KR950007669B1 - 에어커튼(Air Curtain)을 이용한 증착도금강판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

에어커튼(Air Curtain)을 이용한 증착도금강판의 제조방법

제1도는 본 발명상의 중착도금공정을 간단히 설명한 간략 공정설명도이다.

제2도는 본 발명상의 방법을 수행하기 위한 장치를 일실시예로 나타낸 것이다.

제3도는 본 발명상의 에어커튼의 구조를 일실시예로 간단히 소개한 개략 구조 설명도이다.

제4도는 본 발명상의 에어커튼을 이용하여 질소내의 산소차폐 효과를 알아보기 위한 시험장치도이다.

제5도는 상기 에어커튼내에 일정한 유량의 불활성기체를 유입(Purging)하였을 때의 산소 농도변화(이때의 에어커튼은 20ℓ/min으로 유지).

제6도는 본 발명상의 에어커튼을 설치한 불활성 분위기하에서 강판에 아연을 증착도금 하였을때 강판온도에 따른 아연도금막의 X선회절분석결과를 나타낸 그림.

제7도는 제6도에서 실시한 아연도금시의 여러가지 아연도금막의 염수분무 시험결과도.

제8도는 본 발명상의 증착도금강판을 연속적으로 생산하기 위한 상압연속 증기분사도금제조장치를 일실시예로 나타낸 일실시에로서의 연속 제조라인 배치도.

제9도는 종래의 저진공증착 아연도금장치에서 강판 도입부의 냉각밀폐 장치의 일례를 나타낸 것으로 강판도입설비를 차폐한 상태가 나타나 있는 장치도.

제10도는 상기 제9도에 동일 요령으로 차폐한 종래의 강판도출부의 가열형밀폐장치도.

제11도는 종래의 연속저진공 증착아연도금장치.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

(ㄱ) 전처리 구역

1 : 강판 장착부 11 : 할로겐 램프(Halogen Lamp)

12 : 기판

(ㄴ)증착구역

2 : 셔터(Shutter) 3 : 에어커튼(Air Curtain)

4 : 금속증기공급부 5 : 강판이동부

41 : 용융금속조 42 : 운반기체 가스라인

43 : 금속조가열로 44 : 노즐

45 : 노즐가열로 S : 강판

본 발명은 에어커튼(Air Curtain)을 이용하여 미리 도금장치의 내부를 산소농도가 낮은 불활성분위기로 유지시키고 도금원료금속(예컨데 아연, 납, 알미늄, 주석등)을 비등점 이상으로 가열하여 그 증기를 운반기체로 강판표면에 분사증착하는, 대기압하의 불활성가스 분위기에서의 증착도금법에 관한 것으로 특히 그 중에서도 연속 공정에 의한 대량 생산에 적합한 증착도금 강판의 제조방법에 관한 것이다.

지금까지 개발된 도금법에는 핫디핑법(Hot Dipping)과 전기도금법, 그리고 최근에 개발된 질소분위기 저진공 증착법이 있다.

현재 대부분의 생산라인에 적용되고 있는 핫디핑법(Hot Dipping)은 제조방법이 비교적 단순하고 연속 대량생산이 용이하나 편면도금이 불가능하고 일정한 두께이하의 얇은 도금막의 형성이 어려우며, 형성된 도금층의 표면 및 두께가 불균일한 문제점을 가지고 있다.

전기도금법은 낮은 온도(50∼70℃)의 금속전해액 내에서 전기화학적 반응을 이용하여 도금층을 형성하므로 계면에 철-아연등의 합금층이 형성되지 않으며 도금층의 조직이 매우 치밀하고 균일하다. 따라서, 내식성 및 표면성질이 우수한 고품질의 도금강판을 얻을 수 있으나, 도금막의 두께가 증가함에 따라서 도금층이 형성되는 반응시간이 길어져 생산성이 저하하고 생산비용이 비례적으로 증가하며 도금층의 형성되는 반응도중에도 계속적으로 전해액을 교환해 주어야 하는 등 여러가지 번거로움과 어려움이 있다.

