KR101048167B1 - Continuous hot dip plating device that provides excellent surface quality and manufacturing method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연속용융도금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융아연도금강판(GI 강판)과 합금화 용융아연도금강판(GA 강판) 제조에 모두 사용할 수 있으며 코일 브레이크 발생을 저감하여 표면품질 향상의 효과를 가져오는 연속용융도금장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous hot dip plating apparatus, and more particularly, it can be used for the production of hot dip galvanized steel sheet (GI steel sheet) and alloyed hot dip galvanized steel sheet (GA steel sheet), and the effect of improving the surface quality by reducing the occurrence of coil brake. The present invention relates to a continuous hot dip plating apparatus.
본 발명은 냉연 강판을 인입시켜 용융도금하는 도금욕조; 상기 도금욕조의 직상에 위치하며, 강판의 표면에 도금 부착량을 제어하는 에어나이프; 상기 에어나이프의 직상에 위치하며, 상기 강판을 가열하는 합금화처리로; 상기 합금화처리로의 직상에 위치하며, GA강판 제조시 작동되는 가열부와 GI강판 제조시 작동되는 냉각부를 포함하는 균열/냉각대; 상기 균열/냉각대의 직상에 위치하는 냉각대; 및 상기 냉각대의 직상에 위치하여 상기 강판의 진행방향을 변경시키는 방향전환롤;을 포함하는 연속용융도금장치를 제공한다.The present invention is a plating bath for hot-dip plating the cold rolled steel sheet; An air knife positioned directly on the plating bath to control the plating adhesion amount on the surface of the steel sheet; An alloying furnace positioned directly above the air knife and heating the steel sheet; Located directly on the alloying furnace, the crack / cooler including a heating unit for operating the GA steel sheet and the cooling unit for operating the GI steel sheet manufacturing; A cooling stand located directly above the crack / cooling stand; It is located directly on the cooling table provides a continuous molten plating apparatus comprising a; direction change roll for changing the traveling direction of the steel sheet.
GA강판, GI강판, 균열/냉각대, 코일 브레이크 GA steel sheet, GI steel sheet, crack / cooling stand, coil brake
Description
본 발명은 연속용융도금장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용융아연도금강판(GI 강판)과 합금화 용융아연도금강판(GA 강판) 제조에 모두 사용할 수 있으며 코일 브레이크 발생을 저감하여 표면품질 향상의 효과를 가져오는 아연도금강판 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous hot dip plating apparatus, and more particularly, it can be used for the production of hot dip galvanized steel sheet (GI steel sheet) and alloyed hot dip galvanized steel sheet (GA steel sheet), and the effect of improving the surface quality by reducing the occurrence of coil brake. It relates to a galvanized steel sheet manufacturing apparatus for bringing.
아연도금강판은 크게 GI강판(용융아연도금강판, Hot Dipped Galvanized -Iron, 이하 GI강판)과 GA강판(합금화 용융아연도금강판, Galvannealed Steel Sheets, 이하 GA강판)으로 구분된다.Galvanized steel sheet is largely divided into GI steel sheet (hot dip galvanized steel sheet, Hot Dipped Galvanized-Iron, GI steel sheet) and GA steel sheet (alloyed galvanized steel sheet, Galvannealed Steel Sheets, GA sheet).
GI강판과 GA강판 모두 강판코일을 아연욕조에 통과시켜 아연도금피막을 형성하는 점에서는 공통되나, GA 강판은 아연도금피막을 추가적으로 합금화시키는 단계를 더 포함한다.Both GI and GA steel sheets are common in that the steel sheet coils are passed through a zinc bath to form a galvanized coating, but the GA steel sheet further includes an additional alloying of the galvanized coating.
건축자재용 GI강판은 연속아연도금라인에서 탈지 및 열처리를 통하여 필요한 기계적 성질을 확보한 후 내식성을 보증하기 위한 목적으로 아연도금욕조를 통과한 후 공냉을 거쳐 냉각탑 상부의 방향전화 롤을 통과하여 다음 공정으로 진행하며 이후의 공정에서 표면조정, 형상교정 및 일시 방청처리를 행하여 최종적으로 제품화된다.The GI steel sheet for building materials is passed through the galvanizing bath for the purpose of ensuring corrosion resistance after degreasing and heat treatment in the continuous zinc plating line, and then through air-cooling and then through the direction change roll at the top of the cooling tower. Proceed to the process and in the subsequent process, surface adjustment, shape correction and temporary anti-rust treatment is finally productized.
그런데 자동차 및 가전용으로 사용되는 GA강판은 같은 연속 용융아연도금라인 내에서 도금 후 재가열, 균열, 냉각처리를 거친 후 냉각탑 상부의 방향전환 롤을 거쳐 다음 공정으로 진행하게 되어 있다.However, the GA steel sheet used for automobiles and home appliances is subjected to reheating, cracking, and cooling after plating in the same continuous hot dip galvanizing line, and then proceeds to the next process through the redirection roll on the top of the cooling tower.
