KR100234004B1 - 용융 도금 나이프 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 전자기적 방법에 부가하여 수력학적 방법을 사용하여 용융 도금되는 강판의 도금층을 균일하게 제어할 수 있고, 강판을 안정하게 이송할 수 있으며, 소음이 없는 나이프를 제공하여 궁극적으로는 용융 도금되는 강판의 이송 속도를 향상시켜 생산성을 증대하는 것이다.
본 발명은 용융 도금욕조의 강판 출구 양측에, 영구 자석 회전자 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로써, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 용융 도금 나이프 장치와, 용융 도금 욕조의 강판 출구 양측에, 선형 교류 인덕터 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로서, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 용융 도금 나이프 장치를 제공한다.

Description

용융 도금 나이프 장치
본 발명은 용융 도금 나이프 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강판의 용융 도금 공정에서 스트립의 도금층을 균일하게 하기 위한 자기 유체 역학적 나이프(magnetohydrodynamic knife)를 가지는 용융 도금 나이프 장치에 관한 것이다.
지금까지는 용융 아연욕조로부터 과잉으로 도금되어 나온 강판에 에어 나이프를 사용하여 과잉의 용융 아연역을 제거하고 일정한 도금 두께를 갖는 아연도 강판을 제조하고 있다. 에어 나이프에서 분출되는 에어 젯은 기체 역학적 힘(gasdynamic force)을 발생시키며, 이 힘을 통해 과잉의 아연 용액을 아연 용탕욕조내로 떨어뜨리게 되며 에어 젯 속도를 조절하여 도금 두께를 조절한다.
그러나, 상기 에어 나이프를 사용하는 경우, 첫째 에어 젯에 의하여 강판의 불필요한 진동을 가져올 수 있으며, 둘째 강판의 양쪽 끝 부분에서 불균일한 두께로 도금 될 수 있고, 셋째 에어 젯 자체가 가지고 있는 소음 등의 문제점을 가진다.
또한, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 현재 여러 종류의 전자기 나이프(electromagnetic knife)에 대한 기술이 개발되어 왔으며, 그에 관한 종래 기술로는 일본공개특허공보 평4-254564, 6-306564, 6-306565 및 6-49615가 있다. 상기 기술이 개시하고 있는 내용은 교류 내지 직류의 전자기력을 이용하는 전자기 나이프에 관한 것으로, 전자기장의 진폭이나 주파수 등을 변화시켜 도금층의 두께를 조절하는 것이다.
그러나, 위와 같은 전자기 나이프를 사용하는 경우에도 강판의 표면에 강력한 자기장 구배가 존재하게 되므로 그에 따른 진동으로 강판의 불안정성이 문제가 된다.
또한, 유도 전류에 의한 주울열 손실(loss of Joule)로 인해 강판과 용융 도금액 양자 모두가 가열되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제들을 근본적으로 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 주요 목적은 도금층을 균일하게 제어할 수 있고, 강판을 안정하게 이송할 수 있으며, 소음이 없는 나이프를 가지는 용융 도금 장치이며 궁극적으로 그에 의해 강판 이송 속도의 증가를 가능하게 하는 것이다.
본 발명은 전자기적인 방법에 부가하여 수력학적인 방법을 함께 사용하므로 강판에 불필요하게 도금된 용융 아연을 제거하고 강판 이송의 안정성을 이룰 수 있다.
제1도는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예로서 영구 자석 회전자 및 채널을 가지는 용융 도금 나이프 장치의 개략도이다.
제2도는 본 발명에 따른 바람직한 또 다른 실시예로서 선형 교류 인덕터(A.C.linear inductor) 및 채널을 가지는 용융 도금 나이프 장치의 개략도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 영구 자석 회전자 2 : 액체 금속 흐름 방향
3 : 채널 4 : 강판
5 : 용융 아연 도금욕조 6 : 선형 교류 인덕터
