KR0143475B1 - 연속식 용융금속 도금부착량 제어용 에어나이프 - Google Patents

연속식 용융금속 도금부착량 제어용 에어나이프

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KR0143475B1
KR0143475B1 KR1019950022586A KR19950022586A KR0143475B1 KR 0143475 B1 KR0143475 B1 KR 0143475B1 KR 1019950022586 A KR1019950022586 A KR 1019950022586A KR 19950022586 A KR19950022586 A KR 19950022586A KR 0143475 B1 KR0143475 B1 KR 0143475B1
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Abstract

본 발명은 에어나이프의 노즐간격을 조정하여 강판(6) 표면에 도금되어지는 용융금속의 도금부착량을 제어하는 가변 노즐식 에어 나이프 장치에 있어서, 상기 에어나이프의 노즐간격을 조정하기 위한 립 구동장치(5)를 지지하는 립 구동장치 지지부(4)의 강판(6)측 표면과 상기 강판(6)과의 사이에 전면덮개(10)가 장착되어 상기 전면덮개(10)와 립 구동장치 지지부(4)의 강판(6)측 표면과의 사이에 공기통로(9)가 형성됨을 특징으로 하여, 외부 공기가 제트 충돌면 상부의 공기 재순환 영역에 형성된 부압에 의해 상기 공기 통로(9)를 통하여 재순환 영역내로 유입되도록 함에 의하여 부압의 형성을 억제하고, 제트의 방향이 변화하지 않도록 하여 가스와이핑 효율이 증가하여 보다 낮은 챔버압력으로도 동일한 도금량을 얻을 수 있어 압력에너지 절감 및 소음감소등의 우수한 효과가 있는 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프 장치를 제공한다.

