KR101243127B1 - 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면에 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편을 건조시켜 상기 전기강판 시편의 표면에 산화마그네슘 코팅층을 형성하는 건조로에 있어서, 내부에 내화재가 배치되고, 상기 전기강판 시편이 통과되는 로본체; 상기 로본체의 내측 상, 하부에 배치되고, 상기 내화재에 고정되며, 전원을 공급받으면 발열되어 상기 산화마그네슘 슬러리를 건조시키는 히팅코일; 상기 로본체 내측 하부에 배치되고, 상기 전기강판 시편의 이동을 가이드하는 가이드부; 및 상기 전기강판 시편의 후단에 배치되어 상기 전기강판 시편을 밀며 이동시키는 시편 진행바를 포함하되, 상기 가이드부는 상기 전기강판 시편의 양측면과 접촉되고 상, 하면 전체를 노출시키는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로를 제공한다.
본 발명에 의하면, 형성되는 산화마그네슘 코팅층에 대한 신뢰성을 높이고 산화마그네슘 코팅층 형성에 대한 재현성을 확보할 수 있으며 전기강판 시편의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

Description

산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로{OVEN FOR DRYING MgO COATING LAYER OF ELECTRICAL STEEL SHEET}

본 발명은 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기강판 시편의 하부면에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리의 손상 없이 건조시켜 양질의 산화마그네슘 코팅층을 형성함은 물론 전기강판 시편의 상, 하부 온도 편차를 제로화시켜 품질을 향상시킬 수 있는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로에 관한 것이다.

전기강판은 크게 방향성 전기강판과 무방향성 전기강판을 구분된다. 그 중 방향성 전기강판은 결정립의 방위가 일방향으로 정렬된 집합조직을 가지고 있는 것으로, 압연방향으로 극히 우수한 자기적 특성을 가지고 있어 변압기, 발전기 및 기타 전자기기 등의 철심재료로 사용되고 있다.

이러한 방향성 전기강판은 소정량의 규소와 입성장 억제제로 망간(Mn)과 알루미늄(Al)을 함유하는 강을 용해하여 슬라브로 만든 후, 재가열 및 열간압연, 예비소둔, 냉간압연, 탈탄소둔, 융착방지제 도포 및 최종 마무리 고온소둔 등의 공정을 거쳐 최종제품으로 완성된다.

한편, 전기강판을 사용하여 변압기용 철심코아 등을 제작하는 공정은 통상 스리팅작업, 타발작업, 열처리 및 조립작업 등으로 구성되어 있으며, 이중 타발작업은 제작과정 중에서 생산성 향상 및 원가절감 측면에서 가장 중요한 공정이 된다.

즉, 방향성 전기강판을 사용하여 철심코아 등의 제품을 제작하기 위하여 행하는 타발작업에 있어서, 타발성을 결정하는 인자는 소재측면에서 보았을 때, 소재자체의 경도, 1차 절연피막층인 그라스 피막층(Glass Film; 주성분은 Forsterite (Mg₂SiO₄)이다) 및 2차 절연피막층인 장력코팅층, 이 세 가지에 의해 대부분 결정된다.

여기서, 그라스 피막은 1차 절연피막층으로, 전기강판의 탈탄소둔 공정 후 고온소둔 전에 산화마그네슘(MgO)를 주성분으로 하는 슬러리(slurry)상태의 소둔 분리제를 롤 코터를 사용하여 강판표면에 코팅하고, 이를 건조로에서 건조시킴으로써 형성된다.

한편, 일반적으로 전기강판 시편은 양산되는 전기강판의 특성을 평가하기 위해 사용되는 것으로, 공업적 생산설비에 의해 최종으로 양산되는 전기강판과 동일한 특성을 갖도록 동일한 조건으로 제조되어야 한다.

실제 전기강판 생산라인 중 냉연공정에서는 고온 소둔에 대비하여 소둔 분리제를 도포하는 공정을 수행하고 있으므로, 전기강판 시편의 표면에도 이와 동일하게 소둔 분리제를 도포하도록 하고 있다.