따라서 GI강판과 GA강판을 동일라인에서 생산하는 것이 보편화되어 있는데 이 경우, 도금욕조 위의 재가열대는 이동식으로 배치하고, 균열대와 냉각대는 고정식으로 배치하여 GI강판은 도금욕조를 통과한 후 불가피하게 균열대를 거쳐 냉각탑 상부롤 올라가는 이동경로를 택하게 된다.Therefore, it is common to produce GI steel sheet and GA steel sheet in the same line. In this case, the reheating zone on the plating bath is movable, and the cracking zone and cooling zone are fixedly placed, and the GI steel sheet is inevitably passed after the plating bath. It takes a path of movement that goes up the top of the cooling tower through the cracks.
GA강판 제조용 가열대는 직화버너 또는 유도가열방식을 적용하며, 가열대에서 일정온도로 승온된 강판은 합금화가 완료되기까지 이 온도를 유지하기 위하여 밀폐된 박스형태의 내부에 전열히터가 배치되어 있거나 직화버너를 이용하여 제조한 고온의 공기를 불어넣어주는 방식의 균열대를 통과하여야 한다.The heating table for manufacturing GA steel plate uses a direct burner or induction heating method, and the heating plate heated to a certain temperature in the heating table has an electric heater or a burner burner inside the sealed box to maintain this temperature until the alloying is completed. It must pass through the cracking zone of blowing high temperature air manufactured by using.
도 1은 종래의 GA강판 제조장치의 구조를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the structure of a conventional GA steel sheet manufacturing apparatus.
강판(1)은 스나우트(2)에서 도금욕조(3)로 인입되고, 도금욕조(3)의 침적롤(4)에서 수직방향으로 전환되어 이송된다. 도금욕조(3)를 나오면서 에어나이프(5)를 통과하게 되는데, 에어나이프(5)는 도금의 부착량을 제어한다.The
다음으로 합금화처리로(6)에서 재가열된 후, 균열대(7)와 상승냉각대(8)를 통과한 후, 방향전환롤(10)에서 하강하는 방향으로 경로가 전환되고, 하강냉각대(9)를 거쳐 Quench탱크(12)를 통과한다.Next, after being reheated in the alloying furnace (6), after passing through the cracks (7) and the rising cooling stand (8), the path is switched in the direction of descending in the direction change roll (10), the lower cooling stand ( 9) through the Quench tank (12).
합금화처리로(6)는 직화버너 또는 유도가열방식으로 가열하게 되며, 합금화처리로(6)에서 일정온도로 승온된 강판은 합금화가 완료되기까지 이 온도를 유지하기 위하여 밀폐된 박스형태의 내부에 전열히터가 배치되어 있거나 직화버너를 이용하여 고온의 공기를 불어넣어 주는 균열대(7)를 통과한다.The
건재용 GI강판의 소재는 0.01%~0.06% 탄소가 함유한 저탄소강을 사용하는데, 제조공정에서 온도가 높은 상태에서 롤을 거쳐 이동하는 경우, 기지 중에 고용된 상태로 존재하는 탄소원자들이 철 원자 사이를 이동하여 전위를 이루는 빈 공간으로 자리를 잡고 있다가 가공을 받을 때 전위의 이동을 분균일하게 함으로써 표면에 압연방향과 직각을 이루는 선상결함인 코일 브레이크을 유발시키기 쉽다. The material of the GI steel sheet for building materials is low carbon steel containing 0.01% to 0.06% carbon.In the manufacturing process, when moving through the roll at high temperature, the carbon atoms in the solid state in the solid state are It is easy to induce coil breaks, which are linear defects perpendicular to the rolling direction, on the surface by moving the gaps and positioning them into empty spaces that form dislocations and then distributing dislocations uniformly when subjected to processing.
탄소함량이 0.1%를 넘어서는 구조용 GI강판의 제조 시에는 기지중의 탄소 이동공간이 부족하여 코일 브레이크현상이 나타나지 않게 되지만 일반용 GI 강판에 0.1%이상의 탄소강을 사용하게 되며 강도가 강해져서 일반용도의 가공성을 확보하기 어려워진다. 또한 탄소함량이 0.005%이하로 적으면 이동 가능한 탄소량 절대수가 부족하여 코일 브레이크현상이 일어날수 없게 되지만 0.005wt.% C이하의 극저 탄소강은 가격이 비싸기 때문에 일반용도로 적용하기가 곤란하다.When manufacturing structural GI steel sheet with carbon content exceeding 0.1%, coil breakage does not occur due to lack of carbon moving space in the base, but more than 0.1% carbon steel is used for general GI steel sheet, and the strength is strengthened. It becomes difficult to secure. In addition, if the carbon content is less than 0.005%, the absolute amount of movable carbon is insufficient, so that the coil brake phenomenon cannot occur, but the ultra low carbon steel of less than 0.005wt.% C is expensive and it is difficult to apply it for general use.
