WO2019103323A1 - 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치 - Google Patents

캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2019103323A1
WO2019103323A1 PCT/KR2018/012560 KR2018012560W WO2019103323A1 WO 2019103323 A1 WO2019103323 A1 WO 2019103323A1 KR 2018012560 W KR2018012560 W KR 2018012560W WO 2019103323 A1 WO2019103323 A1 WO 2019103323A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure water
nozzle
cavitation
nozzles
steel plate
Prior art date
Application number
PCT/KR2018/012560
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박민재
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Publication of WO2019103323A1 publication Critical patent/WO2019103323A1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C23G3/027—Associated apparatus, e.g. for pretreating or after-treating
    • C23G3/029—Associated apparatus, e.g. for pretreating or after-treating for removing the pickling fluid from the objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G1/00—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts
    • C23G1/14—Cleaning or pickling metallic material with solutions or molten salts with alkaline solutions
    • C23G1/19—Iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
    • C23G3/00—Apparatus for cleaning or pickling metallic material
    • C23G3/02—Apparatus for cleaning or pickling metallic material for cleaning wires, strips, filaments continuously
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F1/00—Electrolytic cleaning, degreasing, pickling or descaling
    • C25F1/02—Pickling; Descaling
    • C25F1/04—Pickling; Descaling in solution
    • C25F1/06—Iron or steel
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B2203/00—Details of cleaning machines or methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B2203/02—Details of machines or methods for cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B2203/0288—Ultra or megasonic jets