그러나 종래에는 전기강판 시편에 소둔 분리제를 도포 후 이를 건조로 내로 이동하는 과정에서 액체 상태인 소둔 분리제 코팅액의 수평을 유지하기 어려워 기울어진 방향으로 코팅액이 흐르게 되어 결국, 코팅층의 두께 편차를 유발하게 된다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래에는 건조로의 메시벨트(mesh belt)(2) 상에 소둔 분리제가 코팅된 전기강판 시편(1)을 올려 놓은 후 건조로를 통과시켜 소둔 분리제 코팅층을 형성하였는데, 이 경우 시편(1) 상, 하면의 온도 편차 발생은 물론, 메시벨트에 의해 시편(1) 하부면의 소둔 분리제 코팅층이 손상되는 문제가 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 전기강판 시편의 하부면에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리의 손상 없이 건조시켜 양질의 산화마그네슘 코팅층을 형성함은 물론 전기강판 시편의 상, 하부 온도 편차를 제로화시켜 품질을 향상시킬 수 있는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로의 제공을 그 목적으로 한다.

본 발명은 표면에 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편을 건조시켜 상기 전기강판 시편의 표면에 산화마그네슘 코팅층을 형성하는 건조로에 있어서, 내부에 내화재가 배치되고, 상기 전기강판 시편이 통과되는 로본체; 상기 로본체의 내측 상, 하부에 배치되고, 상기 내화재에 고정되며, 전원을 공급받으면 발열되어 상기 산화마그네슘 슬러리를 건조시키는 히팅코일; 상기 로본체 내측 하부에 배치되고, 상기 전기강판 시편의 이동을 가이드하는 가이드부; 및 상기 전기강판 시편의 후단에 배치되어 상기 전기강판 시편을 밀며 이동시키는 시편 진행바를 포함하되, 상기 가이드부는 상기 전기강판 시편의 양측면과 접촉되고 상, 하면 전체를 노출시키는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로를 제공한다.

여기서, 상기 가이드부는 길이방향을 따라 형성되는 다수의 지지대에 의해 지지되어 상기 내화재로부터 이격되는 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 가이드부는 상기 전기강판 시편의 일측면과 타측면을 각각 가이드하는 제1 가이드, 제2 가이드 및 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 일체로 연결하는 연결대로 이루어지되, 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드는 각각, 상기 전기강판 시편의 이동 방향을 따라 형성되어 상기 전기강판 시편의 측면과 접촉되는 수직부; 및 상기 수직부의 하단으로부터 이어져 형성되고 상기 전기강판 시편의 중심 방향으로 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 것에도 그 특징이 있다.

더불어, 상기 가이드부 하부의 상기 내화재는 상기 시편의 이동 방향을 따라 절개부가 형성되어 있고, 상기 시편 진행바는 상기 절개부를 따라 이동하는 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 의하면, 소둔 분리제인 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편을 좌, 우측으로 기울어지지 않고 수평 상태로 건조로를 통과시킴과 동시에 전기강판 시편의 하부면에 아무런 간섭됨 없이 건조로 내를 통과시킴으로써, 전기강판 시편 상, 하부에 코팅된 산화마그네슘의 균일한 코팅 두께를 구현할 수 있고, 이에 따라, 형성되는 산화마그네슘 코팅층에 대한 신뢰성을 높이고 산화마그네슘 코팅층 형성에 대한 재현성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 산화마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판 시편의 상, 하부 온도 편차를 없앰으로써, 전기강판 시편의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 시편에 코팅된 소둔 분리제를 건조하는 건조로를 나타낸 부분 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로를 나타낸 일측면도.
도 4는 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로를 위에서 바라본 평면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면, 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로(100)는 전기강판 시편(10)에 코팅된 소둔 분리제인 산화마그네슘 슬러리를 건조하여 전기강판 시편(10)에 산화마그네슘 코팅층을 형성하는 장치로, 로본체(110), 히팅코일(120), 가이드부(130) 및 시편 진행바(160)를 포함하여 형성된다.

