KR0171058B1 - 미니멈 스팽글 아연 도금 강판의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
균일한 미니멈 스팽글의 아연도금 강판을 간판하고 안정되게 제조할 수 있는 방법을 제공한다.
폴리인산, 폴리인산소다, 폴리인산암모늄, 인산, 인산소다, 인산암모늄에서 선택되는 1 또는 2이상을 함유하고 pH를 6-9로 조정한 수용액을 공기와 혼합하여 분무상태로, 용융아연도금한 직후의 아연도금 강판표면의 용융도금면에 분무도포한다.
Description
본 발명은 용융 아연 도금 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래, 용융 상태의 아연 도금 면에 액상 냉매를 분무상으로 분무 도포(spray)함으로서, 미니멈 스팽글(minimized spangle)아연 도금 강판을 제조하는 방법은 널리 알려져 있고, 또 미니멈 스팽글을 얻기 위한 액상 냉매로서, 인산나트륨, 인산암모늄 등의 수용액을 사용하는 것도 알려져 있다.
특공소 51-20168호 공보는, 미니멈 스팽글 아연 도금 강판을 제조하는 방법이고, 미니멈 스팽글 조성작용을 표시하고, 또한 물속의 양이온, 예컨대, Ca2+이온과 착화합물을 만드는 첨가제를 그 양이온의 화학당량이상으로 함유시킨 액상 냉매를 사용하는 방법이 기재되어 있다. 즉, 이 방법에서는 예컨대, 피로인산나트륨을 액상 냉매중의 Ca2+,Mg2+등의 양이온과 착화합물을 만드는데에 필요한 화학당량 이상으로 함유시킨 액상 냉매를 사용하고 있는데, 이 방법에 의하면 Ca2+이온을 함유하는 통상의 수도물을 사용하여 액상 냉매를 만들어도, 불용성의 인산칼슘 등이 배관이나 노즐에 침착되지 아니하고, 작업이 원활하게 이루어지며 설비의 보수도 쉽게 할 수 있다.
그러나, 최근의 수도물은, 수질을 개선하기 위하여 Ca2+이온의 함유량이 점차 증가되는 경향이 있다. 또한, 공업용수는 정화처리를 수행한 후에도 재사용되는 것이 많은데, 그 재사용되는 공업용수에는 Ca2+이온의 함유량이 높은 것이 많다. 미니멈 스팽글을 얻기 위한 액상 냉매는, 이들의 Ca2+이온을 함유하는 수도물이나 재사용 공업용수를 사용하더라도 만들 수 있게 되는 것이 바람직하다. 그러나 특공소 51-20168호에서는, Ca2+이온을 다량 함유하는 수도물이나 공업용수의 경우에는, 이 Ca2+이온과 착화합물을 만드는데 필요한 화학당량 이상의 첨가제를 사용하기 때문에, 첨가제의 양이 많아져서 액상냉매의 비용이 상승된다는 문제점이 있다.
본 발명은 Ca2+이온을 다량 함유하는 수도물이나 공업용수를 사용하는 경우에또, 과량의 첨가제를 사용할 필요가 없고, 또한 비수용성의 인산칼슘 등이 배관이나 노즐에 침착되는 일이 없는, 미니멈 스팽글 아연 도금 강판을 제조하는 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 폴리인산, 폴리인산소다, 폴리인산암모늄, 인산, 인산소다, 인산암모늄에서 선택되는 1 또는 2 이상을 함유하고, pH를 6-9로 조정한 수용액을 공기와 혼합하여 분무상태로 용융 아연 도금한 직후의 아연 도금 강판 표면의 용융 도금면에 분무 도포하는 것을 특징으로 하는 미니멈 스팽글 아연 도금 강판의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에서 폴리인산이라 함은 예컨대, H4P2O7, H5P3O10, HPO3등의 P5+의 축합 인산이고, 인산이라 함은 P5+의 H3PO4를 말한다. 이들 폴리인산, 인산은, 제1인산염, 제2인산염, 제3인산염을 형성하지만 본 발명의 폴리인산소다, 폴리인산암모늄, 인산소다, 인산암모늄 등은 제1인산염, 제2인산염, 제3인산염 중의 어느 것이라도 좋다.