Definitions

  • the present invention relates to a cavitation nozzle for generating bubbles together with the injection of high-pressure water, and a steel plate removing apparatus comprising the cavitation nozzle.
  • Patent Document 1 discloses a technique of cleaning a steel sheet in an alkali tank to remove oil from the steel sheet before the steel sheet enters the annealing furnace.
  • Patent Document 1 JP2005-256067 A
  • the present invention provides a cavitation nozzle and a steel plate removing apparatus.
  • a low-pressure water nozzle comprising a low-pressure water nozzle and a high-pressure water nozzle disposed inside the low-pressure water nozzle, the outlet of the low-pressure water nozzle having a shape extending in one direction, And the high-pressure water nozzles are disposed in the low-pressure water nozzle at a predetermined interval along the one direction, thereby providing a cavitation nozzle.
  • the high-pressure water nozzle is a circular nozzle having a diameter of 0.5 to 3 mm
  • the low-pressure water nozzle may be a linear nozzle extending at intervals of 5 to 30 mm.
  • the high-pressure water nozzle may be disposed at a predetermined distance inward from the end of the low-pressure water nozzle.
  • a steel plate removing device for removing foreign substances from a steel plate before the steel plate enters the annealing furnace.
  • the steel plate removing device includes a plurality of washing tanks disposed along a path along which the steel plate is moved, And a steel plate remover disposed in an upper part of the washing liquid surface in a cleaning tank disposed immediately before the annealing.
  • the cavitation nozzles may be disposed such that the fluid ejected by the cavitation nozzles is inclined with respect to a vertical direction of the steel sheet conveyance direction.
  • the steel sheet conveying direction is vertically upward, and the spraying direction of the fluid may be inclined downward.
  • the cleaning tank and the cavitation nozzle may be connected to the circulation unit such that the low-pressure water and high-pressure water nozzles of the cavitation nozzle eject the same fluid as the cleaning liquid.
  • the cleaning liquid may be pure water at 80 to 90 ° C.
  • a plurality of cavitation nozzles may be disposed on both sides of the steel plate along the moving direction of the steel plate, and the positions of the high-pressure water nozzles of the cavitation nozzles may be arranged adjacent to each other along the vertical direction.
  • the cavitation nozzles can be disposed alternately with the position of the high-pressure water nozzle.
  • the present invention provides a cavitation nozzle capable of removing minute foreign matter on the surface of a steel sheet through the above-described structure, and a steel plate foreign matter removing device including the same.
  • FIG. 1 is a schematic view of a steel plate removing apparatus according to the present invention.
  • Figs. 3 to 4 are views of the cavitation nozzle of the present invention, Fig. 3 is a sectional view, and Fig. 4 is a partial cutaway perspective view.
  • Fig. 5 is a schematic view of a portion of the steel plate debris removal apparatus in which the cavitation nozzle is disposed.
  • FIG. 6 is a schematic view showing the arrangement of the cavitation nozzles in the steel strip removing device of the present invention.
  • FIG. 7 (a) is a photograph of a steel plate not treated with a cavitation nozzle according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (b) is a photograph of a steel plate treated with a cavitation nozzle according to an embodiment of the present invention.
  • Cavitation nozzle 110 Low-pressure water nozzle
  • Fig. 1 shows an embodiment of a steel plate remover 1 according to the present invention.
  • the steel plate foreign material removing apparatus 1 comprises a hot dip tank 10, an electrolytic cleaning tank 20, a hot water rinse tank 30 A hot dip tank 10 (hot dip tank) of the steel plate foreign material removing apparatus 1, an electrolytic washing (not shown) before the steel strip S enters an annealing furnace (not shown)
  • the oil and foreign matters are removed while sequentially passing through the tank 20 and the water rinse tank 30, and the water is removed from the drying unit 40.
  • the sodium hydroxide aqueous solution is used to remove the oil from the surface of the steel sheet S by using the cleaning liquids 11 and 21, and the hot dip tank 10 and the electrolytic cleaning tank 20
  • a foreign matter removing unit 50 in which a brush roll 51 is disposed and a foreign matter attached to the surface of the passing steel sheet S Remove.
  • the electrodes 22 and 23 are disposed in the cleaning liquid 21.
  • the cavitation nozzle 100 of the present invention is disposed inside the hot water rinse tank 30 and is disposed in a plurality of rows on both sides of the steel sheet S on the water surface of the pure water as the cleaning liquid 31.
  • the cavitation nozzle 100 is connected to the fluid suction passage 58, the circulation pump 52 and the fluid supply passage 53 so as to utilize pure water at 80 to 90 ⁇ of the hot water rinse tank 30. (See FIG. 3) and the high-pressure water nozzle 120 (see FIG. 3) of the cavitation nozzle 100 in the case of the fluid supply passage 53 and the circulation pump 52 Respectively.
  • the cavitation nozzle 100 uses multiple arrangements of high-pressure water nozzles and low-pressure water nozzles.
  • the cavitation nozzle 100 primarily removes impurities on the surface of the steel sheet primarily by the impact force of the high pressure water and accelerates the water by the high pressure water surrounded by the low pressure water to locally pressurize the pressure Fine particles on the surface of the steel sheet can be secondarily removed by the micro-jet generated when the bubbles generated at the time of the reduction are broken at the surface of the steel sheet.
