KR820001825B1 - 열침지식 용융금속 도금된 와이어 및 스트립의 세척장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열침지식 용융금속 도금된 와이어 및 스트립의 세척장치

제1도는 본 발명에 있어서 대량의 와이어 및 스트립을 특수하게 세척처리하는 장치에 관한 도시적인 정면도.

제2도는 제1도 장치의 단면을 도시하는 평면도.

제3도는 제1도 및 제2도의 측면도.

제4도는 제1도에서 제3도까지 도시한 본 장치의 해설측면도.

제5도는 제4도에서의 일부분인 간섭장치의 구체적인 평면도시도.

제6도는 본 장치의 더욱 상세한 측면단면도.

제7도는 제6도의 일부분인 간섭장치의 구체적인 평면도시도.

제8도는 본 발명에 의한 간섭장치를 사용한 코팅효과와 간섭장치를 사용하지 않은 효과를 비교한 도표(4분 간격으로 채집한 연속적인 와이어 표본에 의한 것임.)

본 발명은 용융금속 위에 바람직하게 유동하는 구분되고 분리된 불연속적인 재료의 세척대를 통과하는 용융금속도금욕탕으로 부터 고온침지하에 용융금속도금되는 와이어나 스트립을 상부로 인발하여 세척하는 작업에 사용하기 위한 개선된 장치에 관한 것이다. 본 발명은 아연도금와이어나 스트립생산에 근본적으로 관계되나, 코팅금속으로 아연금속외에 다른 것에도 사용될 수 있으며 특히 제한은 없다.

종래에는 아연도금와이어를 생산하는데 있어서 분쇄된 함유목탄으로 구성된 가로 방향으로 제한되지 않는 세척대를 통하여 용융 아연옥통으로 부터 상부로 와이어를 인발하여 왔으며, 기타 코우크스나 모래 및 유충석

등이 포함된 것도 일부 사용되었다.

우리의 최초의 호주특허번호 제421, 751호의 명세서에서는, 강자갈(江採石)과 같은 경질이며 불활성재료로 자유로히 넘쳐 흐르는 물체로 구성된 가로방향 제한형 세척대를 사용하는 것이 기재되어 있다. 이대는 최소 비율의 유화수소를 함유한 비산화가스에 의해 실용되었다. 본 방법에 의하여 인발속도나, 생산율의 증진뿐만 아니라 개선된 질의 코팅제품을 생산할 수 있게 된다. 이 방법이 현재 통용되는 가스 세척방식이다.

또한 우리는 호주특허 제477, 914호에서 기재된 진동식 세척방법을 발명하였으며, 이 가스세척공정에 의해서 보다 높은 생산율과 증진된 균질성을 획득하게 되었다.

와이어나 스트립의 인발 속도에 있어서의 상당한 증진이 가스 세척공정으로 달성되었으나, 코오팅 무게의 장시간에 걸친 제어가 어렵다는 한계점에 결국 도달되었다. 와이어나 스트립의 가공될 원료 속도가 장가하므로서 각종 세척방법이 실패하는 난점이 있게 되며, 예를 들어, 함유목탄 세척방법에서 실시되는 코오팅은 너무 과도하게 무겁고 거칠어진다. 가스세척 방법에서는 분리된 세척증 내의 코우팅금속의 응고로 인하여 한계에 도달하게 되며 결과적으로 코우팅 무게의 제어를 할 수 없게 된다. 각각의 경우에 있어 세척대내로 와이어나 스트립이 이동하므로서 생기는 용융금속의 융기현상의 증가에 기인하여 이같은 제한의 궁극적 원인는 되는 것을 발견하였다. 용융코우팅금속을 통과하여 와이어나 스트립이 이동하므로서 와이어나 스트립과 액체금속 사이의 전단력이 점성력을 생산하며 이로서, 와이어나 스트립을 가진 금속욕탕을 통하여 이동하는 코우팅금속의 기둥이 생성되어 와이어가 금속욕탕을 벗어나서 세척대로 진입하는 인발부위에 부딪치게 된다.

본 발명의 일반적인 목적은, 구분되고 분리된 재료로 된 세척대를 사용하여 고온 침지 및 금속코우팅되는 와이어나 스트립을 세척하기 위한 장치를 더욱 개량시키는데 있다. 또한 와이어 및 스트립의 가공될 원료속도의 범위를 유용한 코우팅제어를 얻을 수 있는 전체 범위에 걸쳐 확대시킬 수 있는 장치를 제공하는데 있다.

