KR20210076555A - 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치 및 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

가스취입 플러그의 강관 보호를 위한 코팅층 형성에 사용되는 경제적인 코팅 장치 및 코팅 방법이 제공된다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치는, 1개 이상의 강관으로 구성된 강관세트가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 상기 강관세트의 길이방향 일측 단부를 파지하여 고정시키는 강관세트 고정부; 및 상기 강관이 관통하는 구조로 상기 강관세트에 체결되어 상기 강관세트의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강하며 연속적으로 각 강관의 표면을 코팅액으로 코팅하는 코팅부;를 포함할 수 있다.

Description

가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치 및 코팅 방법{COATING APPARATUS FOR PROTECTING STEEL PIPE OF GAS INLET PLUG AND METHOD OF COATING STEEL PIPE}

본 발명은 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치 및 코팅 방법에 관한 것이다.

전로 및 전기로와 같은 제강 조업 설비에서는 용융 금속의 균일한 교반을 위해 바닥이나 측면에 가스를 취입하여 정련 효과를 극대화하는 취련 공법이 일반적으로 사용되고 있다.

전로와 같은 정련 공정에서 교반 가스를 취입하게 되면 용융 금속이 빠른 속도로 환류되어 원하는 성분을 혼합하거나, 개재물을 분리 및 부상시켜 강 품질을 향상시킬 수 있다.

교반 가스를 취입하는 플러그는 취입되는 가스가 관통하는 강관의 수량에 따라서 구분할 수 있으며, 하나의 강관으로 구성되는 단공 플러그(Single hole plug)와 복수의 강관으로 구성되는 다중관 플러그(Multi hole plug)가 개발되어 있다.

이러한 가스취입 플러그는 고온의 용강과 접촉하며 고온이 형성되는 가동면과 저온의 교반 가스가 관통하는 플러그 본체 사이에 발생하는 온도 구배로 발생되는 열응력으로 인하여 급격한 사용 수명 저하의 문제가 발생된다.

또한, 교반 가스가 고온의 용강과 접촉하며 급격한 체적 팽창으로 용강을 밀어내면서 발생되는 백어택(back attack)과 매설된 강관의 손상에 의해 발생하는 가스취입 플러그의 수명 저하도 사용 설비의 수명을 결정하는 주요 인자다.

이러한 가스취입 플러그의 사용 수명을 개선하기 위해 다양한 대책이 마련되고 있다. 예를 들면, 특허문헌1에는 플러그 본체 내부에 배치되어 가스가 통과하는 관통구의 배치구조를 개서하여 플러그 본체의 열적 편차를 감소시켜 이로 발생되는 열충격에 대한 저항성을 향상시킴으로써 내구성이 증가된 가스취입 플러그를 개시하고 있다. 일정하게 배치된 강관과 내열충격성이 향상된 카본 함유 마그네시아 내화물의 개발로 종래의 가스취입 플러그보다 열충격에 의한 손상이 저감되어 수명이 향상된다.

그러나, 가스 관통관으로 사용하는 스테인리스 강관 주변을 감싸고 있는 마그네시아 카본질 내화재에 존재하는 탄소가 스테인리스 강관으로 침투하는 침탄 현상으로 강관의 융점 저하가 발생되어 강관의 선행 손상에 의한 가스취입 플러그 수명 저하의 대책으로 불충분하다.

특허문헌2에는 온도 구배로 발생되는 열응력 저감을 위해 가스 강관의 주변에 단열재를 도입하였으나, 단열화에 의해 단열재에 발생하는 급격한 온도 차이로 단열재 내부에 균열이 발생하고, 그 균열이 주변 벽돌에 전파됨에 따라 사용수명 저하가 발생된다고 보고하고 있다. 이를 해결하기 위한 수단으로 강관 주변을 단열층으로 배설하고 그 외측 주변을 철물로 감싼 다음 내화물로 성형하여 내부에서 발생되는 균열의 전파를 막아서 사용 설비의 수명향상을 이루었다고 주장하고 있다.