따라서 일반용 GI강판이 도금 후 충분히 냉각되지 않은 상태에서 밀폐형 균열대(7)를 통과한 후 일정온도 이상인 상태로 냉각대(8) 상부의 방향전환롤(10)에 도달하게 된다면, GI강판은 90도로 방향전환하는 방향전환롤(10)을 타고 지나가는 굽힘 변형 과정에서 전위로 이동하여 고착되어 있던 탄소에 의해서 코일 브레이크가 발생되는 상황을 직면하게 된다. Therefore, if the general purpose GI steel sheet is not sufficiently cooled after plating and passes through the closed
일반적으로 용융도금라인에서 냉각탑의 방향전환 롤을 통과하는 강판의 온도는 용융아연이 응고하여 롤 표면에 묻어나지 않을 정도인 350도 이하로 관리하고 있으며, 균열대 위의 냉각대는 냉각탑 상부 방향전환 롤을 통과하는 강판의 온도가 350도 이하를 만족할 정도의 용량으로 설치된다.In general, the temperature of the steel sheet passing through the reversing roll of the cooling tower in the hot dip plating line is controlled to 350 degrees or less, which is not enough to melt the zinc on the surface of the roll. The steel sheet passing therethrough is installed at a capacity that satisfies 350 degrees or less.
하지만 최근 고속용융아연도금라인이 개발되면서 기존의 아연도금라인의 최대속도인 200m/min보다 더 높은 240m/min까지 조업이 가능해지면서 후도금 GI강판 제조시 코일 브레이크 결함이 보다 자주 발생하는 상황이 야기되었다.However, with the development of high-speed hot-dip galvanizing line, it is possible to operate up to 240m / min, which is higher than the maximum speed of the existing galvanizing line, 200m / min, causing the coil brake defects to occur more frequently in the manufacture of post-plated GI steel. It became.
즉, 작업속도가 빨라지면 도금욕조를 통과하여 냉각탑의 방향전환 롤에 도달하는 강판의 온도가 상대적으로 낮은 속도로 작업되는 경우보다 높아지므로 고용탄소의 이동도가 올라가고 이로 인하여 제품표면의 코일 브레이크현상이 일어나기 쉽게 된다.In other words, when the working speed increases, the temperature of the steel sheet passing through the plating bath and reaching the direction change roll of the cooling tower becomes higher than when working at a relatively low speed, so that the mobility of the dissolved carbon increases, resulting in coil breakage on the surface of the product. This is easy to happen.
더구나 잠열을 많이 가지고 있는 후물재(특히 1.6t이상)를 고속으로 제조할 경우, 냉각탑 방향전환 롤을 통과할 때의 온도가 상승하게 되어 코일 브레이크 결함 발생가능성이 더욱 높아지게 된다. In addition, when producing a material having a lot of latent heat (especially 1.6t or more) at high speed, the temperature when passing through the cooling tower redirection roll is increased to increase the possibility of coil brake defects.
일반적인 용융아연도금라인의 냉각탑 높이는 50~55m정도임에 비하여 고속 용융아연도금라인은 75m로 높기 때문에 균열대 상부에 위치한 냉각대 길이를 증가시켜 냉각탑 상부에서의 강판온도를 낮추는 것은 한계가 있다.Since the height of the cooling tower of the hot-dip galvanizing line is about 50-55m, the high-speed hot-dip galvanizing line has a high 75m, so it is limited to increase the length of the cooling zone located at the top of the crack zone to lower the temperature of the steel sheet at the top of the cooling tower.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, GA강판용 균열대가 GI강판 제조시에는 냉각대로 작동할 수 있는 연속 용융도금장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above problems, it is to provide a continuous hot-dip plating apparatus that can be operated as a cooling stand for the GA steel sheet cracking GI steel sheet.
그리고, 본 발명은 코일 브레이크 발생을 감소시킬 수 있는 연속용융도금장치를 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a continuous hot dip plating apparatus that can reduce the occurrence of coil brake.
또한, 본 발명은 연속용융도금장치를 이용하여 표면품질이 우수한 GI강판 제조방법을 제공하기 위한 것이다.In addition, the present invention is to provide a method for producing a GI steel sheet having excellent surface quality by using a continuous hot dip plating apparatus.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 냉연 강판을 인입시켜 용융도금하는 도금욕조; 상기 도금욕조의 직상에 위치하며, 강판의 표면에 도금 부착량을 제어하는 에어나이프; 상기 에어나이프의 직상에 위치하며, 상기 강판을 가열하는 합금화처리로; 상기 합금화처리로의 직상에 위치하며, GA강판 제조시 작동되는 가열부와 GI강판 제조시 작동되는 냉각부를 포함하는 균열/냉각대; 상기 균열/냉각대의 직상에 위치하는 냉각대; 및 상기 냉각대의 직상에 위치하여 상기 강판의 진행방향을 변경시키는 방향전환롤;을 포함하는 연속용융도금장치를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a plating bath for hot-dip by cold rolled steel sheet; An air knife positioned directly on the plating bath to control the plating adhesion amount on the surface of the steel sheet; An alloying furnace positioned directly above the air knife and heating the steel sheet; Located directly on the alloying furnace, the crack / cooler including a heating unit for operating the GA steel sheet and the cooling unit for operating the GI steel sheet manufacturing; A cooling stand located directly above the crack / cooling stand; It is located directly on the cooling table provides a continuous molten plating apparatus comprising a; direction change roll for changing the traveling direction of the steel sheet.