한편, 진공증착법에서는 전기도금에 의해 얻는 것과 같이 합금층의 형성이 없고 막의 성질이 우수하며 두께조절도 용이하나 도금물질과 기판을 모두 10^-5torr이상의 진공에서 유지해야 하기 때분에 연속적인 대량 생산이 어렵다. 이러한 어려움을 개선하는 방법으로 질소를 이용하여 10^-2torr정도의 진공도를 만들고 이 분위기에서 연속 도금하는 공정에 대한 연구가 세계 여러나라에서 진행되고 있다.

진공증착에 의한 도금강판의 제조법에 있어 가장 최근에 개발된 종래의 것으로는 일본특허공보 평 3-73636호(1991년 11월 22일 공고)호에 개신된 것이 있는 바, 이는 종래의 저진공증착장치에서 진공장치를 더욱 보완한 것으로 진공실의 실링방법을 개발하고 연속도금라인에 이 진공실의 실링, 즉 밀폐에 따라 강관표면의 로울간격을 제어하므로써 이에 따른 홈 및 결함발생을 방지하기 위한 것이 그 목적으로 되어 있다. 이 방법에 따라 실로울(Seal Roll)은 강판표면에 접촉하지 않게 되어 있고, 증착실의 진공도도 0.01∼0.2torr정도로 높게 유지하게 되어 있다.

제11도는 상술한 종래의 저진공 증착도금 설비의 주요부 개략도이다.

이 설비는 기존의 용융도금 설비에서 전처리와 스킨패스밀(Skin Pass Mill)사이의 용융금속조와 냉각탑 대신에 새로 개발한 증착도금 설비를 연결한 방식을 취한 것으로 전처리와 후처리에는 기존의 설비를 연결한 방식을 취한 것으로 전처리와 후처리에는 기존의 설비를 사용할 수 있도록 하고 있다. 여기에서는 양면도금을 위하여 2개의 증착실(deposition chamber)을 갖추고 있으며, 로울형의 밀폐장치(Seal Roller)를 강판의 도입부와 도출부와 연속으로 설치하여 진공도를 상압으로 순차적으로 낮추어 증착실을 전술한 바와 같은 진공상태로 유지하고 있다. 제9도와 제10도에는 각각 그 도입부와 도출부에 설치된 밀폐장치를 나타내었다. 도출부에 설치된 각 밀폐장치 사이에는 각각 진공펌프가 여러 단계로 연결되어 있고 여기서 배출된 질소 기체는 정화장치를 거퍽 다시 도금장치로 보내어진다.

이외에도 전처리 후 도입되는 강판을 냉각하거나 증착도금 후의 강판을 냉각하기 위해 질소가스 분사에 의한 냉각장치(N₂Gas Jet Cooler)와 전처리 과정과 증착장치 사이의 분위기 차단을 위한 질소기체실(N₂Gas Room), 그리고 진공의 만들면서 강판의 도입부에 형성되는 기체흐름에 의해 강판이 냉각되는 효과를 보상해 주는 가열장치(Edge Heater)가 있다.

그러나, 위에서 소개한 최근의 일본의 종래기술과 그 외의 기술에서는 증착도금 분위기를 진공으로 유지 하여야 하고 그것도 고진공도를 요구하기 때문에 진공밀폐가 어렵고, 이러한 진공밀폐 상태를 작업라인에 적용해야 하므로 작업, 설비고장시 정비, 교환, 기타 취급상, 어려움, 위험등이 뒤따르고 있어 아연도금충은 양호한 편이나 막대한 설비비와 설비유지비는 물론 연속적인 대량생산이 어렵고 아울러 품질관리를 위한 작업상 번거로움과 균일품질 유지상의 어려움이 뒤따르고 있다.

따라서, 본 발명은 대기압에서 작업이 용이하게 이루어지도록 종래의 개념을 바꾸어 상술한 바의 진공설비를 배제하므로써 막대한 설비비와 설비유지비를 생략하고 아울러 대량생산은 물론 연속생산 작업성을 향상시키는 방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은 다년간 산학협동하에 연구해온 것으로, 본 발명에서는 상술한 목적을 수행하고저 우수한 내식성 및 표면성질을 지니는 고품질 도금강판을 비교적 적은 생산비용으로 제조하기 위하여 대기압의 불활성 분위기하에서 분사증착에 의해 도금층을 형성하는 진공장치가 필요없으며 아울러 연속공정이 가능하도록 한 증착도금방법에 관한 것이다