  • bubbles may be generated even when the change in pressure is small when hot water is used. Therefore, pure water at 80 to 90 ° C of the hot water rinse tank 30 By supplying to the cavitation nozzle 100, more bubbles b (see FIG. 3) can be obtained.
  • 3 to 4 are a cross-sectional view and a partially cutaway perspective view of the cavitation nozzle 100 used in the steel plate remover 1 of the present invention.
  • the cavitation nozzle 100 is required to supply high-pressure water and low-pressure water to a steel sheet S having a predetermined width, for example, 1800 mm in width.
  • a cavitation nozzle 100 having a structure as shown in Figs. 3 to 4 is required
  • the cavitation nozzle 100 of the present invention includes a low-pressure water nozzle 110 and a high-pressure water nozzle 120 disposed inside the low-pressure water nozzle 110,
  • the nozzles 110 are formed by two members 112a and 112b which are arranged side by side at regular intervals.
  • the high-pressure water nozzle 120 has a circular cross-section, and a plurality of high-pressure water nozzles 120 are arranged at a predetermined interval in the low-pressure water nozzle 110.
  • the inner diameter d of the outlet 121 of the high-pressure water nozzle 120 is preferably 0.5 to 3 mm and the distance l of the outlet 112 of the low- Is preferably 5 to 30 mm larger than the inner diameter (d).
  • the high-pressure water nozzle 120 and the low-pressure water nozzle 110 are formed by separate supply lines, and a pressure of 150 to 400 bar or more is preferably formed on the high-pressure water nozzle 120 side
  • the high-pressure pure water is supplied to the low-pressure water nozzle 110 at a pressure of 5 to 20 bar.
  • the low pressure water nozzle 110 includes a first part 114 and a second part 113 which are connected to both sides of the supply part 111 and accommodate the high pressure water nozzle 120 and have a wide gap between the two parts, And an outlet 112 through which high temperature pure water is discharged.
  • the high-pressure water nozzle 120 includes a portion 122 whose cross-section is changed similarly to the low-pressure water nozzle 110, and has a narrow cross section at the outlet 121 so that a high-pressure fluid can be injected.
  • the structure of the high-pressure water nozzle 120 according to the present invention may be such that the cross-section is not changed.
  • the low-pressure water nozzle 110 has a structure extending along the width direction of the steel sheet S, and a plurality of high-pressure water nozzles 120a, 120b, and 120c are disposed inside the low- Are arranged along the width direction of the steel sheet (S). Therefore, even if the width of the steel sheet S is wide, it is possible to provide the cavitation bubble (b) generated by the impact of the high pressure water and the high pressure water and the low pressure water in the whole area.
  • the low-pressure water nozzle 110 can provide pure water over the entire width of the steel sheet S, but since it has a circular cross-section in the case of the high-pressure water nozzle 120, It is difficult to provide.
  • a plurality of cavitation nozzles 100a, 100b and 100c are arranged along the vertical direction in which the steel sheet is moved, and the position of the outlet 121a of the high-pressure water nozzle of one cavitation nozzle 100a is shifted along the vertical direction And are disposed staggered from the position of the outlet 121b of the high-pressure water nozzle of the cavitation nozzle 100b arranged next to each other.
  • the cavitation nozzles 100a, 100b and 100c are arranged in three rows, the gap D between the width of the steel sheet S and the high pressure water nozzle 120 and the distance D between the high pressure water nozzle 120 And the high-pressure water injection area (a) according to the distance between the high-pressure water nozzle 120 and the steel plate may be considered.
  • the cavitation nozzle 100 may be disposed at a distance of about 10 to 50 mm from the surface of the steel sheet S and the cavitation nozzle 100 may be arranged to adjust the distance from the surface of the steel sheet S And may be connected to a moving means (not shown).
  • the cavitation nozzle 100 is disposed so that the fluid injected by the cavitation nozzle 100 of the present invention is inclined with respect to a vertical direction of the steel sheet S in the conveying direction. It is preferable that the vertical direction of the steel sheet S in the conveyance direction and the angle? Formed by the cavitation nozzle 100 is 5 to 30 degrees. In this range, the vertical impact force is converted into the shear force, .
  • FIG. 7 is a photograph of a treated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • 7 (a) shows a photograph and a SEM photograph of a steel plate which has passed through the hot dip tank, the electrolytic cleaning tank, the hot water rinse tanks 10, 20 and 30,
  • FIG. 7 (b) There is shown a photograph and an SEM photograph of a steel sheet after hot water is sprayed onto the surface of the steel sheet by the cavitation nozzle 100 of the present invention after passing through the electrolytic washing tank and the hot water rinse tanks 10, 20 and 30.
  • the steel plates shown in Figs. 7 (a) and 7 (b) are made of the same steel plate and differ only in the use of the cavitation nozzles, and the other conditions are the same.
  • FIG. 7 (a) it is confirmed that a very small oxide of 10 to 20 ⁇ m adheres to the surface of the steel sheet when the cavitation nozzle is not passed (see the lower portion of FIG. 7 (a)). However, when passing through the cavitation nozzle 100 according to an embodiment of the present invention, it is confirmed that most of very small oxides of 10 to 20 ⁇ are removed on the surface of the steel sheet (see the lower picture of FIG. 7 (b)). .