그리고 본 발명은, GI 강판 제조방법에 있어서 상기 방향전환 롤을 통과하는 강판의 온도를 180도 이하로 유지하고, 상기 냉각대 이후에 배치되는 Quench탱크의 냉각수 온도를 35도 이하로 유지하여 강종 고용탄소의 이동도를 억제하여 코일 브레이크 발생을 저감하는 것을 특징으로 하는 GI 강판 제조방법을 제공한다.In the present invention, in the method for manufacturing a GI steel sheet, the temperature of the steel sheet passing through the redirection roll is maintained at 180 degrees or less, and the cooling water temperature of the Quench tank disposed after the cooling stand is maintained at 35 degrees or less. Provided is a GI steel sheet manufacturing method characterized by reducing the mobility of the carbon to reduce the coil break.
본 발명은 GA강판 제조시에 균열대로 작동하고, GI강판 제조시에 냉각대로 작동하는 균열/냉각대를 구비하여 GI강판 제조시 후물재 고속작업시에 발생하는 코일 브레이크 발생을 저감하는 효과를 가져온다.The present invention has the effect of reducing the occurrence of coil brakes generated during high-speed work of the material during the manufacturing of GI steel sheet by having a crack / cooling stand operating in the crack during the production of GA steel sheet, and a cooling stand in the production of GI steel sheet. .
또한, 본 발명은 균열/냉각대의 상부에 접촉롤을 추가하여 고속작업시에 발생하는 판진동을 저감하여 설비와 강판의 접촉으로 인한 표면 불량 발생을 감소시켜 우수한 품질의 GI강판을 제조할 수 있도록 해준다.In addition, the present invention by adding a contact roll to the top of the crack / cooling stand to reduce the plate vibration generated during high-speed operation to reduce the occurrence of surface defects due to the contact between the equipment and the steel sheet to produce a good quality GI steel sheet Do it.
또한, 본 발명은 에어 나이프 상부에 마그네틱 판 안정화부를 구비하여 고속 고압 작업으로 인한 부착량 불균일 현상을 방지하는 효과도 가져온다.In addition, the present invention is provided with a magnetic plate stabilizing portion on the upper portion of the air knife also brings the effect of preventing the adhesion amount uneven phenomenon due to high-speed high-pressure work.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 연속용융도금장치의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a continuous melt plating apparatus according to the present invention.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
한편, 설명의 편의상 종래 발명과 구성 및 작용이 동일한 부분은 동일한 부호 또는 명칭을 사용한다.On the other hand, for convenience of description, the same parts or structures as the conventional invention and the same parts use the same reference numerals or names.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 구조를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GA강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GI강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing the structure of a continuous zinc plating apparatus according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is a view showing the operating state during the manufacture of the GA steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to the first embodiment of the
도시된 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치는 냉연 강판(1)을 인입시켜 용융도금하는 도금욕조(3)와, 도금욕조(3)를 통과한 강판의 표면에 도금 부착량을 제어하는 에어나이프(5)와, 자기력을 강판의 위치를 제어하는 마그네틱 판안정화부(34)와, GA강판 제조시 강판을 재가열하는 합금화처리로(6)와, GA강판 제조시 작동되는 가열부와 GI강판 제조시 작동되는 냉각부를 포함하는 균열/냉각대(7)와, 강판의 진동을 억제하기 위한 접촉롤(23)과, 강판을 냉각시키기 위한 냉각대(8)를 포함한다.As shown in the drawing, the continuous zinc plating apparatus according to the first embodiment controls the plating adhesion amount on the surface of the
본 발명에 따른 연속아연도금 장치는 도금욕조(3) 직상부에 설치된 GA강판용 균열대를 GA강판과 GI강판을 제조하는데 동시에 사용될 수 있는 균열/냉각대(7)로 구성하는 것을 특징으로 한다.The continuous zinc plating apparatus according to the present invention is characterized in that the cracking zone for the GA steel plate installed on the
기존의 GI/GA 겸용 용융아연도금라인의 경우 강판을 가열한 후 균열대에서 일정온도를 유지하기 위하여 고정식 균열대를 필수적으로 통과해야 하기 때문에 GI강판의 경우 고속도금 시 균열대를 통과하는 과정에서 고용탄소의 이동이 활발하게 일어나 냉각탑 상부의 방향전환 롤(10)을 통과할 때 코일 브레이크이 발생되기 쉬운 문제를 안고 있다.In the case of the existing GI / GA combined hot dip galvanizing line, since the fixed crack zone must pass through the steel sheet to maintain a constant temperature after heating the steel sheet, the GI steel sheet passes through the crack stage during high-speed plating. Due to the active movement of the high-solution carbon has a problem that the coil break is likely to occur when passing through the