본 발명은 용융 도금욕조의 강판 출구 양측에, 영구 자석 회전자 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로써, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 용융 도금 나이프 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은, 용융 도금욕조의 강판 출구 양측에, 선형 교류 인덕터 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로서, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 용융 도금 나이프 장치를 제공한다.
영구 자석 회전자 또는 선형 교류 인덕터를 이용하여 생성되는 전자기장은 용융 도금욕조로부터 상부 방향으로 올라와서 강판의 양쪽으로 흘러내리는 2개의 용융 도금액 흐름을 발생시킨다.
하부 방향으로 흘러내리는 용융 도금액의 흐름이 수직으로 상승하고 있는 강판의 양쪽 표면에 수력학적 전단 응력(hydrodynamic shear force)을 발생시켜 불필요한 도금액을 용융 도금욕조내로 떨어뜨린다. 또한, 전자기장은 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시켜 하부 방향의 용융 도금액의 흐름를 보다 강하고 안정하게 한다.
용융 도금조를 통과하여 수직 상승하는 도금 강판의 이동 속도가 V0이고, 액체 금속이 강판에 잘 젖어있다면, 강판 표면 근처의 액체 금속 속도도 V0가 될 것이다.
그리고, 도금 강판이 통과하는 채널의 폭이 2Δ이고, 전자장에 의해 발생된 용융 금속 흐름이 채널 벽면에서 Vs의 속도를 가진다면, 채널내에서 액체 금속 속도 분포(V)의 근사치는 다음과 같게 된다.
Figure kpo00002
여기에서 x는 강판면에 수직한 방향의 채널 내부 거리 좌표이다(강판 표면 = 0, 채널 내면 = Δ). 강판에 균일한 도금층 두께(δ)가 유지되기 위해서 (Ⅰ)식이 0이 되며, 이때 다음의 (2)식이 성립한다.
Figure kpo00003
(2)식으로부터 VS를 변화시킴으로서 도금층의 두께를 조절할 수 있으며, 용융 도금 작업시 도금 강판 양쪽의 액체 흐름의 유량과 속도가 같고 강판의 폭은 액체 두께에 비해 매우 크므로, 강판은 채널의 가운데 부분에서 안정하게 이송된다.
이하에서 본 발명을 첨부한 도면 및 실시예에 근거하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1에 영구 자석으로 제작된 회전자를 사용하는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 의한 용융 도금 장치의 개략도이다. 영구 자석 회전자(1)는 전자기장을 발생시켜 두 개의 용융 금속 흐름(2)을 만들고, 이 액체의 흐름은 채널(3)을 통해서 하부 방향으로 내려가며, 강판(4)은 용융 아연 도금욕조(5)로부터 상부 방향으로 이송된다. 이 장치로부처 발생되는 전자기력과 액체의 흐름은 강판의 전단 응력을 발생시켜 과잉으로 용융 아연을 제거하게 된다.
도 2는 선형 교류 인덕터(6)를 사용하여 두 개의 용융 금속 흐름을 발생시키는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예의 의한 용융 도금 장치의 개략도이다. 이 장치는 영구 자석 회전기를 사용한 경우에서와 같이 구동 장치가 필요없으므로 작업의 안정성에 장점을 가지고 있으며, 유도 자기장의 크기나 주파수를 바꿈으로서 용이하게 용융 금속 흐름 속도 및 이송 강판과 용융 도금액의 가열 정도를 조절할 수 있다.
본 발명은 전자기적 방법에 부가 하여 수력학적 방법을 함께 사용하므로 용융 도금되는 강판의 도금층을 균일하게 제어할 수 있고, 강판을 안정하게 이송할 수 있으며, 소음이 없는 나이프를 제공할 수 있으며 그에 의해 궁극적으로는 강판의 이송속도가 증가하게 된다.

Claims (2)

  1. 용융 도금욕조의 강판 출구 양측에, 영구 자석 회전자 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로써, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 용융 도금 나이프 장치.
  2. 용융 도금욕조의 강판 출구 양측에, 선형 교류 인덕터 및 용융 도금액 흐름을 위한 채널을 설치함으로서, 상기 강판의 표면에 대하여 강판 주행 방향과 반대 방향의 용융 도금액 흐름을 발생시킴과 동시에 하부 방향으로 이동하는 자기장을 발생시키는 것을 특징으로 하는 용융 도금 나이프 장치.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07113157A (ja) * 1993-10-14 1995-05-02 Nisshin Steel Co Ltd 電磁力によるめっき付着量制御における鋼帯の電磁石への吸着防止方法

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