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
  • Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)

Abstract

본 발명은 강판의 표면의 미소한 이물을 제거할 수 있는 캐비테이션 노즐을 제공하기 위한 것으로 일실시예로 저압수 노즐 및 상기 저압수 노즐의 내측에 배치되는 고압수 노즐을 포함하며, 상기 저압수 노즐의 출구는 일방향으로 연장된 형상을 가지며, 상기 고압수 노즐의 출구는 원형 형상을 가지며, 상기 고압수 노즐은 상기 저압수 노즐의 내부에서 상기 일방향을 따라서 소정 간격으로 복수 개가 배치되는 캐비테이션 노즐을 제공한다.

Description

캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치
본 발명은 고압수의 분사와 함께 기포를 발생시키는 캐비테이션 노즐과 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치에 대한 것이다.
소둔로 장입전에 강판의 유분을 제거하기 위하여 특허문헌 1 과 같은 기술이 개시된 바 있다. 특허문헌 1 에서는 소둔로 내로 강판이 진입하기 전에 강판의 유분을 제거하기 위하여 강판을 알칼리 탱크에서 세척하는 기술이 개시되어 있다.
한편, 강판의 유분 제거와 함께 강판의 이물을 제거하는 목적으로 알칼리 탱크를 나온 강판의 표면을 브러쉬 롤로 강판의 이물을 제거하는 기술도 제안된 바 있으나, 브러쉬 롤에도 불구하고 잔존하는 이물로 인하여 후속 공정에서 표면 결함이 발생한다.
특히, Si 함량이 높은 경우에 강판 표면의 산화물이 박리되는 파우더링(powdering) 현상이 발생하는데, 이러한 현상은 10~20㎛의 매우 작은 산화물에 의한 것으로, 브러쉬 롤로 완전히 제거되지 않는다. 이러한 상태에서 강판이 소둔로에 들어가게 되면 롤 표면에 압착/성장하여 강판에 덴트를 유발하게 된다는 문제가 있다.
(특허문헌 1) JP2005-256067 A
본 발명은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로 강판의 표면의 미소한 이물을 제거할 수 있는 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 캐비테이션 노즐 및 강판 이물 제거 장치를 제공한다.
본 발명은 일실시예로 저압수 노즐 및 상기 저압수 노즐의 내측에 배치되는 고압수 노즐을 포함하며, 상기 저압수 노즐의 출구는 일방향으로 연장된 형상을 가지며, 상기 고압수 노즐의 출구는 원형 형상을 가지며, 상기 고압수 노즐은 상기 저압수 노즐의 내부에서 상기 일방향을 따라서 소정 간격으로 복수 개가 배치되는 캐비테이션 노즐을 제공한다.
이때, 상기 고압수 노즐은 0.5~3mm의 직경을 가지는 원형 노즐이며, 상기 저압수 노즐은 5~30mm 간격으로 연장하는 선형 노즐일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 고압수 노즐은 상기 저압수 노즐의 단부로부터 일정 간격 내측에 배치될 수 있다.
한편, 본 발명은 일실시예로 강판이 소둔로에 진입하기 전에 강판의 이물질을 제거하는 강판 이물 제거 장치로, 강판이 이동되는 경로를 따라 배치되는 복수의 세정 탱크를 포함하며, 상술한 캐비테이션 노즐이 소둔로 직전에 배치되는 세정 탱크의 내부에서 세정액 수면 상부에 배치되는 강판 이물 제거 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 캐비테이션 노즐에 의해 분사되는 유체는 강판 이송 방향의 수직방향에 대하여 경사지도록 상기 캐비테이션 노즐이 배치될 수 있다.
또한, 상기 강판 이송 방향은 연직 상방이며, 상기 유체의 분사 방향을 하방으로 경사질 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 캐비테이션 노즐의 저압수 및 고압수 노즐이 상기 세정액과 동일한 유체를 분사하도록 상기 세정 탱크와 상기 캐비테이션 노즐은 순환부에 연결될 수 있다.
이때, 상기 세정액은 80~90℃의 순수일 수 있다.
본 발명의 일실시예에서 상기 캐비테이션 노즐은 강판의 이동방향을 따라서 강판의 양측 각각에 복수 개가 배치될 수 있으며, 한 캐비테이션 노즐의 고압수 노즐의 위치가 연직 방향을 따라서 이웃하게 배치되는 캐비테이션 노즐의 고압수 노즐의 위치와 엇갈리게 캐비테이션 노즐이 배치될 수 있다.
본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 강판의 표면의 미소한 이물을 제거할 수 있는 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치를 제공한다.
도 1 은 본 발명의 강판 이물 제거 장치의 개략도이다.
도 2 는 물의 상평형도이다.
도 3 ~ 4 는 본 발명의 캐비테이션 노즐의 도면으로, 도 3 는 단면도이며, 도 4 는 부분 절개 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 강판 이물 제거 장치에서 캐비테이션 노즐의 배치된 부분의 개략도이다.