본 발명의 수용액이나 공기는 상온이어도 좋고 냉각되거나 가열된 것이라도 좋다. 또한, 본 발명의 수용액의 pH는 예컨대, HCl 이나 NaOH 등을 사용하여 적절하게 6-9로 조정한다.
본 발명에서, 수용액의 폴리인산, 폴리인산염, 인산, 인산염의 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1-5%로 조정하여 사용할 수 있다. 또한, 예컨대, 수용액으로 10g/m2-100g/m2를 용융 아연 도금 직후의 강판의 용융 도금 면에 분무 도포하므로써 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
[바람직한 실시예의 설명]
수용액에 함유시키는 본 발명의 첨가제는 아연의 용융점 근처에서 내열 분해성이 있거나, 혹은, 분해하여 분해 잠열(潛熱)을 빼앗아 어떠한 상태에 있어서도 아연의 결정핵을 형성시키는데 가장 적당한 화합물이다.
미니멈 스팽글 아연 도금 강판을 제조할 때에는, 응고직전의 약 400℃의 용융 도금면에, 수압 2-4kg/cm2, 공기압 4-5kg/cm2에서 예컨대 50g/m2로 되도록 노즐을 통하여 액상 냉매를 분무 도포하는 경우가 많다. 본 발명자들은, 400℃로 가열 보지한 강판의 표면에, 상기한 뿜어 칠하는 조건으로 재사용 공업용수를 사용하여 만든 각종 액상 냉매를 연속해서 24시간동안 분무 도포하는 실험을 행하였다.
표 1에서 실시예 1은 01%의 피로인산 H4P2O7를 함유하는 상온의 수용액이고, 그의 pH는 7로 조정되었다. 또한 실시예 2는 실시예 1과 같은 양의 피로인산을 함유하는 상온의 수용액이지만, 그의 pH는 8로 조정되었다. 한편 비교예 1은 실시예 1과 같은 양의 피로인산을 함유하지만 그의 pH는 5로 조정되었다. 또한, 비교예 2는 실시예 1과 같은 양의 피로인산을 함유하지만 그의 pH는 10으로 조정되었다.
또한, 표 1에서 실시예 3은 5%의 제1인산소다 NaH2PO4를 함유하는 상온의 수용액이고 그의 pH는 7로 조정되었다. 또, 실시예 4는 실시예 3과 같은 양의 제1인산소다를 함유하는 약 80℃의 수용액이고 그의 pH는 8로 조정되었다. 한편 비교예 3은 실시예 3과 같은 양의 제1인산소다를 함유하는 상온의 수용액이지만 그의 pH는 5로 조정되었다. 또, 비교예 4는 실시예 3과 같은 양의 제1인산소다를 함유하는 약 80℃의 수용액이고 그의 pH는 0으로 조정되었다.
24시간 분무 도포하는 것을 수행한 후의 노즐에서 분무되는 분출류의 형상을 눈으로 관찰한 결과를 표 1에 표시하였다. 표 1에 표시한 바와 같이 액상 냉매의 pH를 6-9의 범위로 조정한 본 발명의 실시예에서는, 첨가제의 농도나 액상 냉매의 온도가 변화하여도, 노즐의 폐쇄는 발생하지 않는다. 그러나 pH가 6미만이거나 9를 초과하는 비교예에서는 노즐이 국부적으로 폐쇄되어 분출류가 불균일하게 된다.
액상 냉매의 pH를 6-9로 조정함으로서, 노즐의 폐쇄가 방지되는 이유는 확실하지 않으나, 다음과 같이 여겨진다.
인산이나 인산염의 수용액의 pH를 산성에서 염기성으로 변경하면, 그 사이에 인산기는 아래의 (1)-(3)식의 순서로 점차 해리된다.
(1)-(3)식의 H2OP4 -, HOP4 2-, PO4 3-는 수용액중의 Ca2+이온과 반응하여 Ca(H2PO4)2, Ca(HPO4), Ca3(PO4)2를 형성하지만, Ca(H2PO4)2만이 수용성이며, Ca(HPO4), Ca3(PO4)2는 비수용성이다.