제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치는 균열/냉각대(7)에 전열히터(18)로 구성되는 히터부와, 찬 외부공기를 공급하는 냉각부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The continuous zinc plating apparatus according to the first embodiment is characterized in that it comprises a heater part consisting of the
냉각부는 전열히터와 엇갈리게 배치되는 분사노즐(21)과, 분사노즐로 외부공기를 공급하는 냉각부블로워(19a, 19b)를 포함하며, 분사노즐(21)과 냉각부블로워(19a, 19b) 사이에 공기의 흐름을 개폐 제어하는 냉각밸브(20a, 20b)를 구비하는 것이 바람직하다.The cooling unit includes an
균열/냉각대(7)는 GA강판 제조시에는 히터부가 작동하게 되고, GI강판 제조시에는 냉각부가 작동하는 것을 특징으로 한다.The crack /
마그네틱 판안정화부(34)는 냉각부의 작동시에 분사되는 공기의 압력으로 인하여 강판의 진동이 발생할 경우를 대비한 것으로, 자기력으로 강판이 한쪽으로 치우치지 않고 중앙에 위치한 상태로 공급될 수 있도록 한다.The magnetic plate stabilization unit 34 is a case in which vibration of the steel sheet occurs due to the pressure of the air injected during the operation of the cooling unit, so that the steel sheet can be supplied in a state positioned in the center without biasing to one side by magnetic force. .
접촉롤(23)은 강판에 밀착될 수도 있고, 이격시킬 수도 있는 구조를 가지는 것이 바람직하다. GA강판 제조시에는 이격되고, GI강판 제조시에는 밀착되어 진동을 방지하기 위한 것이다.The
미설명한 도면부호 15, 16, 17은 각 위치에서 강판의 온도를 측정하기 위한 판온계이다.
도 3을 참조하여 GA강판 제조시의 작동을 살펴본다.With reference to Figure 3 looks at the operation of the GA steel sheet production.
설명의 편의를 위하여 균열/냉각대를 포함한 작동부분을 검은색 해칭으로 표시하였다.For convenience of explanation, the operating parts including cracks / cooling bars are marked with black hatching.
GA강판 제조시에는 합금화처리로(6)가 부착되고, 균열/냉각대의 전열히터(18)가 작동하게 된다.In manufacturing GA steel sheet, an
이 때, 균열/냉각대(23)와 냉각대(8) 사이의 접촉롤(23)은 이격되어 롤의 표면과 접촉하지 않도록 하는 것이 바람직하다. GA강판 제조시에는 균열/냉각대(23)가 소정의 온도를 유지하고 있으므로 접촉롤(23)의 접촉으로 인하여 표면 품질이 저하될 우려가 있으며, 균열/냉각대(23)의 내부에서 히터부(18)이 작동하게 되므로 강판 진동 발생 우려도 적기 때문에 접촉롤(23)의 진동방지 역할이 필요치 않기 때문이다.At this time, it is preferable that the contact rolls 23 between the crack /
도 4를 참조하여 GI강판 제조시의 작동을 살펴본다.With reference to Figure 4 looks at the operation of the GI steel sheet manufacturing.
GI강판은 합금화가 필요치 않기 때문에 합금화처리로를 분리한다.Since the GI steel sheet does not require alloying, the alloying furnace is separated.
균열/냉각대(7)에서는 냉각부가 작동하는데, 도시된 바와 같이 냉각블로워(19a, 19b)가 작동하고, 냉각밸브(20a, 20b)는 개방되어 외부의 찬공기가 분사노 즐(21)을 통하여 강판의 표면으로 공급되어 강판을 냉각시킨다. 이 때 공기의 분사로 인하여 강판에 진동이 발생할 수 있으므로, 균열/냉각대(7)와 냉각대(8) 사이의 접촉롤(23)이 강판 표면에 밀착하여 강판의 진동을 방지한다.In the crack / cooling stand (7), the cooling unit is operated. As shown, the cooling blowers (19a, 19b) are operated, and the cooling valves (20a, 20b) are opened so that external cold air is used to blow the spray nozzle (21). It is supplied to the surface of the steel sheet through to cool the steel sheet. At this time, since vibration may occur in the steel sheet due to the injection of air, the
균열/냉각대(7)의 냉각부가 작동하게 되면 균열/냉각대(7)를 통과한 강판의 온도가 낮아지므로 접촉롤(23)에 의한 표면 손상은 발생하지 않는다.When the cooling part of the crack /
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 구조를 나타낸 구성도이고, 도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GA강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도이고, 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GI강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도이다.5 is a configuration diagram showing the structure of a continuous zinc plating apparatus according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a view showing the operating state during the manufacture of the GA steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to a second embodiment of the
제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치는 제 1 실시예와 균열/냉각대(7)의 히터부 구조에서 차이점을 가진다.The continuous zinc plating apparatus according to the second embodiment has a difference in the structure of the heater part of the crack /
제 2 실시예는 전열히터 대신에 가열공기를 공급하는 구조를 가진다.The second embodiment has a structure for supplying heating air instead of the electrothermal heater.