본 발명은 구분되고 분리된 재료로 된 세척층을 통과하여 위로 인발됨에 따라 고온하에 침적되고 코우팅되는 와이어 및 스트립을 세척하는 방법을 구현하며, 이는 상기 욕탕을 통하여 이동하여 세척대바닥 안으로 들어가므로서 와이어와 스트립에 연하여 발생되는 경향을 갖는 용융금속 흐름을 감소시키며 또는 방지하는 장치로 구성된다.

구분되고 분리된 재료는 목탄이나, 코우크스, 모래, 자갈, 요충석

또는 여타 적합한 재료를 사용함이 바람직하다. 세척대내의 구분된 재료는 가로방향으로 구획되어도 좋고, 구획되지 않아도 된다.

세대척는 용융금속의 욕탕위에 뜨게 장치되며 그 낮은 끝부는 용융금속의 표면하부로 잠기게 장치된다.

용융금속욕탕 위에 와이어가 이동하므로서 발생되는 난류(亂流)를 최소화하기 위한 조절판을 사용한 종래 기술이 영국특허 제 1,030,969 호에 기재되어 있다. 그러나, 상기 발명에 기재된 장치에 의한 효과와 본 발명의 장치에서의 효과와는 판이하게 다르다. 즉 상기한 특허에서는 욕탕에 난류를 수반하게 되나 본 발명에서는 제어를 모색하여, 이동하는 와이어에 바로 인접하는 부분이 층류(層流)가 되도록 조정하게 되어있다. 이 사실은 치수나 배열상의 비특정데이터로서 보완된다.

본 발명은 또한 세척대 아래의 욕탕내에 배열되고 와이어나 스트립을 전체 또는 부분적으로 포위하는 간섭장치를 가진 장치를 제공하며, 이로서 세척대 내의 용융금속의 흐름을 감소시키고 지지하게 된다. 적합하게 간섭장치는 세척대의 바닥에 밀접 배치된다. 이 간섭장치는 욕속에 있는 용융금속의 표면 바로 하부의 유체흐름을 개선하는 어떤 적합한 장치로 구성할 수 있으며, 상기 유체 흐름의 수직성분을 감소시키도록하면 된다.

본 간섭장치는 소요의 흐름감소를 달성할 수 있는 설계나 형상으로 할 것이며 또한 예를 들어 제한되지는 않으나 하나의 간섭판이 적합하게 거의 수평면으로 설치되며, 이는 구분된 세척대의 바닥으로 부터 용융금속의 욕탕내의 한점까지 연장되는 영역에 설치되며, 용융금속 표면 하부의 사전설정된 거리(예를들어 150㎜)이상을 초과하지 않도록 설치된다. 와이어나 스트립과 저지층의 간격은 간섭장치와 세척대간에서의 용융금속내에 간섭이 없도록 하기 위해서는 50㎜ 이상을 초과하지 않는 것이 적합하다.

간섭판에는 하나 내지 여러 개의 홈이나 구멍 또는 기타 장치가 마련되어, 와이어나 스트립이 통과되도록 되어 있다. 구멍이나 기타 장치는 평면에서 보아, 평행하게 V형 원형, 반원형, 또는 기타 적합한 형상으로 족하며, 와이어를 일부 또는 완전히 포위하여도 좋다.

구멍이나 장치와 와이어나 스트립외주 사이에는 틈새가 마련된다. 상기 틈새는 특히 아연코우팅의 경우 예상최종 코우팅 두께의 2 내지 26배로 함이 적합하다. 틈새크기는 일반적으로 용융코우팅 재료의 점성이나 농도에 의존하며 따라서 특정틈새 크기나, 틈새크기의 범위는 특정코우팅재료에 따라 정해짐을 알아야 한다.

와이어의 직경에 대한 구멍의 넓이는 하기의 공식에 의해 계산된다.