로본체(110)는 건조로(100)의 외형을 형성하고, 내부에 히팅코일(120), 가이드부(130) 및 시편 진행바(160)가 설치되며, 건조될 전기강판 시편(10)은 그 내부를 통과한다. 이때, 로본체(110)의 내부에는 내화재(111)가 형성되어 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 차단하고, 금속재로 형성되는 로본체(110) 및 기타 부품이 열화되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그리고 도시한 바와 같이, 이러한 로본체(110)는 개폐 가능하게 베이스부(110a) 및 커버부(110b)로 이루어질 수 있고, 로본체(110) 개폐를 효율적으로 하기 위해 베이스부(110a) 및 커버부(110b)는 힌지 결합될 수 있다.

더불어, 로본체(110)의 길이방향 양측에는 시편(10)이 출입 할 수 있는 출입구가 형성될 수 있다. 또한, 로본체(110)의 어느 한 측면에는 히팅코일(120) 및 시편 진행바(160)를 작동시키는 작동 스위치(미도시)가 설치될 수 있으며, 작업자가 작동 스위치(미도시)를 조작하면, 그 신호가 컨트롤러(미도시)로 인가되고, 컨트롤러(미도시)는 인가된 신호를 토대로, 히팅코일(120)을 가열온도 및 시편 진행바(160)의 움직임을 제어하게 된다. 이때, 작업자는 작동 스위치(미도시) 조작을 통해 히팅코일(120)의 승온속도, 승온온도 및 유지시간 등을 설정할 수 있고, 시편 진행바(160)의 전, 후진 및 정지 동작 등을 설정할 수 있다.

히팅코일(120)은 전기강판 시편(10)의 표면에 코팅된 산화마그네슘 슬러리에 열을 가해 건조시키는 가열장치이다. 이를 위해, 히팅코일(120)은 로본체(110)의 내측 상, 하 즉, 베이스부(110a)와 커버부(110b)에 배치되는데, 이는, 전기강판 시편(10)의 상부와 하부 모두에 열을 가해, 전기강판 시편(10)의 상, 하부 온도 편차를 줄이고, 이를 통해, 전기강판 시편(10)의 품질을 향상시키기 위함이다.

이때, 히팅코일(120)은 로본체(110) 내부를 가로지르는 바 형태로 형성되고, 베이스부(110a)와 커버부(110b) 각각에는 복수개의 히팅코일(120)이 소정의 간격을 두고 복수개 형성된다. 그리고 이 경우 각각의 히팅코일(120)은 일면 즉, 시편(10)과 마주하는 면을 제외한 나머지 면은 내화재(111)에 의해 가려진다. 즉, 히팅코일(120)은 내화재(111)에 파묻힌 형태로 고정된다. 여기서, 복수개의 히팅코일(120)은 모두 전기적으로 연결되어 전원을 공급받으면 동시에 발열되도록 형성되는 것이 바람직한데, 개별 제어될 수도 있는 바 본 발명에서 이러한 히팅코일(120)의 전기적 연결을 특별히 한정하는 것은 아니다.

이때, 바 형태의 히팅코일(120)이 시편(10)의 이동방향과 동일한 방향으로 배치되어야 시편(10)이 로본체(110) 내부를 통과하는 동안 동일한 온도의 열을 받을 수 있고 이에 따라 형성되는 산화마그네슘 코팅층의 품질이 향상될 수 있다.

가이드부(130)는 로본체(110) 내부에 설치되어 전기강판 시편(10)의 이동을 가이드하는 부재이다. 또한, 가이드부(130)는 히팅코일(120)의 배치방향과 동일한 방향으로 설치된다. 이때, 가이드부(130)는 로본체(110) 중 베이스부(110a)에 설치된다. 그리고 가이드부(130)는 그 길이방향을 따라 다수의 지지대(140)에 의해 지지되는데, 이에 따라 가이드부(130)는 내화재(111)로부터 소정 간격 이격된 상태로 설치된다. 그리고 가이드부(130) 하부의 내화재(111)에는 가이드부(130)를 따라 즉, 전기강판 시편(10)의 이동 방향을 따라 절개된 절개부가 형성되어 있다. 즉, 베이스부(110a)에 형성된 내화재(111)는 절개부에 의해 양분된 형태로 형성된다. 여기서, 절개부는 시편 진행바(160)의 이동을 위해 형성되는 것으로 이에 대해서는 하기에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

이러한 가이드부(130)는 제1 가이드(130a), 제2 가이드(130b) 및 연결대(150)를 포함하여 형성될 수 있다.