도 6 는 본 발명의 강판 이물 제거 장치에서 캐비테이션 노즐의 배치를 보이는 개략도이다.
도 7(a)는 본 발명의 일실시예에 따른 캐비테이션 노즐로 처리하지 않은 강판의 사진이며, 도 7(b)는 본 발명의 일실시예에 따른 캐비테이션 노즐로 처리한 강판의 사진이다.
*부호의 설명*
1: 강판 이물 제거 장치 10: 핫 딥 탱크
20: 전해 세정 탱크 30: 열수 린스 탱크
40: 건조부 50: 이물 제거부
100: 캐비테이션 노즐 110: 저압수 노즐
112: 저압수 노즐 출구 120: 고압수 노즐
121: 고압수 노즐 출구
d: 고압수 노즐 출구 직경
l: 저압수 노즐 부재 사이 간격
D: 고압수 노즐 사이 간격
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.
도 1 에는 본 발명의 강판 이물 제거 장치(1)의 일실시예가 도시되어 있다.
본 발명의 강판 이물 제거 장치(1)는 강판(S) 진입 방향을 따라서, 핫 딥 탱크(10; Hot Dip Tank), 전해 세정 탱크(20; Electrolytic Cleaning Tank), 열수 린스 탱크(30; How Water Rinse Tank) 및 건조부(40)가 배치되며, 따라서, 강판(S)은 소둔로(미도시)로 들어가기 전에 강판 이물 제거 장치(1)의 핫 딥 탱크(10; Hot Dip Tank), 전해 세정 탱크(20; Electrolytic Cleaning Tank) 및 열수 린스 탱크(30; How Water Rinse Tank)를 순차적으로 통과하면서 유분 및 이물이 제거되며, 건조부(40)에서 물기가 제거된다.
핫 딥 탱크(10)와 전해 세정 탱크(20)에서는 수산화나트륨 수용액을 세정액(11, 21)을 사용하여 강판(S) 표면의 유분을 제거하며, 핫 딥 탱크(10)와 전해 세정 탱크(20) 사이 및 전해 세정 탱크(20)와 열수 린스 탱크(30) 사이에는 브러쉬 롤(51)이 배치된 이물 제거부(50)가 각각 배치되여, 통과하는 강판(S)의 표면에 부착된 이물을 제거한다. 또한, 전해 세정 탱크(20)에는 세정액(21) 내부에 전극(22, 23)이 배치된다.
본 발명의 캐비테이션 노즐(100)은 열수 린스 탱크(30)의 내부에 배치되며, 세정액(31)인 순수의 수면 위에서 강판(S)의 양면에 복수열로 배치된다.
캐비테이션 노즐(100)은 열수 린스 탱크(30)의 80~90℃의 순수를 활용하도록 유체 흡인 통로(58), 순환 펌프(52) 및 유체 공급 통로(53)에 연결된다. 유체 공급 통로(53) 및 순환 펌프(52)의 경우에 고온의 순수를 캐비테이션 노즐(100)의 저압수 노즐(110; 도 3 참고)과 고압수 노즐(120; 도 3 참고)에 각각 공급하도록 별도로 구성된다.
본 발명에서 캐비테이션 노즐(100)은 고압수 노즐과 저압수 노즐의 다중 배열을 사용한다. 캐비테이션 노즐(100)은 일차적으로 고압수의 충돌력에 의해서 1차적으로 강판 표면의 이물을 제거하고, 저압수에 둘러싸인 고압수에 의해서 물이 가속되어 국소적으로 압력(정압)이 포화증기압 이하로 감소되었을 때 발생한 기포가 강판 표면에서 터질 때 발생하는 마이크로 제트로 강판 표면의 미세한 입자를 2차적으로 제거할 수 있다.
특히, 도 2 의 물을 상평형도에서 보이는 바와 같이, 고온의 물을 사용하는 경우에 압력의 변화가 적은 경우에도 기포가 발생할 수 있으므로, 열수 린스 탱크(30)의 80~90℃의 순수를 캐비테이션 노즐(100)에 공급함으로써, 더 많은 버블(b; 도 3 참고)을 얻을 수 있다.
또한, 열수 린스 탱크(30)에서의 세정액(31)과 캐비테이션 노즐(100)에서 사용되는 유체가 동일하므로, 캐비테이션 노즐(100)에 의해서 강판에 분사된 유체가 세정액(31)과 혼합되더라도 문제가 없을 뿐만 아니라, 세정액(31) 관리 및 캐비테이션 노즐(100)에서 더 많은 버블을 형성하기 위하여 유체를 가열할 필요도 없다.
도 3 내지 도 4 에는 본 발명의 강판 이물 제거 장치(1)에서 사용되는 캐비테이션 노즐(100)의 단면도 및 부분 절개 사시도가 도시되어 있다.
본 발명에서 캐비테이션 노즐(100)은 소정의 폭, 예를 들면 1800㎜의 폭을 가지는 강판(S)에 고압수와 저압수를 공급하여야 하는데, 고압수의 경우에 노즐의 단면이 큰 경우에 펌프의 용량 문제로 현실적으로 불가능하기 때문에, 작은 직경을 가지는 노즐을 사용할 수 밖에 없으며, 따라서, 도 3 내지 도 4 와 같은 구조의 캐비테이션 노즐(100)이 필요하다