그러나, 강관 주변의 단열재는 치밀하지 못하여 침탄을 억제하기는 불충분하였으며, 외부 철물이 마그네시아 카본질 내화재에 접촉함에 따라 침탄되어 손상됨에 따라 실제 효과를 달성하기는 어려웠다.

특허문헌3에서는 카본 및 흑연을 함유하는 내화물 중에 복수의 강관으로 구성되는 가스취입 플러그에서 금속 강관의 표면에 용사에 의해 형성한 산화물층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스취입 플러그를 보고하고 있다.

실시예에서는 스테인리스 강관의 외 표면에 Ni-Cr계 금속을 용사한 후 다시 알루미나 용사 처리한 스테인리스 강관을 이용한 가스 취입 플러그가 예시되어 있다. 강관의 표면에 용사에 의한 산화물층을 형성함으로써, 마그네시아 카본계 내화재와 같은 탄소 함유 내화물에서 스테인리스 강관으로의 침탄을 억제하여 강관의 선행 손상을 경감시켜 수명향상을 기대할 수 있지만, 개별 강관을 미리 고비용의 용사를 이용하여 코팅함에 따른 제조비용 증가와 용사 분사의 방법으로는 균질한 코팅층을 확보하기 어려움에 따라 실제 적용하기에는 불충분하였다.

특허문헌4에서는 수지액을 기본 성분으로 하는 코팅재를 표면에 피복하는 방법으로 솔, 롤러, 주걱 등으로 도포, 분사, 혹은 코팅재에 침지하여 산화물을 코팅할 수 있다고 주장하고 있다. 그러나, 코팅층을 형성하기 위해 상술한 수작업에 의한 칠법, 분사는 외경 2~4mm의 강관에 균질하게 도포하기 어려우며 복수개의 강관을 코팅하는 방법으로 적합하지 않다.

한편, 침지하여 코팅하는 방법은 많은 강관을 동시에 처리할 수 있는 비교적 용이한 방법이나, 이러한 기법을 채용할 경우, 예를 들면, 겹친 강관 사이에 기포가 발생하거나 다발의 파이프 사이에 파이프간의 코팅층 접착이 발생되기 쉽고, 코팅액이 강관 내부로 침투하여 내부를 막아 파이프를 밀봉하거나 내부를 세척하는 부가공정이 필요하다. 또한, 다량의 파이프를 침적시키기 위해 대형 침지수조, 다량의 코팅액 그리고 파이프를 침지하기 위한 크레인 장치 등으로 제조비용이 증하가며, 균질한 코팅층을 형성하기 어려운 문제점이 있다.

특허문헌1: 대한민국 등록특허 10-1680234호 특허문헌2: 일본 등록특허 1997-125128호 특허문헌3: 일본 등록특허 2000-212634호 특허문헌4: 일본 등록특허 1993-330953호

본 발명은 종래기술의 한계를 극복하기 위하여 안출된 것으로, 가스 취입 플러그에 있어서 가스가 관통하는 강관의 외측을 내화골재를 포함하는 코팅재로 경제적이며 균질하게 코팅하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치는, 가스취입 플러그의 강관 보호를 위한 코팅층 형성에 사용되는 코팅 장치에 있어서, 1개 이상의 강관으로 구성된 강관세트가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 상기 강관세트의 길이방향 일측 단부를 파지하여 고정시키는 강관세트 고정부; 및 상기 강관이 관통하는 구조로 상기 강관세트에 체결되어 상기 강관세트의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강하며 연속적으로 각 강관의 표면을 코팅액으로 코팅하는 코팅부;를 포함할 수 있다.