이를 위해서 히터부는 공기를 저장하는 챔버(26)와 챔버(26)의 공기를 가열하는 직화버너(26)와 챔버(26)의 공기를 강판으로 공급하는 가열블로워(25)를 포함한다. To this end, the heater unit includes a
도 6을 참조하여 GA강판 제조시의 작동을 살펴본다.With reference to Figure 6 looks at the operation of the GA steel sheet production.
앞선 제 1 실시예와 마찬가지로, GA강판 제조시에는 히터부가 작동하며 냉각부는 작동하지 않는다.As in the first embodiment, the heater part is operated and the cooling part is not operated in manufacturing the GA steel sheet.
직화버너(26)가 LNG와 공기를 공급받아 불꽃으로 챔버(26)의 공기를 가열하 고, 가열블로워(25)가 작동하여 챔버(26)의 공기를 강판측으로 공급한다.The
이때, 챔버(26)의 출구측에 배치되는 가열밸브(28)는 개방된다.At this time, the
가열된 공기는 챔버(26)에서 강판 측으로 공급된 후 배기밸브(29)를 거쳐 배기스택(30)을 모아진다.The heated air is supplied from the
도 7을 참조하여 GI강판 제조시의 작동을 살펴본다.With reference to Figure 7 looks at the operation of the GI steel sheet manufacturing.
GI강판 제조시에는 히터부의 가열밸브(28)와 배기밸브(29)는 닫히고, 냉각밸브(20a, 20b)는 개방되어 냉각블로워(20a, 20b)에 의하여 공급되는 외부의 찬 공기가 분사노즐(21)을 통해 강판의 양면에 균일하게 공급된다.In manufacturing the GI steel sheet, the
제 2 실시예는 히터부가 배치되지 않으므로, 강판의 양면 전체에 걸쳐서 분사노즐(21)이 배열되므로, 분사노즐(21)이 지그재그로 배열되어 있는 제 1 실시예에 비하여 공기분사로 인한 강판의 진동은 감소하게 된다.In the second embodiment, since the heater part is not disposed, the
본 발명은 연속용융도금장치의 균열/냉각대에 GA강판 제조시 작동하는 히터부와, GI강판 제조시 작동하는 냉각부를 모두 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the crack / cooling zone of the continuous molten plating apparatus is provided with both a heater unit operating in the manufacture of the GA steel sheet, and a cooling unit operating in the manufacture of the GI steel sheet.
냉각부는 외부의 찬 공기를 공급하기 위한 분사노즐(21)과 공기 공급량을 조절하는 냉각밸브(20a,b)와 냉각블로워(19a,b)를 포함하며, 히터부는 제 1 실세예의 경우 전열히터(18)로 구성되고, 제 2 실시예의 경우 가스가열에 의한 고온 공기를 공급할 수 있도록 직화버너(27), 챔버(26), 가열블로워(25), 가열밸브(29)를 포함한다.The cooling unit includes an
GA강판 제조시에는 상술한 바와 같은 히터부가 작동하여 강중 철 성분이 도금층으로 충분히 확산을 일으킴으로써 요구하는 합금화도를 성취하도록 하는 한편, GI강판 제조시에는 외부로부터 공급받은 신선공기를 균열/냉각대 내부에 지그재그(제 1 실시예) 혹은 일렬배열(제 2 실시예)로 설치한 분사노즐을 통해 불어줌으로써 강판의 온도를 급속히 냉각시켜 냉각탑 상부의 방향전환 롤을 통과하는 후물재의 판온도가 코일 브레이크를 야기시키지 않을 정도로 낮게 유지하도록 한다. In the manufacturing of GA steel sheet, the heater unit as described above is operated to sufficiently diffuse the iron component into the plating layer to achieve the required alloying degree, while in the manufacturing of GI steel sheet, the fresh air supplied from the outside is cracked / cooled. By blowing through the spray nozzles installed in the zigzag (first embodiment) or in-line arrangement (second embodiment) therein, the plate temperature of the material material which rapidly cools the temperature of the steel sheet and passes through the reversing roll on the top of the cooling tower is coiled. Keep it low enough to not cause brakes.
제 1 실시예에서 살펴본 바와 같이 균열/냉각대 내부에 분사노즐을 지그재그로 배치하게 되면, 진행하는 강판의 진동이 증가할 수 있으며 또한 고속도금라인의 경우 냉각탑의 높이가 기존 라인(55m)보다 15m이상 높기 때문에 진동에 의한 강판의 치우침이 발생하여 공기노즐에 강판이 접촉되어 스크래치 손상이 발생할 우려가 있다. As described in the first embodiment, when the spray nozzles are zigzag in the crack / cooling stand, vibration of the steel sheet may increase, and in the case of the high-speed plating line, the height of the cooling tower is 15 m higher than that of the existing line 55 m. Since the steel sheet is biased due to vibration, the steel sheet may come into contact with the air nozzle and scratch damage may occur.