즉, 본 발명은 대기압하의 질소분위기하에 운반기체를 이용하여 기체상의 금속을 강판위에 분산시켜서 금속도금층을 형성하는 방법을 창안하고 대기압증착도금 장치의 입구 및 출구에 에어커튼(Air Curtain)을 설치하고 불활성 기체를 아울러 퍼징(Purging)시켜주므로써 공기의 장치내 출입을 막아주어 장치내부를 불활성 분위기로 유지케 하면서 전술한 종래의 기술상의 문제점을 극복하고 간단한 설비투자로소 양질의 금속증착도막을 대량 생산할 수 있도록 한 방법에 관한 것이다

상술한 도금장치내부의 불활성 분위기는 에어커튼(Air Curtain)과 계속적인 도금장치 내부로의 질소유입으로 유지한다. 본 발명에서 고안한 에어커튼은 제3도에서와 같은 구조를 가지고 있는데 이것을 도금장치의 한쪽면에 설치하고 질소를 이용하여 기체차단막을 형성하므로써 도금장치 내외의 분위기를 서로 분리시킬 수 있다. 동시에 도금장치의 반대쪽에서는 계속해서 도금장치 내부로 질소를 불어넣어 주어 산소농도가 통상 100ppm이하인 불활성 분위기를 만들어 준다.

도금장치의 내부가 대기압이므로 원료금속, 예컨데 원료아연을 비등점 (906℃)이상으로 가열하고 그때 발생되는 증기를 고순도의 질소를 운반기체로 사용하여 노즐을 통해 강판에 분사시켜 금속도금막을 형성한다.

본 발명에서는 기본적으로 아연(Zn), 알미늄(Al), 주석 (Sn), 납(Pb) 등의 금속을 강판에 효율적으로 증착도금함에 있어 증착도금상의 밀착성을 높이기 위해 강판표면을 평활히 하고 세척하는 전처리작업과 다음, 외부로부터 질소등의 불활성 분위기 가스를 도입하여 질소 기체막 형성에 의해 공기 특히 산소의 흡입을 차단하가 위한 질소 기체막 형성을 위한 에어커튼과 강판표면에 용융금속 중기를 공급·분사 하므로서 기체상의 금속을 강판 등 금속판에 증착도금되게 하는 증착도금과로 나뉘어 지는데, 본 발명상 가장 기본적인 개념은 전술한 바와 같이 저진공에 의한 분위기가 아니라는 점이다.

양질의 도금강판을 제조하는데 있어, 강판표면에 존재하는 압연유와 철산화수등을 제거하기 위해서는 산세척법 보다는 가스환원법으로 전처리 하는 것이 효과적인 것으로 확인되었으므로, 본 발명에서는 금속도금막의 밀착성을 일층 더 향상시키기 위하여 기계적 미세연마(Mechanical Polishing)와 아세톤세척 및 질소·수소의 혼합가스에 의한 금속판 표면의 환원분위기 유지 후 진공증착작업에 금속판을 투입하는 방법을 채택한 바, 도금막의 밀착성이 종래에 비하여 현저히 개선되는 것을 알게 되었다. 더우기 금속판을 진공중착장치내에서 약 550℃이상에서 1분∼3분 정도 수소기체를 불어주어 유지시키면 곧바로 진공배기되어 이러한 환원성 분위기하에서 금속피막을 형성하였을 때에는 금속피막의 밀착성이 매우 우수하게 나타났음을 확인하였다.

상기 질소와 수소와의 혼합은 대략 1:1 내지 1:5 정도로 하는 것이 환원성분위기 조성에 양호하였는 바, 이 범위를 벗어날 경우 환원성 분위기가 조성되기 어려워지고 수소가 과다할 경우에는 밀폐 또는 기밀성 유지가 어렵다.

한편, 전술한 에어커튼을 이용하므로써 종래의 진공차폐에 대응하는 효과를 얻고저 제 3도에 보는 바와 같이 단면이 대략 벌집망 구조와 같이 된 내부조직에 의하여 에어커튼 내부에 유입되는 질소등의 불활성 가스를 유도날개등의 안내로 골고루 균일히 퍼지게 한 뒤 평행하고 균일한 불활성 가스의 유체흐름을 갖도록 하므로써, 불활성 분위기하에 금속증착도금이 효율적으로 이루어지도록 한다. 즉 에어커튼을 이용하여 조성한 대기압의 불활성 분위기하에서 증기분사에 의하여 연속적으로 금속의 도금막을 형성할 수 있는데, 강판의 온도와 분사거리에 따라서도 도금막의 표면구조와 조성이 결정된다.