W＝D＋XT W＝구멍 넓이 D＝와이어직경 및 스트립두께

X＝2에서 26까지 포함한 가변수 T＝최종 제품시의 코우팅 두께

어떤 개개의 시설에 대한 최적한 구멍 넓이는 실험에 의해 적합하게 정해진다. 간섭장치나 기타 장치의 설계 및 형상은 와이어 및 스트립을 부분적이거나, 전체적으로 둘러싸게 하며 또 한 욕탕 안에서 어떤 적합하 방법에 의해, 어떤 적합한 위치나 경사를 가지고 설치되므로서 와이어나 스트립의 상향이동에 대하여 조정할 수 있도록 하는 것이 본 발명에 채용된다.

간섭장치는, 평행으로 인발되는 다수의 와이어나 스트립을 전체를 둘러싸거나, 혹은 부분적으로 둘러싸는 하나 이상의 장치로 마련된다.

복수개의 와이어 혹은 스트립이 평행으로 코우팅 될 때, 간섭장치는 예를들어 와이어나 스트립을 부분적으로 둘러싸는 평행개구를 갖는 구멍의 열을 가진 판으로 구성되며, 상기판은 평면으로 투영하여 빗살모양의 홈을 가진 판으로 되어 있다.

본 발명의 간섭장치는, 코우팅 중량의 최종적 조정을 제공할 수는 없으나 이에 기여한다는 것을 알아야 한다. 따라서 이 조정은 본인의 오스트리아특허 제 421, 751 호, 제477, 914 호에 기재된 가스세척기술에 의해서 바람직하게 제공된다.

본 발명에 의하여 억제되는 코우팅재료의 기둥융기제한에 의해 성취되는 또 하나의 잇점은 감소된 표준편차이다. 와이어나 스트립의 코우팅무게의 흐트러짐이 적어지는 결과가 된다. 그 이유로 종래 기술에서 큰 힘을 필요로 하는데 비하여 본 발명의 코우팅 조정장치는 호칭할 정도가 되지 않는 힘을 필요로 하게 된다.

본 발명의 또 따른 월등한 잇점은 세척층의 빈번하지 않는 보수유지로 인하여 평균 코우팅 중량이 삭감되는 것이다.

본 발명의 기술을 사용하여 얻어진 또 다른 효과는 와이어의 불안정도 영향을 감소시키는 것이다. 와이어의 불안정도는 특히 고속추진에서는 바람직하지 않으며, 공지된 기술로선, 무거운 코우팅결과를 초래하게 된다. 억제된 기둥으로 수직유량비를 감소시키며는 낮은 코우팅 무게를 얻게되며 이로서 코우팅무게상의 와이어 불안정도의 영향이 감소되는 것으로 믿고 있다.

본 발명에 있어서의 또 다른 잇점은, 상술한 가스세척 방법과 연합하므로서, 용융금속을 세척층 안으로 친입시키는데 도움을 주는 위로 솟게하는 힘의 감소로 인하여 분할세척층의 보수의 필요성이 감소되는 것이다.

본 발명의 목적과 잇점을 첨부된 도면에 의해 아래와 같이 실시예를 구체적으로 설명한다.

제1도의 도시는 본 발명의 한 실시예의 한 장치의 전면도시도이며, 제2도, 제3도는 각각의 측면 및 평면의 도시도이다.

도면에서 다수의 와이어 및 스트립은 숫자(1)로 표시되었고, 홈이진 로울러(2)의 둘레에 감기면서 인발되고 또한 용융코우팅금속(3)의 욕탕을 통하여 수직상향으로 이동되는 것이 표시되어 있다.

와이어(1)는 아연표면(5) 아래 필요한 간격을 두고 설치된 로울러지지판(4)에 수평으로 부착된 간섭 장치를 통하여 수직으로 통과한다. 간섭장치는 홈(구멍)을 가진 수평판으로 구성되며 로울러주위의 홈과 각각 열을 맞추도록 되어 있으며 이들을 통하여 와이어가 통과하며 와이어(1)는 소요의 코우팅 두께의 2 내지 26배인 홈의 측면 또는 연부에 위치하게 된다. 홈이 있는 로울러(2) 대신에 홈을 가진 아치형 표면의 고정체를 사용할 수도 있다.