도 3 및 도 4 에서 보이듯이, 본 발명의 캐비테이션 노즐(100)은 저압수 노즐(110) 및 상기 저압수 노즐(110)의 내측에 배치되는 고압수 노즐(120)을 포함하며, 상기 저압수 노즐(110)은 일정 간격으로 떨어져 나란히 배치되는 두 부재(112a, 112b)에 의해서 형성된다. 상기 고압수 노즐(120)은 단면이 원형 형상을 가지며, 상기 저압수 노즐(110)의 내부에서 일정 간격으로 복수 개가 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 고압수 노즐(120)의 출구(121)의 내경(d)은 0.5~3㎜ 인 것이 바람직하며, 저압수 노즐(110)의 출구(112)의 간격(l)은 상기 내경(d)보다 큰 5 ~ 30mm 가 바람직하다. 도 1 의 설명에서 말한 바와 같이, 고압수 노즐(120)과 저압수 노즐(110)은 별도의 공급라인으로 구성되어 있으며, 고압수 노즐(120)쪽에는 150 ~ 400bar이상의 압력이 형성되는 것이 바람직하며, 저압수 노즐(110)쪽에서는 5 ~ 20bar의 압력으로 고온의 순수가 공급되는 것이 바람직하다.
저압수 노즐(110)은 공급부(111)가 양측면에 연결되며, 고압수 노즐(120)이 수용되며 두 부재간 간격이 넓은 제 1 부분(114) 및 간격이 좁아지는 제 2 부분(113) 및 고온의 순수가 배출되는 출구(112)를 포함한다.
고압수 노즐(120)은 저압수 노즐(110)과 유사하게 단면이 변화되는 부분(122)을 포함하며, 출구(121)에서 좁은 단면을 가져 고압의 유체가 분사될 수 있도록 구성된다. 이 실시예와 달리 본 발명에서 고압수 노즐(120)의 구조는 단면이 변화되지 않는 구조가 채택될 수도 있다.
도 4 에서 보이듯이, 저압수 노즐(110)은 강판(S)의 폭방향을 따라서 연장되는 구조를 가지며, 고압수 노즐(120a, 120b, 120c)은 상기 저압수 노즐(110) 내부에서 복수 개가 강판(S)의 폭방향을 따라서 배치된다. 따라서, 강판(S)의 폭이 넓다고 하더라도 전 영역을 고압수의 충돌 및 고압수와 저압수에 의해서 발생되는 캐비테이션 버블(b)을 제공하는 것이 가능하다.
도 5 및 도 6 에는 본 발명의 캐비테이션 노즐(100)의 배치가 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명에서 저압수 노즐(110)은 순수를 강판(S) 폭방향 전반에 걸쳐서 제공하는 것이 가능하나, 고압수 노즐(120)의 경우에 원형 단면을 가져야 하기 때문에 폭방향 전반에 걸쳐서 고압수를 제공하는 것이 곤란한다.
비록 고압수 노즐(120)의 출구(121)를 벗어난 순수는 출구(121)로부터 멀어짐에 따라서 확장되는 경항이 있기 때문에, 실질적으로 고압수가 분사되는 영역(a)은 고압수 노즐(120)의 출구(121)보다 넓은 범위를 가지나, 고압수 노즐(120)사이의 간격(D)이 고압수가 분사되는 영역(a)이 좁은 경우에 양측면에 단일 노즐이 각각 배치되더라도 전 영역에 고압수가 분사되지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명은 강판의 이동방향인 연직 방향을 따라서 캐비테이션 노즐(100a, 100b, 100c)이 복수개 배치되며, 한 캐비테이션 노즐(100a)의 고압수 노즐의 출구(121a)의 위치가 연직 방향을 따라서 이웃하게 배치되는 캐비테이션 노즐(100b)의 고압수 노즐의 출구(121b)의 위치와 엇갈리게 배치된다.
도 5 및 도 6 에서는 캐비테이션 노즐(100a, 100b, 100c)이 3열로 배치되는 것을 도시하고 있으나, 강판(S)의 폭과 고압수 노즐(120) 사이의 간격(D) 및 고압수 노즐(120)의 직경(d) 및 고압수 노즐(120)과 강판과의 거리에 따른 고압수 분사 영역(a)을 고려하여 그 이상 혹은 미만이 배치될 수도 있다.
캐비테이션 노즐(100)은 강판(S)의 표면으로부터 10~50mm 정도의 거리를 두고 배치되는 것이 바람직하며, 필요에 따라서, 캐비테이션 노즐(100)은 강판(S)의 표면과의 거리를 조절할 수 있도록 이동 수단(미도시)에 연결될 수도 있다.
한편, 본 발명의 캐비테이션 노즐(100)에 의해 분사되는 유체는 강판(S) 이송 방향의 수직방향에 대하여 경사지도록 상기 캐비테이션 노즐(100)이 배치된다. 강판(S)의 이송 방향의 수직 방향과 상기 캐비테이션 노즐(100)이 이루는 각(θ)은 5~30도 인 것이 바람직하며, 이 범위에서 수직 충돌력을 전단력으로 전환하여 이물 제거에 효율이 높아질 수 있다.
도 7 에는 본 발명의 실시예에 따라 처리된 강판의 사진이 도시되어 있다. 구체적으로 도 7(a)에는 핫 딥 탱크, 전해 세정 탱크, 열수 린스 탱크(10, 20, 30)을 통과한 강판의 사진 및 SEM 사진이 도시되어 있으며, 도 7(b) 에는 핫 딥 탱크, 전해 세정 탱크, 열수 린스 탱크(10, 20, 30)를 통과한 후 본 발명의 캐비테이션 노즐(100)로 강판 표면에 열수를 분사한 후의 강판의 사진 및 SEM 사진이 도시되어 있다. 도 7(a)와 도 7(b)의 강판은 동일한 강판을 사용하였으며, 캐비테이션 노즐의 사용 여부만 상이하고 다른 조건은 동일하다.
도 7(a)에서 보이듯이, 캐비테이션 노즐을 통과하지 않은 경우에 강판 표면에 10~20㎛의 매우 작은 산화물이 부착되어 있는 것을 확인할 수 있다(도 7(a)의 아래 사진 참고). 하지만, 본 발명의 일실시예에 따른 캐비테이션 노즐(100)을 통과한 경우에 강판 표면에 10~20㎛의 매우 작은 산화물이 대부분 제거된다는 것을 확인할 수 있다(도 7(b)의 아래 사진 참고).