상기 에어커튼에 의해 불활성 가스의 유량등에 따라 대기중의 산소차폐 효과가 어떠한 지에 대하여 알아 보기 위하여 제4도에서 보는 바와 같은 시험장치를 고안하고 이 장치에 도시되어 있는 제2밸브를 이용하여 에어커튼 유량을 각각 5,10,20,40ℓ/min으로 변화시켜 에어커튼 내의 산소농도의 변화를 조사하였다.

각각의 유량에서 위 시험창치 내부의 산소농도는 산소농도 분석계를 이용하여 측정한 바, 그 결과는 제5도와 같았다

이하에 본 발명상의 일실예을 보다 구체적으로 도면에 의해 설명한다.

제2도는 본 발명상의 장치를 일례를 들어 나타낸 것이다. 이 장치는 크게 전처리구역(ㄱ)과 증착도금구역(ㄴ)으로 나누어져 있다. 또한 상기 전처리구역(ㄱ)과 증착도금구역 (ㄴ)은 셔터(2)에 의하여 완전히 상호 차단가능하게 되어 있다.

이 셔터(2)는 상부에 셔터(2)를 수납하는 셔터부(21) 또는 셔터수납부가 있고 이 셔터수납부(21)의 일측면 및 하단부를 제외한 부위는 모두 외부와 봉쇄되어 막혀 있다

상기 셔터수납부(21)의 일측면으로 불활성 가스로서 질소(N₂)가스를 증착구역(ㄴ)으로 흡입되도록 되어 있다. 물론 질소(N₂)가스를 상기 셔터수납부(21)를 통하지 않고 직접 증착구역 (ㄴ)으로 흡입시켜도 좋다

상기 전처리구역 (ㄱ)은 그 내부에 강판(5)을 넛어 놓을 수 있는 기판(12)이 설치되고 이 기관위로 할로겐램프(11)를 다수 장착하여 전처리와 증착작업도중의 강판온도 조절하고 일정온도로 유지하도록 해준다.

또한, 상기 후처리 구역은 중착구역 (ㄴ)으로서 에어커튼(3)과 금속증기공급부(4), 강판이동부(5)로 대별되어 구성되어 있다. 에어커튼(3)은 제 3도에서 보는 바와같이 질소기체 차단막을 형성케 하여 장치의 내부와 외부의 분위기를 차단케 하는 것으로 단면이 통상 벌집(33)형태로 구성되고 상부는 질소(N₂)등 불활성 유입구(31)를 배설하며 이 가스 유입속도를 증가시키기 위하여 유도날개(32)를 통상 장착한다.

이에 따라 본원 장치의 증착구역 (ㄴ)은 장치내부가 에어커튼(3)과 셔터부(2) (21)부터 흡입되는 질소(N₂)가스의 유입으로 항상 불환성 분위기가 유지된다.

강판을 아연증착도금할 경우의 일실시예를 간단히 설명하면, 원료아연을 담은 아연조(41)와 아연조(41)를 가열하는 가열로(43)는 제2도에 도시된 바와 같이 장치의 하면에 설치하되 이 가열로(43)가 아연조(41)를 아래로부터 둘러싸고 상향 증기 분사도금이 되도록 하며 온도조절기(도시안됨)를 이용하여 아연조(41)을 원하는 온도로 일정하게 유지되도록 한다. 또한, 운반기체는 아연조(41)에 내장된 기체운반파이프라인(42)의 통해 바깥쪽을 돌아 들어오도록 하여 예열시켜주므로써 노즐(도시안됨)로 부터 분사되는 증기가 유입되는 운반기체에 의해 크게 냉각되지 않도록 한다.

여기에서 각 유량의 경우에 노즈에서 분사되는 기체의 선속도와 레이놀즈수를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

한편, 제 4도는 본 발명상의 에어커튼(3)을 이용하여 질소내의 산소차폐효과를 알아보기 위한 시험장치를 도시한 것으로, 여기에는 제1·2밸브가 별도로 구비되고 이 양쪽의 관로를 챔버가 연결하고 있다.