여기서, 제1 가이드(130a)와 제2 가이드(130b)는 동일한 형태로 형성되어 전기강판 시편(10)의 일측면과 타측면을 각각 가이드한다. 그리고 제1 가이드(130a) 및 제2 가이드(130b)는 가운데 배치되는 전기강판 시편(10)을 기준으로 서로 마주하며 대응되게 형성된다. 이러한 제1 가이드(130a)와 제2 가이드(130b)는 각각 수직부(131) 및 경사부(132)로 이루어진다.

수직부(131)는 전기강판 시편(10)의 이동 방향을 따라 형성되어 전기강판 시편(10)의 측면과 접촉되는 부분이다. 그리고 경사부(132)는 수직부(131)의 하단으로부터 이어져 형성되고 전기강판 시편(10)의 중심 방향으로 하향 경사지게 형성된다. 이에 따라, 전기강판 시편의 양측부는 수직부(131)와 경사부(132)가 만나는 경계부에 안착되어 이동하게 된다.

이때, 전기강판 시편(10)의 양측부는 제1 가이드(130a)와 제2 가이드(130b) 각각의 수직부(131)에 밀착된 상태로 이동하게 되므로, 전기강판 시편(10)은 좌, 우측으로 기울어지지 않고 로본체(110)를 완전히 통과할 때까지 수평을 유지하게 되어 그 표면에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리도 어느 한 쪽으로 흘러내리지 않고 최초 코팅된 균일한 상태로 그대로 보존된다.

그리고 전기강판 시편(10)의 하면은 경사부(132)에 의해 어떠한 간섭도 받지 않게 된다. 즉, 전기강판 시편(10)의 하면은 상면과 마찬가지로 전면이 노출된 상태가 되어 이에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리는 전면적이 골고루 건조되어 균일한 코팅 두께로 건조될 수 있다.

시편 진행바(160)는 전기강판 시편(10)을 로본체(110) 내부에서 이동시키는 수단으로, 가이드부(130)에 안착되는 전기강판 시편(10)의 후단에 배치되어 전기강판 시편(10)을 전방으로 밀며 이동시킨다. 이러한 시편 진행바(160)는 'T'자 형태로 형성되어 그 상부는 전기강판 시편(10)의 후단에 밀착되고 하부는 내화재(111)에 형성되어 있는 절개부에 삽입되어 절개부를 따라 이동하게 된다. 그리고 시편 진행바(160)는 전기강판 시편(10)을 전방으로 밀거나 최초 위치로 복귀하기 위해 별도의 구동수단(미도시)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 전기강판 시편(10)이 시편 진행바(160)에 의해 자동으로 속도가 제어되어 로본체(110)를 통과하며 건조되면, 전기강판 시편(10) 표면에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리는 우수한 품질의 산화마그네슘 코팅층으로 형성될 수 있다. 즉, 전기강판 시편(10)이 일정한 속도로 이동하게 되면, 전면에 골고루 열을 받게 되고, 표면에 코팅된 산화마그네슘 슬러리도 어느 한 쪽으로 쏠림 없이 최초 코팅된 그 상태 그대로 건조되어 고형화될 수 있다.

그러면, 본 발명에 따른 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로의 작용에 대해 설명하기로 한다.

표면에 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편(10)이 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로(100)에 장착되면, 로본체(110) 내부는 히팅코일(120)에 의해 예열되어 전기강판 시편(10)에 코팅된 산화마그네슘 슬러리를 건조시킨다.