이러한 문제는 균열/냉각대에서 공기분사를 통해 강판의 온도를 350℃이하로 떨어뜨림으로서 균열대 출구에서 강판에 접촉하는 보조 롤이 존재하더라도 표면에 아연이 묻어 나오는 문제가 발생되지 않으므로 균열/냉각대 출구부에 강판의 진동을 잡아주는 접촉롤(23)을 설치하였다. 이 접촉롤(23)은 GA작업 시에는 균열대의 강판온도가 480~530℃까지 높으므로 균열/냉각대(7)를 통과한 후의 GA강판이 접촉되지 않도록 밀착 또는 이격(In-out)이 조절 가능한 구조로 설치하여 GA작업 시에는 강판으로부터 이격(Out)시켜 접촉이 되지 않도록 하였다. This problem is caused by dropping the temperature of the steel sheet below 350 ° C through air spraying in the crack / cooling zone, so even if there is an auxiliary roll contacting the steel sheet at the exit of the cracking zone, zinc does not appear on the surface. The
한편 균열대 하부에서 강판의 진동이 심해지면 전이면 혹은 폭방향으로 강판의 치우침에 의하여 도금 부착량을 제어하는 에어나이프(5)에서 치우치는 부분의 압력이 더 세게 작용하여 부착량이 미달되거나 강판과 거리가 멀어지는 부위에서는 압력저하로 인하여 부착량이 과도해지는 문제가 생길 수 있다. 이러한 문제는 에어나이프(5) 직상부에 전자기력으로 강판의 위치를 정중앙부로 잡아주는 마그네틱 판 안정화부(24)를 설치하여 에어나이프(5) 통과 시 판의 치우침이 발생되지 않도록 하였다.On the other hand, if the vibration of the steel sheet becomes severe in the lower part of the crack, the pressure of the skewed portion in the
한편 코일 브레이크의 발생원인 고온에서 고용탄소의 이동도가 높은 조건과 가공변형의 복합작용에 의해 야기되는 점에 착안하여 냉각탑 상부 방향전환 롤(10)과 냉각탑 구간 내에 설치되어 있는 여타 방향전환 롤의 지름을 1450~1550mm 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 롤의 직경이 상기의 범위보다 작으면 동일한 방향전환 각도에서도 보다 많은 굽힘응력을 받게 되어 코일 브레이크을 유발할 가능성이 높아지고, 상기 범위를 초과하면 기대효과 보다 설치비용이 증가하여 효율성이 떨어지기 때문이다.On the other hand, in view of the high mobility of solid carbon at the high temperature, which is the source of the coil brake, and the combination of processing deformation, the upper
본 발명에 따른 용융도금장치를 이용한 GI 강판 제조방법은, 방향전환 롤을 통과하는 강판의 온도를 180℃ 이하로 유지하고, 상기 냉각대 이후에 배치되는 Quench탱크의 냉각수 온도를 35℃ 이하로 유지하여 강종 고용탄소의 이동도를 억제하여 코일 브레이크 발생을 저감하는 것이 바람직하다.In the method for manufacturing a GI steel sheet using the hot dip plating apparatus according to the present invention, the temperature of the steel sheet passing through the redirection roll is maintained at 180 ° C. or lower, and the cooling water temperature of the Quench tank disposed after the cooling stand is maintained at 35 ° C. or lower. Therefore, it is desirable to suppress the mobility of the steel type solid solution carbon and reduce the occurrence of coil brake.
냉각탑 출구 측에 위치한 Quench탱크의 냉각수 온도를 충분히 낮은 온도로 유지하여 냉각탑 이후의 진행과정에서 고용탄소의 이동도를 떨어뜨리기 위하여 Quench탱크에 진입하는 강판에 분사하는 냉각수를 순환수로 적용하지 아니하고 공장내 용수로부터 공급받아 강판에 직접 분사하도록 조치하여 Quench탱크내 냉각수 온도가 35℃이하를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.In order to keep the cooling water temperature of the Quench tank located at the exit of the cooling tower at a sufficiently low temperature to reduce the mobility of the dissolved carbon in the process after the cooling tower, the cooling water sprayed on the steel sheet entering the Quench tank is not used as the circulating water. It is desirable to take the water supply from the water and spray it directly to the steel sheet so that the cooling water temperature in the Quench tank is kept below 35 ° C.
[실시예][Example]
2.0mm 두께의, 2.0mm thick,
탄소(C) 0.04%, 인(P) 0.015%, 망간(Mn)0.15% 황(S) 0.015% 를 포함하는 일반 저탄소강을 사용하여 균열대 내부 공랭법 적용을 통한 냉각탑 상부온도의 변화 라인테스트를 실시하였다.Line test of cooling tower top temperature by applying air gap method inside cracked zone using ordinary low carbon steel containing 0.04% of carbon (C), 0.015% of phosphorus (P), 0.015% of manganese (Mn), and 0.015% of sulfur (S) Was carried out.