여기에서, 에어커튼의 상기 제2밸브를 조절하여 에어커튼 유량을 10,20ℓ/min으로 하고, 제1밸브를 사용하여 시험장치내부로의 불활성가스 퍼징 (Purging)량을 5,10ℓ/min으로 변화시켜서, 각각의 경우에 산소 농도의 변화를 측정한 결과 에어커튼의 효과는 질소가스를 사용하였을 때 에어커튼(3)으로 유입되는 질소내의 산소농드는 약 0.005%, 퍼징되는 질소내의 산소농도는 0.001% 미만으로서 그 효과가 충분함을 알게되었다. 이 결과는 제5도에 그라프변화로 도시되어 있는데, 에어커튼의 유량을 증가시켜줌에 따라 시험장치 내부의 산소농도가 낮아지는 속도가 빨라짐을 알 수 있으므로 위와 같은 불활성 분위기하에서 금속증착도금 이 소기의 성과를 이룰 수 있음을 알 수 있다.

전처리가 끝난 금속판을 원하는 온도까지는 냉각시킨 후 운반기체를 이용하여 전술한 에어커튼(3)에 의한 불활성가스 분위가하에서 도금할 금속기체를 금속판(S)위에 분사시켜서 도금층을 형성한다. 이때 예컨데 아연도금을 할때에는 아연증기를 노즐을 통하여 분산시킬 수 있도록 운반기체를 아연조(41)로부터의 아연증기와 같이 노즐(도시안됨)를 통하여 분산시켜서 강판등 금속판(S) 표면에 아연도금층을 형성하는데, 아연조(41)의 온도를 자칫 냉각위험성을 방지하고 작업상의 원활화를 위하여 통상 용융온도보다 50℃이상 가열한 상태에서 일정유속을 가진 운반기체의 유량으로 아연기체를 분사시키는 것이다. 이때 중요한 것은 강판의 온도로서, 강판(S)자체가 아연증착도금의 경우 적어도 300℃이상 450℃정도로 예열되어 있어야 강판등 금속판 표면의 아연도막이 적절히 증착되고 동시에 서냉되면서 균일히 밀착성이 양호한 피막을 형성하게 된다.

강판의 온도가 300℃미만의 경우에는 아연입자가 분말상으로 쌓여 도금막이 형성되지 못하고 이와반대로 300℃이상의 온도에서 아연도금막이 형성되며 그 구조는 강판온도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 또한 450℃를 초고하면 도금막이 강판위에서 과도히 용융되어 작업성 문제가 있었다.

300℃∼400℃의 온도범위에서는 아연중기가 기판인 강판과 Zn-Fe의 합금을 이루며 세포구조(cell structure)의 형태로 매우 균일한 조직의 막을 형성하였다. 400℃를 넘어서 아연의 용융점 이상으로 강판을 가열하면 용융된 상태로 굳어진 듯한, 섬(island)모양의 순수한 아연도금막이 형성되었다.

제6도 큰 강판온도가 250℃, 360℃,450℃인 경우의 아연도금막의 X선 회전분석 결과이다. 분말형태의 막에서는 순수한 아연의 표준 회절피크(Peak)를 모두 얻을 수 있었다. Zn-Fe 합금막은 Fe₃Zn₁₀의 조성을 가진상에 FeZn₇의 조성을 가지는 δ₁상이 혼합된 형태인 것으로 드러났고, 450℃에서 형성된 막은(001)면의 성장은 용융도금에서 얻어진 아연도금막의 경우와 같의 경향으로 이 경우에 도금막이 강관위에서 과도히 용융된 상태로 형성되었음을 나타낸다.

형성된 아연도금막에 대하여 염수분무시험(Salt Spray Test)으로 내식성과 밀착성을 검사한 결과를 제7도에서 나타내었다.

제7도에서 *로 표시된 Zn-Fe 합금막의 경우에는 이동속도를 변화시켜 다양한 두께로 막을 형성하여 시험해 보았는데 그 내식성이 두께에 따라 일정한 경향을 보이며 이 경향이 합금화 제품의 경우와 일치하는 것으로 나타났다. 450℃에서 형성된 순수한 아연막은 기존의 제품들 보다 우수한 내식성을 나타내었다.