상기 코팅부는, 상기 강관의 배열 위치에 대응되는 위치에 제1 가이드홀이 타공된 가이드 상판; 상기 가이드 상판의 하부에 구비되며, 상기 제1 가이드홀과 대응되는 제2 가이드홀이 타공된 가이드 하판; 상기 가이드 상판과 상기 가이드 하판 사이에 개재되는 실링시트; 및 상기 가이드 상판의 상부에 구비되며, 내부에 상기 코팅액을 수용하고, 상기 제1 가이드홀과 대응되는 관통홀이 형성된 코팅수조;를 포함할 수 있다.

상기 코팅수조의 외측에서 상기 가이드 상판과 상기 가이드 하판을 일체로 밀착 고정시키는 고정수단을 더 포함할 수 있다.

상기 강관세트 고정부는, 상기 강관의 일측 단부가 고정되며, 상기 강관이 일정 간격으로 이격되어 배열된 상태로 지지되는 강관세트가이드; 및 상기 강관세트가이드가 결합되어 상기 강관세트를 상부에서 지지하는 고정프레임;을 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 코팅 방법은, 가스취입 플러그용 강관의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서, 1개 이상의 강관으로 구성된 강관세트가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 강관세트 고정부에 고정시키는 고정단계; 상기 강관이 관통하는 구조로 상기 강관세트에 코팅부를 장착하는 장착단계; 및 상기 코팅부에 코팅액을 주입하고 5m/min 이하의 속도로 상기 코팅부를 상기 강관세트의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강시켜 연속적으로 각 강관의 표면을 코팅액으로 코팅하여 코팅층을 형성하는 형성단계;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 한 번에 다수의 강관을 대량으로 처리할 수 있음과 동시에 간단하고 신속하게 균일한 코팅층을 안정적으로 형성할 수 있다.

종래의 단순 침지 방법에서는 강관 전체를 침지할 수 있는 많은 양의 코팅액이 필요한 반면, 본 발명의 연속형 침지 구성은 소량의 코팅액으로도 강관 표면을 균일하게 코팅할 수 있어 비용 절감 효과가 있다.

또한, 중량물인 강관을 고정시키고 경량물인 코팅수조를 이동시킴에 따라 크레인과 같은 부대 설비가 필요하지 않으며, 연속 침지의 형태로 강관의 치수와 관계 없이 간단하게 코팅층을 형성할 수 있다.

특히, 가스 취입 플러그의 가스 관통 강관의 손상 방지 코팅층을 형성할 경우에 특히 적합하다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강관 코팅 장치를 개략적으로 나타내는 측면도.
도 2는 도 1의 강관 코팅 장치에서 강관세트를 개략적으로 나타내는 평면도 및 측면도.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 1의 강관 코팅 장치에서 코팅부를 개략적으로 나타내는 측면도 및 평면도.
도 4는 도 3의 코팅부를 개략적으로 나타내는 분해도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 강관세트를 개략적으로 나타내는 평면도 및 측면도.
도 6은 도 5의 강관세트에 적용되는 코팅부를 나타내는 평면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅 방법을 설명하는 순서도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다. 또한, 본 명세서에서, '상', '상부', '상면', '하', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자나 구성요소가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

이하, 본 발명의 예시적 실시예에 대해 도면을 참조하면서 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 예시적 실시예에 따른 코팅 장치(1)는 가스취입 플러그의 강관 보호를 위한 코팅층 형성에 사용될 수 있다.

도 1에서는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 코팅 장치의 구성을 개략적으로 나타내고 있다.

코팅의 대상이 되는 강관세트(PS)는 1개 이상의 강관(P)으로 구성되며, 강관세트(PS)를 상부에서 견고하게 지지할 수 있는 강관세트 고정부(10)에 결합되어 있으며, 이러한 강관세트(PS)에 상하 방향으로 이동이 가능한 코팅부(20)가 관통되어 체결되는 구조로 구성될 수 있다.

먼저, 도 2를 참조하여 강관세트(PS)에 대해 설명한다. 강관세트(PS)를 구성하는 강관(P)은 가스취입 플러그에서 가스가 내부를 관통하여 지나가는 유로의 역할을 하며, 대상 설비에 따라 강관(P)의 수는 다양하게 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 외경이 4파이인 강관(P)을 120개로 배열하여 강관세트(PS)를 구성하였다. 각 강관(P)은 일측 단부가 강관세트가이드(11)에 용접되어 고정될 수 있다.