라인속도는 기존 용융아연도금라인의 후물(2.0t) 작업속도인 55m/min 보다 20%이상 빠른 80m/min 으로 하였으며 Quench탱크 통과 온도를 낮추기 위하여 순환수 대신 유틸리티 설비로부터 공급받은 냉각수를 직접 분사하고 건조로의 스팀라인을 off 시킨 조건으로 비교 테스트를 실시한 표면 코일 브레이크 발생현상을 육안 관찰하였다.The line speed was 80m / min, which is 20% faster than the 55m / min working speed of the hot dip galvanizing line (2.0t), and directly sprays the cooling water supplied from the utility facility instead of the circulating water to lower the passage temperature of the quench tank. The phenomenon of the surface coil brake which performed the comparative test on the condition which turned off the steam line of the drying furnace was visually observed.
도 8은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 GI 강판의 표면품질을 나타내는 사진이고, 도 9는 종래의 GI 강판 제조방법으로 제조된 GI 강판의 표면품질을 나타내는 사진이다.8 is a photograph showing the surface quality of the GI steel sheet produced by the method according to the invention, Figure 9 is a photograph showing the surface quality of the GI steel sheet manufactured by a conventional GI steel sheet manufacturing method.
상기 방식으로 실시하여 비교한 발명례와 비교례의 결과를 표1에 나타내었다. 냉각탑 상부 방향전환 롤의 통과 시 강판온도의 영향을 가장 크게 받는 결과를 나타내었는데 이곳에서의 강판온도가 180℃이하를 유지하도록 하였을 때 고속 용융아연도금을 행하는 후물재 GI강판 제조에서도 도 8에서 알 수 있듯이 코일 브레이크가 발생하지 않는 미려한 표면 품질을 확보할 수 있음을 확인할 수 있었다.Table 1 shows the results of the invention examples and the comparative examples performed in the above manner. The result of the steel sheet temperature is most affected when passing through the upper direction of the conversion tower of the cooling tower, the high temperature hot dip galvanized when the steel sheet temperature is maintained below 180 ℃ also shown in Figure 8 As can be seen, the beautiful surface quality that the coil brake does not occur was confirmed.
반면 190℃이상의 판온에서 제조된 2.0t GI강판은 코일 브레이크가 발생하여 품질수준이 떨어지는 현상이 확인되었다.On the other hand, a 2.0t GI steel sheet manufactured at a plate temperature of 190 ° C. or higher was found to cause a coil break and a drop in quality level.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
도 1은 종래의 GA강판 제조장치의 구조를 나타낸 구성도이다.1 is a configuration diagram showing the structure of a conventional GA steel sheet manufacturing apparatus.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 구조를 나타낸 구성도,2 is a configuration diagram showing the structure of a continuous zinc plating apparatus according to a first embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GA강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도,3 is a configuration diagram showing an operating state in manufacturing GA steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GI강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도,4 is a configuration diagram showing an operating state in manufacturing a GI steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to the first embodiment of the present invention,
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 구조를 나타낸 구성도,5 is a configuration diagram showing the structure of a continuous zinc plating apparatus according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GA강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도,6 is a configuration diagram showing an operating state in manufacturing GA steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to the second embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연속아연도금 장치의 GI강판 제조시의 작동상태를 나타낸 구성도7 is a configuration diagram showing an operating state in the manufacture of GI steel sheet of the continuous zinc plating apparatus according to a second embodiment of the present invention
도 8은 본 발명에 따른 방법으로 제조된 GI 강판의 표면품질을 나타내는 사진,8 is a photograph showing the surface quality of the GI steel sheet produced by the method according to the invention,
도 9는 종래의 GI 강판 제조방법으로 제조된 GI 강판의 표면품질을 나타내는 사진임.9 is a photograph showing the surface quality of the GI steel sheet manufactured by a conventional GI steel sheet manufacturing method.
* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of the drawings
1 : 강판 2 : 스나우트1: steel sheet 2: snout
3 : 도금욕조 4 : 침적롤3: plating bath 4: immersion roll
5 : 에어나이프 6 : 합금화처리로5: air knife 6: alloying treatment
7 : 균열/냉각대 10 : 방향전환롤7: crack / cooling stand 10: turning roll
18 : 전열히터 19a, 19b : 냉각블로워18:
20a, 20b : 냉각밸브 21 : 분사노즐20a, 20b: Cooling valve 21: Injection nozzle
23 : 접촉롤 24 : 마그네틱 판안정화부23: contact roll 24: magnetic plate stabilizer
25 : 가열블로워 26 : 챔버25: heating blower 26: chamber
27 : 직화버너 28 : 가열밸브27: direct burner 28: heating valve
29 : 배기밸브 30 : 배기스택29: exhaust valve 30: exhaust stack
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