간섭장치를 통과한 와이어(1)는 세척층(9)을 구비한 가스함(8)을 계속 수직으로 통과하고, 가스공급 라인(20)에 의하여 측면 매니폴드쳄버(17)를 경유하여 가스를(8)안으로 공급되는 가스분위기 내를 통과한다. 제1도 내지 제3도에 표시된 실시예에서는 간섭 장치가 강자갈과 여타 유사물건 등으로 구성된 세척층을 사용한 가스 세척장치와 조합하여 사용되었으며 이들 강자갈이나 유사물들의 세척층은 이들의 비중에 의하여 정해지는 거리만큼 아연표면하에 침입되어 있다. 이 종류의 세척층은 진동기(10)에 의하여 다져지며 균일화되는 것이 바람직하며, 가스함은 주지지구조빔(19)으로 부터 블래킷(18)에 의해 지지되며 상기빔(19)에는 로울러(2)가 지지판(4)에 의하여 매달리게 된다.

구분된 재료로 된 가로 방향으로 제한되지 않는 배드와 조합하여 사용되는 본 발명의 변형된 배열은 예를들어 제4도 및 제5도에 도시적으로 표시된 목탄식 세척층은 와이어(1)가 로울러(2)의 주위를 통과하여 용융금속의 욕탕(3)을 통하여 수직상향으로 통과하게 된다. 여기에서 와이어(1)는 아연표면(5) 아래 소요의 거리를 두고 설치되어 있는 수평판(12)에 절결 구성된 홈(11)을 수직상향으로 통과한다. 이 경우에 간섭장치는 나선형 구조와이어(13)로 표시되어 있으나, 예를들어 세라믹 오목판이나 디스크 같은 형태나 재료를 사용하여도 좋으며, 와이어(1)를 에워싸고 와이어(1) 통로를 따라 수평판(12)에 대하여 상향으로 인발하도록 하면 된다.

이 경우에 있어서, 수평판(12)은 간섭장치(13)를 설치하기 위한 설치점을 제공하는 역할만을 가지며 그 자체가 간섭장치로서의 역할을 할수 없다는 것을 기억하여야 한다. 그리하여 와이어는 더욱 수직상향으로 함유 목탄층(14)을 통과하고 마지막으로 프랜트에 회수된다.

또 다른 변형된 장치가 제6도 및 제7도에 도시되였으며, 여기에서 장치배열은 단일 와이어에 대한 장치는 도시되어 있으나, 단일 와이어장치의 형태는 기타 실시예에서도 적용가능함을 이해하여야 한다.

또한 제6도 및 제7도에 표시된 장치는 복수개의 와이어를 적용할 수 있는 것도 물론이다.

이 경우에 있어서 간섭장치는 V자형 개구의 홈(7)을 가진 판으로 형성되어 있으며 홈(7)을 통하여 와이어(1)가 통과하게 된다. 도면에서 홈이 있는 판(15)은 각각 외부연으로 부터 홈(7)쪽으로 경사지므로서 얇은 V자판을 형성하도록 두 부분으로 형성된다. 이 판의 양부분의 수평에 대한 양각은 5°내지 35°가되는 것이 적합하다. 동일하게 아래를 향하는 얇은 V자형판으로 형성하여 사용할 수도 있다. 복수개와이어에 사용할 때는 홈배열장치는 제2도의 평면도의 표시와 같이 보다 편리하게 사용될 수가 있다.

[실시예 1]

제1도 내지 제3도에 도시된 장치를 사용하여 평면판간섭장치(6)가 세척층(9)을 구획하는 바닥으로 부터 아연표면(5)의 하부 약 150㎜을 초과하지 않는 점까지 연장되는 영역 안에서 용융아연욕탕(3)내에 수평면으로 설치되었다. 와이어(1)와 홈(7)의 측면 사이의 간격은 예상최종 코우팅 두께의 2 내지 26배의 범위로 하였다.

가스 세척공정에 사용한, 본 발명의 간섭 기술에 의하여 획득된 개선점들은 간섭장치를 사용 또는 사용하지 않고 분속 180㎜에서 아연도금된 1.27㎜ 직경의 와이어를 제조한 결과에 나타나 있다. 간섭장치를 사용하지 않을 때는 8분과 30분 경과후에 모두 BSS 442의 최소표준 이하로 코우팅무게가 떨어졌다. 그러나, 제1도 내지 제3도에 표시된 장치배열을 사용하였을 때는 사용된 1.27㎜의 와이어(1)가 가스/자갈 상자의 세척층(9) 내에 1.90㎜폭의 홈(7)을 가진 3㎜ 두께의 간섭판(6)이 자갈층(9)의 바닥 아래 약 10㎜ 위치에 설치된 장치배열 내를 통하여 180m/분의 속도로 수직으로 인발하였으며, 이 결과 120분 경과 후에도 BSS 443이 최소 표준치 이하로 코우팅무게가 떨어지지 않았으며 제8도의 그래프에 표시된 바와 같은 결과를 얻었다.