이것은 증기분사법에 의해 얇으면서 치밀한 용융조직을 가진 순수한 아연도금층이 형성되었기 때문인 것으로 생각된다

굽힘 시험의 결과에서도 비슷한 두께를 가지는 기존 제품들에 비해서 증기분사법으로 형성한 아연막의 밀착성이 떨어지지 않음을 알 수 있다. 두터운 막의 경우에 (a)의 용융도금막은 거대하게 성장한 결정립들 사이의 입계가 취약하여 가공시에 이 부분에서 균열이 크게 생기는 반면, 증기분사된 Zn-Fe 합금막의 경우에는 합금자체가 순수한 아연에 비하여 취약하지만, 가공시 미세한 합금조직들 사이에서 미세균열들만이 형성됨으로써 도장처리 후의 가공에서는 용융도금의 경우보다 더 유리하다. 또한, 두께가 얇아지면 이러한 미세 균열들이 전기 아연도금막과 비슷한 수준으로 형성되는 것을 알 수 있다.

본 발명에서는 또한 200℃의 강판온도에서 아연증기 분사하여 아연입자들이 분말상으로 쌓여 있는 시편들을 질소(N₂)분위기하에서 350℃, 450℃로 20분간 열처리하였다. 그 결과 분말상의 순수한 아연입자들이 강판과 반응하여 감마(γ)상의 Zn-Fe합금막을 형성하였다. 또, 같은 분말상의 시편들을 질소분위기하에서 400℃,450℃로 30초간 급속 열처리(Raid Thermal Annealing)하였더니 이 경우에도 Zn-Fe 합금 막이 얻어졌다. 그림 36, 37에 열처리 후의 X선 회절분석 결과를 나타내었다. 이 결과들로 450℃의 강판온도에서 중기분사하여 얻는 용융조직의 아연막은 이미 형성된 막이 재용융되어 만들어진 것이 아니라는 것과, 화산에 의한 Zn-Fe 합금반응이 매우 빠르게 일어난다는 것을 알 수 있었다.

계면에서의 합금반응을 막고, 순수한 아연도금막을 형성차기 위해 강판에 먼저 1-2㎛의 Al막을 진공증착하여 형성한 뒤 아연을 증기분사하였다. 이 경우 강판 온도를 250℃∼360℃로 하였는데 이 때에는 섬모양이 아닌, 연속적인 용융조직의 아연막이 얻어졌다. 따라서, 증기분사법에서 용융조직의 막은 특정한 강판온도에서만 형성되는 것이 아니고 계면에서의 Zn-Fe 합금반응을 막아주면 넓은 온도범위에서 형성됨을 알 수 있다.

대기업에서 증기분사에 의한 아연도금막을 형성할때, 분사한 아연입자들은 강판 표면에서 액상으로 막을 형성하여 강판과의 합금형성을 통해 도금막의 밀착성이 향상됨을 알 수 있다. 이때 계면에 존재하는 얇은 산화막이나 Al막은 합금반응을 막아주어 용융조직의 순수한 아연도금막의 형성되도록 하며, 특히 Al막의 경우에서는 표면이 우수한 연속적인 도금막을 얻을 수 있었다.

제8도는 본 발명상의 에어커튼을 이용한 증착도금 금속판을 연속작업으로 제조할 때의 제조라인을 일실시예로서 개략적으로 도시된 것이다.

전처리구역(ㄱ)을 통과한 강판(S)은 질소(N₂)와 수소(H₂)와의 혼합가스로 퍼징(Purging)되어 환원성분 위기가 조성되는 전처리구역(ㄱ)내에서 표면이 평활히 되고 세척된 후 셔터(2)를 통과하여 증착도금구역(ㄴ)으로 들어가게 된다. 셔터(2)난 이 제8도에서 보는 바와 같이 양구역(ㄱ)(ㄴ)을 완전히 차단한다. 셔터(2)는 오로지 강관(S)만이 통과되도록 개폐되고, 셔터를 벗어나면 강판을 증착도금용융 금속폿트 즉, 용융금속조(41)를 통과하므로 충분히 실링 상퍼를 통과된다.