Claims (10)

  1. 저압수 노즐 및 상기 저압수 노즐의 내측에 배치되는 고압수 노즐을 포함하며,
    상기 저압수 노즐의 출구는 일방향으로 연장된 형상을 가지며,
    상기 고압수 노즐의 출구는 원형 형상을 가지며,
    상기 고압수 노즐은 상기 저압수 노즐의 내부에서 상기 일방향을 따라서 소정 간격으로 복수 개가 배치되는 캐비테이션 노즐.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압수 노즐은 0.5~3mm의 직경을 가지는 원형 노즐이며,
    상기 저압수 노즐은 5~30mm 간격으로 연장하는 선형 노즐인 것을 특징으로 하는 캐비테이션 노즐.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고압수 노즐은 상기 저압수 노즐의 단부로부터 일정 간격 내측에 배치되는 것을 특징으로 하는 캐비테이션 노즐
  4. 강판이 소둔로에 진입하기 전에 강판의 이물질을 제거하는 강판 이물 제거 장치로,
    강판이 이동되는 경로를 따라 배치되는 복수의 세정 탱크를 포함하며,
    소둔로 직전에 배치되는 세정 탱크의 내부에서 세정액 수면 상부에 제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 캐비테이션 노즐이 배치되는 강판 이물 제거 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐비테이션 노즐에 의해 분사되는 유체는 강판 이송 방향의 수직방향에 대하여 경사지도록 상기 캐비테이션 노즐이 배치되는 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 강판 이송 방향은 연직 상방이며, 상기 유체의 분사 방향을 하방으로 경사진 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐비테이션 노즐의 저압수 및 고압수 노즐이 상기 세정액과 동일한 유체를 분사하도록 상기 세정 탱크와 상기 캐비테이션 노즐은 순환부에 연결되는 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 세정액은 80 ~ 90℃의 순수인 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 캐비테이션 노즐은 강판의 이동방향을 따라서 강판의 양측 각각에 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    한 캐비테이션 노즐의 고압수 노즐의 위치가 연직 방향을 따라서 이웃하게 배치되는 캐비테이션 노즐의 고압수 노즐의 위치와 엇갈리게 캐비테이션 노즐이 배치되는 것을 특징으로 하는 강판 이물 제거 장치.
PCT/KR2018/012560 2017-11-23 2018-10-23 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치 WO2019103323A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0157038 2017-11-23
KR1020170157038A KR20190059430A (ko) 2017-11-23 2017-11-23 강판 이물 제거 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019103323A1 true WO2019103323A1 (ko) 2019-05-31