이때, 전기강판 시편(10)는 가이드부(130)에 안착되어 가이드되는데, 가이드부(130)에 양측부만 접촉되어 슬라이딩되고 상, 하면은 노출된 상태로 이동된다. 이에 따라, 전기강판 시편(10)은 수평을 유지하며 이동하게 되고, 전기강판 시편(10)의 상, 하면에 코팅되어 있는 산화마그네슘 슬러리는 한 쪽으로 치우치지 않고 산화마그네슘 슬러리의 표면에는 어떠한 접촉도 일어나지 않게 되어 최초 상태 그대로 건조되어 균일한 코팅층을 갖는 산화마그네슘 코팅층으로 형성된다.

여기서, 이러한 전기강판 시편(10)의 이동은 시편 진행바(160)에 의해 속도가 제어되며 자동으로 이루어진다. 이를 통해서도 건조 중 산화마그네슘 슬러리를 안정화시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 소둔 분리제인 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편(10)을 좌, 우측으로 기울어지지 않고 수평 상태로 로본체(110)를 통과시킴과 동시에 전기강판 시편(10)의 하부면에 아무런 간섭됨 없이 즉, 상, 하부면 전체를 노출시킨 상태로 로본체(110) 내부를 통과시킴으로써, 전기강판 시편(10) 상, 하부에 코팅된 산화마그네슘의 균일한 코팅 두께를 구현할 수 있고, 이에 따라, 형성되는 산화마그네슘 코팅층에 대한 신뢰성을 높이고 산화마그네슘 코팅층 형성에 대한 재현성을 확보할 수 있으며, 산화마그네슘 코팅층이 형성된 전기강판 시편(10)의 상, 하부 온도 편차를 없앰으로써, 전기강판 시편(10)의 품질을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로 110: 로본체
110a: 베이스부 110b: 커버부
111: 내화재 120: 히팅코일
130: 가이드부 130a: 제1 가이드
130b: 제2 가이드 131: 수직부
132: 경사부 140: 지지대
150: 연결대 160: 시편 진행바

Claims (4)

1. 표면에 산화마그네슘 슬러리가 코팅된 전기강판 시편을 건조시켜 상기 전기강판 시편의 표면에 산화마그네슘 코팅층을 형성하는 건조로에 있어서,
   힌지 결합으로 개폐 가능한 베이스부 및 커버부로 이루어지고, 상기 전기강판 시편이 통과되는 로본체;
   상기 로본체의 내측 상, 하부에 배치되고, 내화재에 고정되며, 전원을 공급받으면 발열되어 상기 산화마그네슘 슬러리를 건조시키는 히팅코일;
   상기 로본체의 베이스부 및 커버부 내부에 각각 형성되고, 내부의 열이 외부로 유출되는 것을 차단하고, 금속재로 형성되는 로본체 및 부품이 열화되는 것을 방지하는 내화재;
   상기 로본체 내측 하부에 배치되고, 상기 전기강판 시편의 이동을 가이드하는 가이드부; 및
   상기 로본체의 베이스부 상의 전기강판 시편의 후단에 배치되어, 상기 가이드부 하부의 상기 내화재에 형성된 절개부를 따라, 상기 전기강판 시편을 밀며 이동시키는 시편 진행바를 포함하되,
   상기 가이드부는 상기 전기강판 시편의 양측면과 접촉되고 상, 하면 전체를 노출시키는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 길이방향을 따라 형성되는 다수의 지지대에 의해 지지되어 상기 내화재로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드부는 상기 전기강판 시편의 일측면과 타측면을 각각 가이드하는 제1 가이드, 제2 가이드 및 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 일체로 연결하는 연결대로 이루어지되,
   상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드는 각각,
   상기 전기강판 시편의 이동 방향을 따라 형성되어 상기 전기강판 시편의 측면과 접촉되는 수직부; 및
   상기 수직부의 하단으로부터 이어져 형성되고 상기 전기강판 시편의 중심 방향으로 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 산화마그네슘 코팅층 건조용 건조로.
   
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