Description

연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프
제 1도는 종래의 가변노즐식 에어나이프 구조를 도시한 에어챔버 단면도
제 2도는 본 발명에 따른 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어나이프를 도시한 에어챔버 단면도
제 3도는 공기통로가 없는 경우의 노즐부 유동현상을 보이는 개략설명도
제 4도는 공기통로가 있는 경우의 노즐부 유동현상을 보이는 개략설명도
제 5도는 공기통로가 없는 경우와 있는 경우의 기체 충돌압력 비교를 도시한 그래프도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1:상부 립 2:하부 립
4:립 구동장치 지지부 5:노즐간격 구동장치
6:강판 7:챔버
8:욕조 9:공기통로
10:전면덮개
본 발명은 제철산업 등에서 연속식 용융금속 도금방법에 의한 도금강판 생산시 도금부착량을 제어하는 에어 나이프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변 노즐식 에어나이프의 구동장치 및 전면덮개에 의한 제트방향의 변화를 방지하여 그 충돌압력을 상승시킴으로써 가스와이핑 효율을 향상시킨 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프 장치에 관한 것이다.
일반적으로 용융금속의 도금부착량을 제어하는 기술로서는 가스와이핑(Gas Wiping) 방법이 주류를 이루고 있는데, 이 방법은 열처리되어진 강판(6)을 용융금속 욕조(8)의 내부를 통과시키고, 계속하여 욕조면 상부에 설치된 가스와이핑 노즐(이하, 에어나이퍼라 함)로 부터 기체를 상기 강판(6)에 분사함으로서 그 강판(6)에 부착되는 용융금속의 양을 조절하는 것이다.
한편, 강판에 부착되는 용융금속을 깍아내는 능력은 에어나이프로 부터 분출된 기체 제트가 강판에 충돌할 때 발생하는 기체의 충돌압력에 의해 결정되어지며, 기체 충돌압력은 기체 챔버(7)내의 압력, 강판과 노즐간의 거리 및 에어나이프 상, 하부 립(1)(2) 사이의 간격(노즐간격)에 의해 달라지는데, 종래의 대부분의 에어나이프 시스템에서는 노즐의 조립시 노즐간격을 적절히 고정시키고, 조업중에는 챔버내의 기체압력 혹은 강판(6)과 에어나이프간의 거리를 변화시켜 와이핑 능력을 변화시키는 방법에 의하여 평균 도금두께를 제어하였다.
그런데, 이와 같이 고정식 노즐을 갖는 에어나이프에서는 조업중 강판(6)의 폭 변화가 있거나, 캠버(Camber), 엣지웨이브(Edge Wave)등 강판(6)의 변형에 대응하여 도금층의 폭방향 두께편차 제어가 불가능하여, 대한민국 특허출원 제 93-23745호에서는 다수의 노즐간격 구동장치(5)를 이용하여 노즐간격을 조업중 변형시키는 가변노즐식 에어나이프로서 도금량의 폭방향 편차를 제어하는 방법을 제시하고 있으며, 이는 노즐간격 구동장치(5)를 장착시키기 위하여 제 1도에 도시한 바와같은 에어나이프 에어쳄버 전면부의 구조를 갖게된다.
즉, 상부 립(1)을 구동시키기 위한 구동장치(5)를 립 상부 및 에어챔버(7) 전면부에 위치시키고, 이들 구동장치(5)를 보호하기 위한 전면덮개(3)를 설치하게 된다.
그러나, 상기와 같은 형태의 가변노즐식 에어나이프에서는 구동장치(5) 및 전면덮개(3)의 존재로 인하여 제트의 방향이 상부로 휘어지게 되어, 강판에 부착되는 용융금속을 깍아내는 능력에 가장 큰 영향을 주는 기체 충돌압력이 크게 감소하게 되므로 가스와이핑 효율이 저하하게 되는 현상이 발생하는 문제점이 있는 것이었다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은, 가변노즐식 에어나이프의 구동장치 및 전면덮개에 의한 제트방향의 변화를 방지하여 그 충돌압력을 상승시킴으로써 가스와이핑 효율을 향상시킨 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프 장치를 제공함에 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
제 2도에는 본 발명에 따른 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어나이프 장치를 도시한다.
용융금속 욕조(8)의 상부 및 강판(6)의 일측면에 상부 립(1)과 하부 립(2)으로 구성된 에어나이프가 설치되고, 상기 상부 립(1)과 하부 립(2)의 사이에 공기를 공급하기 위한 에어챔버(7)가 연결된다.
상기 상부 립(1)의 상측으로는 상부 립(1)과 하부 립(2)의 간격을 조절하기 위한 노즐간격 구동장치(5)가 장착되고, 상기 노즐간격 구동장치(5)는 상부 립(1)의 상부측에 설치된 립 구동장치 지지부(4)에 의하여 지지된다.