본 발명에서는 수용액의 pH를 9이하로 하는데, 인산이나 인산염의 해리는 (1)식에서 멈추어, (2)식이나 (3)식까지 진행하지 않은 것으로 여겨진다. 즉, pH가 9이하인 본 발명의 경우는 (2)식, (3)식까지 해리가 진행하지 않으므로 불용성의 인산칼슘을 생성하는 일이 없고, 생성된 Ca(H2PO4)2는 수용성이기 때문에, 노즐에 침착되는 일이 없으며, 장기간 사용하더라도 노즐이 폐쇄되지 않는 것으로 여겨진다.
한편, pH가 9를 초과하는 비교예 2, 비교예 4의 수용애겡서는, 해리가 (2)식이나 (3)식까지 진행해서 비수용성의 Ca(HPO4), Ca3(PO4)2가 생성되고, 이것이 노즐에 침착하기 때문에, 노즐이 폐쇄되기 쉬워지는 것으로 여겨진다.
본 발명에서는 또, 수용액의 pH를 6이상으로 한다. pH가 6이상인 수용액은 노즐을 형성하고 있는 금속, 예컨대, 강을 침식하는 일이 없고, 장기간 사용하더라도 노즐이 폐쇄되지 않는다.
한편, pH가 6미만인 비교예 1, 비교예 3의 경우에는, 수용액이 노즐을 형성하고 있는 금속, 예컨대, 강을 침식하고, 그 침식과정에서 수용액중의 Fe2+이온의 농도가 상승된다. 또, 그 침식과정에서 H+이온은 H2로 되어 소모되고, 예컨대, 노즐의 근처에서 국소적으로 인산은 (1)식에서 (2)식이나 또는 (3)식으로 점차 해리가 진행되어 HPO4 2-, PO4 3-이온이 국소적으로 생성되는 것으로 여겨진다. 이들의 결과, 수용액중의 HPO4 2-, PO4 3-이온은 수용액중의 Ca2+이온이나 Fe2+이온과 결합하여, 비수용성의 Ca(HPO4), Ca3(PO4)2, Fe(HPO4), Fe3(PO4)2를 형성하고, 노즐에 침착되는 것으로 여겨진다. 그래서, pH가 6 미만인 비교예 1, 비교예 3의 경우에도 노즐이 국부적으로 폐쇄되는 것으로 여겨진다.
본 발명에 의하면, 미니멈 스팽글 아연 도금 강판의 제조에 사용되는 액상 냉매를 Ca2+이온 등의 농도가 높은 수도물이나 재사용 공업 용수로 사용하여, 간단하고 쉽게 제조할 수가 있다.
본 발명의 액상 냉매는, 과량의 첨가제를 사용하지 않으므로, 그의 제조비용이 매우 저렴하다.
본 발명의 냉매를 사용하면, 노즐을 국소적으로 폐쇄하는 일이 없기 때문에, 용융 아연 도금 면에 항상 균일하게 분무 도포되며, 항상 균일한 미니멈 스팽글의 아연 도금 강판을 제조할 수 있다. 또 본 발명에서는 노즐에 침착물이 발생되지 않기 때문에, 그 침착물을 제거하기 위한 번잡한 작업을 생략할 수 있다.
Claims (1)
- Ca2+이온을 함유하는 수돗물, 공업용수를 사용하여, 폴리인산, 폴리인산소다, 폴리인산암모늄, 인산, 인산소다, 인산암모늄에서 선택되는 1 또는 2를 0.1-5% 함유하고 pH를 6-9로 조정한 수용액을 제조하고, 상기 수용액을 공기와 혼합하여 분무상태로, 금속제의 노즐로부터 용융 아연 도금한 직후의 아연 도금 강판 표면의 용융 도금 면에 분무 도포하는 것을 특징으로 하는 미니멈 스팽글 아연 도금 강판의 제조방법.
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| KR1019930015509A KR0171058B1 (ko) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | 미니멈 스팽글 아연 도금 강판의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0171058B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101138136B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2012-04-23 | 동부제철 주식회사 | 분사 위치 제어가 용이한 연속 용융 아연 도금 강판의 스팽글 제어 장치 및 방법 |
-
1993
- 1993-08-10 KR KR1019930015509A patent/KR0171058B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101138136B1 (ko) * | 2009-12-01 | 2012-04-23 | 동부제철 주식회사 | 분사 위치 제어가 용이한 연속 용융 아연 도금 강판의 스팽글 제어 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950006018A (ko) | 1995-03-20 |
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