본 실시예에서는 강관세트(PS)를 구성하는데 있어서 각 강관(P)이 강관세트가이드(11)에 용접된 상태로 배열을 이루고, 코팅한 후 내화물을 충진하고 성형하여 제조하는 프로세스를 기준으로 설명하고 있으나, 용접하지 않고 클램프 방식으로 강관세트가이드(11)에 고정시키는 것도 가능하다.

강관(P)의 외경은 특별히 제한하지 않으며, 인접한 강관(P)과의 간격은 최소 3mm 이상이며, 보다 바람직하게는 5mm 이상일 수 있다. 인접한 강관(P)과는 근소한 틈이라도 있으면 강관(P)의 표면에 코팅층을 형성하는 것이 가능하기 때문에 가스취입 플러그의 배열 형상에 따라서 다양하게 적용이 가능하다. 그러나, 간격이 지나치게 조밀할 경우 코팅액이 강관(P)의 사이에 잔류하기 쉬워 균질한 코팅층 형성에 어려움이 있다.

또한, 인접한 강관(P)간의 최대 간격은 특별히 제한되지 않지만 간격이 커짐에 따라 강관세트(PS)의 전체 외경이 증가하여 추후 설명하는 코팅부(20)의 대형화가 불가피하며, 따라서 경제적이지 않게 된다.

또한, 강관(P)의 수에 대하여 특별히 제한되지 않으나 일반적으로 사용되고 있는 168개 이하의 강관(P)으로 구성되는 멀티홀 플러그(Multi hole plug)를 대상으로 설명한다. 강관(P)의 수가 168개보다 많을 경우 강관(P)을 관통하여 코팅을 수행하는 코팅부(20)의 실링시트(23)와 강관(P) 사이의 마찰에 의해 코팅부(20)의 원활한 이동이 불가능하게 되며, 따라서 균질한 코팅층 형성에 어려움이 발생한다. 따라서, 168개 이하로 구성하는 것이 바람직하다.

다시, 도 1을 참조하여 강관세트 고정부(10)를 설명한다. 강관세트 고정부(10)는 상술한 1개 이상의 강관(P)으로 구성된 강관세트(PS)가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 강관세트(PS)의 길이방향 일측 단부를 파지하여 고정시킨다.

강관세트 고정부(10)는 강관세트가이드(11)와 고정프레임(12)으로 포함하여 구성될 수 있다.

강관세트가이드(11)에는 각 강관(P)의 일측 단부가 용접 또는 플램프를 통해 고정되며, 고정된 강관(P)이 일정 간격으로 상호 이격되어 배열된 상태로 지지됨으로써 강관세트(PS) 배열을 완성하도록 한다. 즉, 강관세트가이드(11)는 강관세트(PS)를 구성하는 강관(P)이 소정 형태의 배열을 이루며 고정되도록 한다.

본 실시예에서는 강관(P)들이 동심원 형태로 배열을 이루며 고정되어 전체적으로 단면이 원형인 원기둥 형태의 강관세트(PS)를 구현하는 것으로 예시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

고정프레임(12)은 전체적으로 "ㄷ"자 형태로 절곡된 구조를 가지며, 상부에 구비되는 걸림수단(13)에 강관세트가이드(11)가 탈착이 가능하게 결합되도록 하여 강관세트(PS)를 상부에서 지지할 수 있다.

강관세트 고정부(10)는 강관세트(PS)를 공중에서 지지할 수 있도록 견고한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 금속 재질로 이루어질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

한편, 코팅부(20)는 강관(P)이 관통하는 구조로 강관세트(PS)에 체결되어 강관세트(PS)의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강하며 연속적으로 각 강관(P)의 표면을 코팅액으로 코팅할 수 있다.