간섭장치를 사용하지 않으면 본 발명의 기술에 의한 세척층이 주어지는 안정도를 실현하기 위해서는 오직 저속(최고 약 90m/분)에서만 도달될 수 있는 결과이다.

[실시예 2]

제4도, 5도에서 도시한 변형장치에 의하여, 6㎜홈(11)을 갖추고 있는 9㎜ 두께의 중후판(12)을 사용하여 이를 와이어(1)가 통과하도록 하였다. 상기 판(12)은 아연표면(5)수위 아래로 적당한 깊이에, 각 와이어가 제가끔의 자리를 달릴 수 있도록 홈(11)이 위치되도록 설치하였다. 현재 달리는 와이어(1)와 비슷한 규격인 매우 부드러운 와이어로 만들어진 나선형장치(13)는 와이어(1)가 아연욕탕 안에 들어가기 전에 와이어(1) 둘레를 에워쌓도록 하였다. 나선형장치(13)의 직경은 약 12㎜ 정도로 하고, 9㎜판(11)에 있는 홈(11)에 대하여 안정될 때까지 와이어(1) 인발에 의하여 끌리게 하므로서 간섭장치 역할을 하도록 하였다.

본 장치의 한 실시예로서, 직경 2.5㎜와이어가 분당 15m속도로 함유목탄층(14)을 통과하여 위로 인발되어 코우팅무게 300g/㎡인 제품을 얻었다. 상기 설명한 간섭장치(제4도, 5도)를 사용하였을 때는 2.5㎜ 와이어(1)는 목탄층(14)을 통과하여 분속:22m로 위로 인발되었다. 6㎜ 폭의 홈(11)을 가진 9㎜두께판(12)은 아연표면(15)의 3㎜ 하부에 판의 상부 표면이 위치하도록 설치되었다. 나선형장치(13)는 2.5㎜와이어를 둘러싸며, 판(12)의 저부에 대해 인발되었다. 이 장치를 사용하여 얻어진 코우팅 무게는 300g㎡이었다. 즉 이 장치를 사용하므로서 유지될 수 있는 유효한 속도범위가 상당히 확대되는 것을 알 수 있다.

[실시예 3]

V형으로 형성된 박판(15)의 바닥에 홈(7)을 가진 장치를 구비한 제6도와 제7도에 표시된 변형 장치를 사용하였으며 여기에서 홈(7)은 2.10㎜였고, 이 홈이 자갈세척층(9) 표면 이래로 약 10㎜ 위치에 홈이 놓이도록 설치되었다.

1.27㎜ 와이어가 분당 180m 속도로 이 장치를 통과하였을 때 코우팅 무게가 약 120분 경과 후에 BSS 443에 표시되어 있는 최소치 이하로 떨어지지 않았다.

제8도의 도표는, 예1과 예3에서, 설명한 조건하에서 4분 간격으로 채취한 연속코우팅와이어의 코우팅무게를 도시한 것이며, 이 도표는 종래의 기술에 비하여 전기간을 통하여 코우팅 무게의 효과적인 조정을 유지하는데 있어서, 분리세척층의 덜 빈번한 보수를 요하게 되는 고속하의 간섭장치에 대한 유동효과를 나타내고 있다.

Claims (1)

1. 용융금속욕탕 속에 침지한 와이어나 스트립을 그 욕탕 상부에 있는 세척층을 통하여 연속통과시켜 세척하는 장치로서, 세척층(9)에서 용융금속욕탕(3) 속으로 50㎜를 초과하지 않는 정도의 깊이에서 와이어(1)나 스트립의 둘레의 전체 또는 일부를 둘러싸는 간섭장치(6, 12, 15)를 설치하여 와이어나 스트립을 용융금속욕탕 속에서 빼낼 때 딸려 올라오는 용융금속을 제거하게끔 함을 특징으로 하는 열침지식으로 도금된 와이어나 스트립의 세척장치.

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