상기 립 구동장치 지지부(4)의 강판(6)측 면(面)은 강판(6)과 평행한 평활면으로 형성되며, 상기 립 구동장치 지지부(4)의 평활면과 강판(6)과의 사이에는 립 구동 장치 지지부(4) 및 강판(6)과 평행한 전면덮개(10)를 설치한다. 상기 전면덮개(10)는 대략의 평판형으로 이루어져 립 구동장치 지지부(4)의 평활면과 적정한 공기통로(9)를 형성한다. 그리고, 이 전면덮개(10)의 하단은 상기 상부 립(1)보다는 상부의 위치에 있게 한다.
이러한 구성으로 된 본 발명의 작용효과를 설명한다.
가스와이핑에 의한 도금부착량 제어에 있어서 효율저하의 주원인인 제트방향의 변화는 다음과 같은 이유에 의하여 발생한다.
노즐 출구를 빠져나온 압축공기 제트는 공기의 마찰력에 의하여 주변공기와 혼합되며, 또한 주변 공기에 운동량을 전달하여 주변공기의 2차 유동을 유발시킨다.
즉, 노즐주변의 유동공기량은 노즐 출구를 빠져나온 공기량에 2차 유동공기량을 합한 만큼 증가하게 된다(제트 entrainment현상).
따라서, 이러한 증가분 만큼의 공기가 외부에서 공급되어야만 한다.
종래의 고정식 노즐을 갖는 에어나이프에서는 립의 상하부에 2차유동을 방해하는 별다른 장치가 없으므로 상하부 대칭적인 2차 유동이 형성되어 공기 제트의 방향이 변화하지 않는다.
그러나, 가변노즐식 에어나이프에서는 설비의 특성상 상부립 부분에 립 구동장치(5) 및 전면덮개(3)가 존재하게 되므로 상하 비대칭적인 2차 유동이 발생하게 되고, 특히 제트 충돌면 상부에 공기의 재순환 영역이 존재하게 되어, 이 부분의 압력이 주변의 압력보다 낮아지는 현상이 발생하게 되므로, 제트의 방향이 상부쪽으로 휘어지는 경향이 강하게 나타난다.
즉, 본 발명에서는 전면덮개(3)와 립 구동장치 지지부(4) 사이에 제 2도와 같이 공기 통로(9)를 설치함으로써, 외부 공기가 제트 충돌면 상부의 공기 재순환 영역에 형성된 부압에 의해 상기 공기 통로(9)를 통하여 재순환 영역내로 유입되도록 함에 의하여 부압의 형성을 억제하고, 따라서 제트의 방향이 변화하지 않도록 하여 가스와이핑 효율의 저하를 방지할 수 있다.
제 3도 및 제 4도는 각각 공기통로(9)가 없는 경우와 공기통로(9)를 설치한 경우의 유동현상에 대한 비교 계산결과이다.
이는 공기통로(9)가 없는 경우의 유동(제 3도)에 비하여 공기통로(9)가 있는 경우의 유동(제 4도)에서 공기가 제트충돌점(22)으로 더 밀집하여 있음을 보인다.
제 5도는 공기통로(9)가 없는 경우 및 있는 경우의 기체 충돌압력의 차이를 보인다. 이때 강판과 노즐간의 거리 및 노즐간격은 각각 20mm 및 2.3mm 이었으며, 챔버 내부 압력이 30kPa에서 60kPa까지 변화하는 경우에 대하여 강판 충돌 압력을 비교한 결과, 공기통로를 설치하게 되면 충돌압력이 약 2배 정도 증가함을 알 수 있다.
즉, 강판(6)에 충돌하는 기체제트의 충돌압력이 곧 가스와이핑 능력이므로, 본 발명에 의한 공기통로(9)를 설치한 경우 가스와이핑 효율이 증가하여 보다 낮은 챔버 압력으로도 동일한 도금량을 얻을 수 있어 압력에너지 절감 및 소음감소등의 효과가 있게 된다.
상술한 바와같은 본 발명의 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프 장치에 따르며, 전면덮개(3)의 립 구동장치 지지부(4)의 강판측 전방에 전면덮개(3)에 의한 공기 통로(9)를 설치함으로써, 외부 공기가 제트 충돌면 상부의 공기 재순환 영역에 형성된 부압에 의해 상기 공기 통로(9)를 통하여 재순환 영역내로 유입되도록 함에 의하여 부압의 형성을 억제하고, 제트의 방향이 변화하지 않도록 하여 가스와이핑 효율이 증가하여 보다 낮은 챔버압력으로도 동일한 도금량을 얻을 수 있어 압력에너지 절감 및 소음감소등의 우수한 효과가 있는 것 이다.

Claims (1)

  1. 에어나이프의 노즐간격을 조정하여 강판(6) 표면에 도금되어지는 용융금속의 도금부착량을 제어하는 가변 노즐식 에어 나이프 장치에 있어서, 상기 에어나이프의 노즐간격을 조정하기 위한 립 구동장치(5)를 지지하는 립 구동장치 지지부(4)의 강판(6)측 표면과 상기 강판(6)과의 사이에 전면덮개(10)가 장착되어 상기 전면덮개(10)와 립 구동장치 지지부(4)의 강판(6)측 표면과의 사이에 공기통로(9)가 형성됨을 특징으로 하는 연속식 용융금속도금 부착량 제어용 에어 나이프 장치.
KR1019950022586A 1995-07-27 1995-07-27 연속식 용융금속 도금부착량 제어용 에어나이프 KR0143475B1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106637027A (zh) * 2016-12-28 2017-05-10 江苏大力神科技股份有限公司 一种镀锌气刀

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