도 3 및 도 4에서는 코팅부를 개략적으로 나타내고 있다.

코팅부(20)는 강관(P)의 배열 위치에 대응되는 위치에 제1 가이드홀(21a)이 타공된 가이드 상판(21), 가이드 상판(21)의 하부에 구비되며 제1 가이드홀(21a)과 대응되는 제2 가이드홀(22a)이 타공된 가이드 하판(22), 가이드 상판(21)과 가이드 하판(22) 사이에 개재되는 실링시트(23), 가이드 상판(21)의 상부에 구비되며 내부에 코팅액이 수용되는 코팅수조(24)로 구성될 수 있다.

또한, 코팅수조(24)의 외측에서 가이드 상판(21)과 가이드 하판(22)을 일체로 밀착 고정시키는 고정수단(25)을 포함할 수 있다. 고정수단(25)으로는 볼트와 너트가 사용될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

제1 가이드홀(21a)과 제2 가이드홀(22a)은 강관세트(PS)를 구성하는 강관(P)의 배열과 동일한 형상으로 타공형성될 수 있다.

코팅수조(24)는 가이드 상판(21)에 부착될 수 있으며, 상부가 개방되어 내부에 코팅액을 수용할 수 있는 원통관 구조를 가질 수 있다.

코팅수조(24)는 강관세트(PS)의 형상과 대응되는 형상이 바람직하다. 코팅수조(24)의 내경은 특별히 제한되지 않지만 강관세트(PS)의 외경으로부터 최소 3cm, 최대 10cm, 바람직하게는 5cm 이상 이격되는 것이 바람직하다.

강관세트(PS)의 외경과 코팅수조(24)의 내경 거리가 3cm 미만일 경우 코팅부(20)를 하강하며 코팅 시 코팅수조(24)의 측벽이 강관세트(PS)에 접촉하여 코팅층을 훼손할 가능성이 높으며, 10cm 초과일 경우에는 많은 양의 코팅액을 소모함에 따라서 경제성에 악영향을 준다.

가이드 상판(21)과 가이드 하판(22)은 각각 강관(P)이 통과할 수 있는 제1 가이드홀(21a) 및 제2 가이드홀(22a)이 형성되며, 제1 가이드홀(21a)과 제2 가이드홀(22a)의 직경은 강관(P) 외경의 1.2배 내지 2.0배이며, 원활한 코팅 작업을 위해 보다 바람직하게는 1.5배일 수 있다.

제1 가이드홀(21a) 및 제2 가이드홀(22a)의 직경이 강관(P) 외경의 1.2배 미만일 경우 강관(P)을 관통하여 상하 이동하는 코팅부(20)의 가이드 상판(21)과 가이드 하판(22)이 강관(P)과 접촉하여 원활한 코팅 작업 수행에 어려움이 있으며, 강관(P) 외경의 2.0배를 초과할 경우 가이드 상판(21)과 가이드 하판(22) 사이의 실링시트(23)가 견고하게 밀착되지 않아 코팅액이 강관(P)을 타고 흘러내리는 문제점이 있다.

실링시트(23)는 가이드 상판(21)과 가이드 하판(22) 사이에서 코팅액이 강관(P) 사이로 흘러내리지 않도록 방지할 수 있다.

실링시트(23)는 강관(P)을 따라 하부로 이동하며 코팅액이 강관(P) 사이로 흘러내리지 못하게 밀착되어 실링하는 탄성력을 가진 필름의 형태로 이루어질 수 있다.

실링시트(23)의 재질은 특별히 한정하는 것은 아니지만 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리우레탄(polyurethane) 중에서 선택된 1종 이상을 적용하는 것이 바람직하다.