Family

ID=66631089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2018/012560 WO2019103323A1 (ko) 2017-11-23 2018-10-23 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20190059430A (ko)
WO (1) WO2019103323A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111841916A (zh) * 2020-06-15 2020-10-30 江苏大学 一种组合式射流空化发生喷头
CN114908233A (zh) * 2022-04-22 2022-08-16 中国石油大学(华东) 一种用于处理异性钢焊缝的空化水射流装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09164416A (ja) * 1995-10-09 1997-06-24 Nisshin Steel Co Ltd 圧延によるディスケーリング方法及び装置
KR20040020540A (ko) * 2002-08-30 2004-03-09 포스코신기술연구조합 강판세정라인의 소포방법 및 장치
JP2005256067A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Jfe Steel Kk 連続焼鈍ラインにおける冷延鋼板の製造方法
JP2007260550A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Jfe Steel Kk 複合ノズルおよび鋼材表面の処理方法
KR20140084542A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 주식회사 포스코 강판세정장치 및 전해청정설비

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09164416A (ja) * 1995-10-09 1997-06-24 Nisshin Steel Co Ltd 圧延によるディスケーリング方法及び装置
KR20040020540A (ko) * 2002-08-30 2004-03-09 포스코신기술연구조합 강판세정라인의 소포방법 및 장치
JP2005256067A (ja) * 2004-03-11 2005-09-22 Jfe Steel Kk 連続焼鈍ラインにおける冷延鋼板の製造方法
JP2007260550A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Jfe Steel Kk 複合ノズルおよび鋼材表面の処理方法
KR20140084542A (ko) * 2012-12-27 2014-07-07 주식회사 포스코 강판세정장치 및 전해청정설비

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111841916A (zh) * 2020-06-15 2020-10-30 江苏大学 一种组合式射流空化发生喷头
CN111841916B (zh) * 2020-06-15 2021-09-10 江苏大学 一种组合式射流空化发生喷头
CN114908233A (zh) * 2022-04-22 2022-08-16 中国石油大学(华东) 一种用于处理异性钢焊缝的空化水射流装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190059430A (ko) 2019-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2019103323A1 (ko) 캐비테이션 노즐 및 이를 포함하는 강판 이물 제거 장치
WO2017104926A1 (ko) 산세장치 및 산세방법
GB2031036A (en) Liquid Treatment of Metal Strip
WO2012008783A2 (ko) 차단부재를 구비하는 에어 나이프 챔버
KR20020093578A (ko) 기판 처리 장치
TW554391B (en) Device for processing substrate
KR100490573B1 (ko) 스트립세정방법및세정장치
CN110893420A (zh) 一种轧制带材表面清理装置
KR101434995B1 (ko) 필름 동도금용 전극롤러장치
CN101954790B (zh) 清扫单元、具有它的处理液涂敷装置和利用它的清扫方法
CN211413199U (zh) 一种轧制带材表面清理装置
CN110257805B (zh) 一种药水反应装置及pth生产线
JP2003068702A (ja) 基板処理装置
KR101081903B1 (ko) 처리액 도포 장치 및 처리액 도포 장치의 헤드 세정 방법
JP4092971B2 (ja) プリント配線板の表面処理装置
JP4346967B2 (ja) レジスト剥離装置
JP3452895B2 (ja) 基板処理装置
KR20040110391A (ko) 기판 처리 장치
KR20080005942U (ko) 기판 세정용 이류체 공급모듈 및 이를 이용한 세정장치
KR20080101466A (ko) 보조 챔버가 구비된 아쿠아나이프
JP2003092284A (ja) 基板処理装置
CN219702317U (zh) 喷射结构及除鳞设备
CN210712167U (zh) 一种水洗机
KR200295029Y1 (ko) 기판 세정 장치
CN201805637U (zh) 薄板处理制程的输送装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18880957

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18880957

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1