너트
7: 프레임 8: 이동로드
9: 하부 애노드 10 : 상부 애노드
13 : 정압노즐
20 : 바디 21 : 가공홈
22 : 이탈방지홈 23 : 인셋삽입홈
24 : 배출홈 25 : 평판
26 : 이탈방지턱 27 : 파이프
28 : 인서트 29 : 인디케이터
30 : 가공턱 31 : 상부커버
32 : 하부커버 33 : 고정 볼트
34 : 바디커버 36 : 에지 토치 롤러
50 : 강판 에지 과도금 방지 장치
C : 과전류 L : 도금 용액

Claims (4)

1. 상부 애노드와 하부 애노드 사이에서 이송되는 강판의 양측에 배치되는 강판 에지 과도금 방지 장치에 있어서,
   내측에 가공홈이 형성되는 바디;
   상기 가공홈에 안착되는 평판;
   상기 평판의 상측에 배치되며, 상기 바디에 고정 결합되는 바디커버;
   상기 바디의 전방 상부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 상부커버;
   상기 바디의 전방 하부에 배치되어 고정 볼트에 의해 결합되는 하부커버;
   를 포함하는 강판 에지 과도금 방지 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바디에는,
   일측에 파이프 삽입을 위한 복수의 배출홈이 형성되고,
   상기 평판에는,
   상기 배출홈에 배치되는 파이프가 마련되는 것을 특징으로 하는 강판 에지 과도금 방지 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 바디에는,
   상기 평판이 안착되어 유동되지 않게 고정하기 위한 이탈방지홈이 형성되며,
   상기 평판에는,
   상기 이탈방지홈에 대응되는 이탈방지턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 강판 에지 과도금 방지 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 상부커버 및 하부커버는,
   상기 바디 전방에서 고정 볼트에 의해 결합되어 디귿자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 강판 에지 과도금 방지 장치.

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