실링시트(23)는 유연한 탄성 물질로 강관(P)을 감싸 밀착함과 동시에 원활한 이동이 필요하다. 따라서, 강관(P)과의 마찰력에 따라 코팅부(20)가 원활하게 하강하기 위하여 실링시트(23)의 두께를 제어할 수 있으며, 이 경우 두께는 20㎛에서 100㎛가 바람직하다. 두께가 20㎛ 미만에서는 실링시트(23)가 훼손되어 코팅액이 흘러내리고, 100㎛를 초과할 경우 하강 마찰력에 의해 균질한 코팅층을 형성하기 어렵다.

코팅액의 종류는 특별히 한정하지 않으나 내화골재가 포함된 슬러리(slurry)의 형태로 강관(P)을 균질하게 코팅하여 고온에서 강관(P)을 보호할 수 있는 형태가 적합하다.

코팅액의 종류에 따라서 코팅 이후 경화 및 건조 공정을 수행할 수도 있다.

도 5 및 도 6에서는 강관세트의 변형예와 이에 따른 코팅부를 나타내고 있다.

본 실시예에서, 강관세트(PS)를 구성하는 강관(P)은 열과 행으로 배열을 이루며 고정되어 전체적으로 단면이 사각형인 사각기둥 형태의 강관세트(PS)를 구현할 수 있다.

이에 따라, 코팅부(20)의 제1 가이드홀(21a)과 제2 가이드홀(22a)도 강관(P)의 배열에 대응하여 동일한 형상으로 형성될 필요가 있다.

이하에서는 상술한 코팅 장치(1)를 이용하여 가스취입 플러그용 강관(P)의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 강관의 코팅 방법을 설명하는 순서도이다.

우선, 1개 이상의 강관(P)으로 구성된 강관세트(PS)가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 강관세트 고정부(10)에 고정시킨다(고정단계).

구체적으로, 강관세트가이드(11)에 각 강관(P)의 일측 단부를 용접 또는 플램프를 통해 고정시키고, 고정된 강관(P)이 상호 일정 간격으로 이격되어 배열된 상태로 지지되도록 하여 강관세트(PS) 배열을 완성한다. 그리고, 강관세트(PS)가 고정된 강관세트가이드(11)를 고정프레임(12)의 상부에 구비되는 걸림수단(13)에 결합하여 강관세트(PS)를 견고하게 고정시킨다(도 2 참조).

다음으로, 강관(P)이 관통하는 구조로 강관세트(PS)에 코팅부(20)를 장착한다(장착단계).

코팅부(20)는 코팅수조(24), 가이드 상판(21), 실링시트(23) 및 가이드 하판(22)이 조립된 상태로 강관세트(PS)의 하부에서 결합하여 상부로 위치시킨다.

강관세트(PS)의 각 강관(P)은 코팅부(20)의 제1 가이드홀(21a)과 제2 가이드홀(22a) 및 실링시트(23)를 관통하여 결합될 수 있다. 이 경우, 원활한 결합을 위해 실링시트(23)에는 미리 타공이나 홀을 뚫어 결합과 이동이 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

실링시트(23)의 타공이나 홀을 뚫는 작업는 필수적으로 요구되는 과정은 아니며, 강관(P)의 하부 말단부를 사선 가공하여 실링시트(23)를 관통시키는 방법을 채택하는 것도 가능하다.

다음으로, 결합된 코팅부(20)의 코팅수조(24)에 미리 준비된 코팅액을 주입한 후 코팅부(20)를 강관세트(PS)의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강하며 연속적인 코팅 작업을 수행하여 각 강관(P)의 표면에 코팅층을 형성한다(형성단계).

코팅부(20)의 하강 작업은 간단히 작업자가 수작업의 형태로 구현할 수 있으며, 필요에 따라서 전기모터 방식에 의한 스크류, 와이어, 유압 등의 방법을 채택할 수도 있다.

코팅을 위한 하강 작업의 속도는 5m/min 이하의 속도가 적합하며, 속도가 5m/min를 초과할 경우 코팅액의 접촉시간이 짧아 코팅층이 균질하게 형성되지 않는다.