위 증착도금구역(ㄱ)으로 강판(S)이 들어가면 곧 증착도금금속(Zn,Al,Sn,Pb)등) 폿트(41)내의 금속증기가 노즐부(도시안됨)를 통하여 강판(S)의 편면 또는 양면에 증착도금이 되도륵 하며, 이 모든 작업은 에어커튼(3)에 의한 불활성 분위기하에서 진행된다

상기 질소등의 불활성 기체는 에어커튼(3)으로 유입될 때 통상 10∼15ℓ/min의 유량으로 유입되고 퍼징(Purging)되어 질소(N₂)등의 불활성 기체에 의한 산소차단막을 형성하므로써 증착도금장치 내외의 분위기를 분리시키며 아울러 셔터부에서 불활성기체를 1∼3ℓ/min의 유량으로 증착구역(ㄴ)내에 유입시키도 하는데, 이러한 불활성가스 퍼징에 의하여 불활성기체내의 산소농도를 100ppm이하로 억제할 수 있게 되어 불활성기체 분위기하에서 깨끗이 증착도금이 이루어지도록 한다

마지막으로 강판(S)은 제조라인 상에서 냉각되면서 최종제품으로 나오게 된다.

본 발명은 전술한 바와 같이 종래의 증착도금라인에 막대한 비용이 소요되는 진공실 설치 및 밀폐식 진공하의 번거롭고도 불완전한 조업방식과 달리, 외부로부터 환원분위기 또는 불활성 분위기를 조성하기 위한 불활성 기체 또는 환원성 분위기 조성용 기체를 흡입시키고 이러한 분위기를 조성하므로써 종래의 밀폐식 진공분위기 조업에 비하여 일층 작업 및 설비고장, 정비를 용이할 수 있게 되므로써 막대한 설비비의 절감은 물론 생산성, 작업성에 획기적인 개선효과를 가져오게 할 수 있게 하였다.

Claims (4)

1. 아연(Zn), 알미늄(Al), 주석 (Sn), 납(Pb)등의 원료금속을 증착도금장치를 이용하여 강판등의 금속판에 증착도금하기 위한 제조방법에 있어서, 상기 금속판의 표면을 환원성 분위기 가스로 유지한 전처리구역(ㄱ)에서 표면처리 한 후, 상기 전처러구역과 이 이후의 증착도금구역을 완전히 차단하는 셔터(2) 및 상기 중착도금장치의 입구와 출구에 설치한 에어커튼(Air Curtain)을 이용하여 내부를 질소등의 불활성가스 분위기로 유지하는 증착도금구역(ㄴ)내에서 비등점 이상으로 가열된 원료금속의 증기를 용융금속폿트내로 유입되는 운반기체에 의하여 강판등의 금속판 표면에 통상의 분사노즐로 분사시켜서 증착되도록 하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 에어커튼(Air Curtain)을 이용한 증착도금강판의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 전처리구역(ㄱ)내에서의 환원성 가스분위기는 질소:수소와의 혼합비율을 1:1내지 1:5 정도의 혼합가스로 만들어 강판을 표면처리하는 것을 특징으로 하는 에어커튼(Air Curtain)(3)을 이용한 증도금강판의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 증착도금구역의 에어커튼(3)에 의하여 공급되는 질소등의 불활성가스 분위기하에 연속 증착도금되는 강판(S)은 아연증착도금의 경우에는 운반기체에 의하여 노즐을 통해 아연증기를 분사할 때 적어도 300℃ 내지 450℃정도로 강판을 미리 예열하여서 증착도금작업을 수행하는 것을 특징으로 에어커튼(Air Curtain)을 이용한 중착도금강판의 제조방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 질소등의 불활성기체는 상기 에어커튼(3)을 통하여 증착도금장치로 유입될때 통상 10∼15ℓ/min의 유량으로 퍼징 (Purging)되어 상기 불활성가스에 의한 가스내의 산소차단막을 형성하므로써 증착도금장치 내외의 분위기를 서롭 분리시키며 아울러 셔터부(21)로 부터도 불활성 기체를 1∼3ℓ/min의 유량으로 증착구역(ㄴ) 내에 유입시키도록 하므로써 도금 장치내의 산소농도를 100ppm 이하로 억제 할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 에어커튼(Air Curtain)(3)을 이용한 증착도금강판의 제조방법.