코팅층의 두께는 코팅액의 점도, 코팅 횟수에 따른 잔류 코팅액에 의해 결정되므로 코팅 속도의 영향을 크게 받지는 않으며, 코팅층의 두께를 일정하게 유지할 수 있다.

코팅수조(24)에 주입되는 코팅액은 바닥으로부터 대략 5㎝ 내지 10㎝ 깊이를 유지하는 것이 바람직하다. 5㎝ 미만에서는 코팅부(20)의 수평에 영향을 받아 코팅층이 충분히 형성되지 않는 부분이 발생하게 된다. 또한, 10㎝ 이상에서는 이미 코팅층이 충분히 형성됨에 따라 경제적이지 않다.

이상의 코팅 방법에 있어서 코팅부(20)를 강관(P)의 하부로 이동한 후 취출하지 않고 수분 이상 대기하여 강관(P)의 간격을 유지시킨 상태에서 코팅액을 경화시켜 코팅된 강관(P) 사이의 접촉에 의해 코팅층이 훼손되는 것을 방지하도록 할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 코팅 장치(1)에 따르면 한 번에 대량의 강관(P)을 코팅처리할 수 있으며, 간단한 구성 및 조작으로 균질한 코팅층을 저비용으로 형성할 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 코팅 장치 10: 강관세트 고정부
11: 강관세트가이드 12: 고정프레임
13: 걸림수단 20: 코팅부
21: 가이드 상판 21a: 제1 가이드홀
22: 가이드 하판 22a: 제2 가이드홀
23: 실링시트 24: 코팅수조
P: 강관 PS: 강관세트

Claims (5)

1. 가스취입 플러그의 강관 보호를 위한 코팅층 형성에 사용되는 코팅 장치에 있어서,
   1개 이상의 강관으로 구성된 강관세트가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 상기 강관세트의 길이방향 일측 단부를 파지하여 고정시키는 강관세트 고정부; 및
   상기 강관이 관통하는 구조로 상기 강관세트에 체결되어 상기 강관세트의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강하며 연속적으로 각 강관의 표면을 코팅액으로 코팅하는 코팅부;
   를 포함하는 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 코팅부는,
   상기 강관의 배열 위치에 대응되는 위치에 제1 가이드홀이 타공된 가이드 상판;
   상기 가이드 상판의 하부에 구비되며, 상기 제1 가이드홀과 대응되는 제2 가이드홀이 타공된 가이드 하판;
   상기 가이드 상판과 상기 가이드 하판 사이에 개재되는 실링시트; 및
   상기 가이드 상판의 상부에 구비되며, 내부에 상기 코팅액을 수용하는 코팅수조;
   를 포함하는 특징으로 하는 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 코팅수조의 외측에서 상기 가이드 상판과 상기 가이드 하판을 일체로 밀착 고정시키는 고정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 강관세트 고정부는,
   상기 강관의 일측 단부가 고정되며, 상기 강관이 일정 간격으로 이격되어 배열된 상태로 지지되는 강관세트가이드; 및
   상기 강관세트가이드가 결합되어 상기 강관세트를 상부에서 지지하는 고정프레임;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스취입 플러그의 강관 보호용 코팅 장치.
   
5. 가스취입 플러그용 강관의 표면에 코팅층을 형성하는 코팅 방법에 있어서,
   1개 이상의 강관으로 구성된 강관세트가 상하로 연장된 상태로 배치되도록 강관세트 고정부에 고정시키는 고정단계;
   상기 강관이 관통하는 구조로 상기 강관세트에 코팅부를 장착하는 장착단계; 및
   상기 코팅부에 코팅액을 주입하고 5m/min 이하의 속도로 상기 코팅부를 상기 강관세트의 길이방향을 따라서 상부에서 하부로 하강시켜 연속적으로 각 강관의 표면을 코팅액으로 코팅하여 코팅층을 형성하는 형성단계;
   를 포함하고,
   상기 강관세트 고정부 및 상기 코팅부는 제1항에 따른 강관세트 고정부 및 코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 방법.
   

Images