KR20000039450A - 직류전자석을 이용한 강판 진동방지장치를구비한 용융아연 도금설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용융아연 도금설비의 개선에 관한 것으로, 특히 도금공정중 강판의 진동이 일어나기 쉬운 위치에 직류 전자석 및 에어노즐로 이루어진 강판 진동방지장치를 설치구비하여 강판의 진동으로 인한 도금량 편차를 줄이면서 냉각능향상으로 보다 우수한 품질의 용융아연도금 강판을 제조해낼 수 있도록 된 용융아연 도금설비에 관한 것이다.

본 발명은 강판(1)을 싱크롤(4) 및 스테빌라이징롤(5)을 통해 도금조(3)를 통과시켜 상기 도금조(3)내의 용융금속으로 도금한 후 도금조(3) 상부의 가열대(7)와 유지대(8), 냉각대(9), 턴어라운드롤(10)을 거쳐 다음 공정으로 진행시키도록 된 용융아연 도금설비에 있어서, 상기 유지대(8)와 냉각대(9) 사이에 직류 전자석(18)과 에어노즐(14)로 이루어진 강판 진동방지장치(11)를 설치구하고, 상기 에어노즐(14)이 이 에어노즐(14) 선단의 자극(12) 선단으로부터의 돌출거리가 약 50mm가 되도록 하여 상기 직류 전자석 자극(12)사이의 중앙에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 전자석을 이용한 강판 진동장치를 구비한 용융아연 도금설비를 제공한다.

Description

직류 전자석을 이용한 강판 진동방지장치를 구비한 용융아연 도금설비

본 발명은 용융아연 도금설비의 개선에 관한 것으로, 특히 직류자장을 이용한 강판 진동방지 장치를 구비하는 용융아연 도금설비에 관한 것이다.

강판에 용융아연을 도금하는 공정에서, 아연 도금조를 통과하여 나온 철판은 에어나이프에서 아연 도금층의 두께를 조절하고 가열대와, 유지대, 냉각대를 거쳐 턴어라운드롤을 지나게 된다. 이때, 도금조와 턴어라운드롤까지의 거리가 약 45m 이상이 되기때문에 강판의 진동으로 인한 도금량 편차가 발생하여 불량을 유발하게 된다. 이에 본 발명은 도금조와 턴어라운드롤의 중앙부에 직류 전자석을 포함하는 진동방지장치를 설치하여 강판 진동을 방지하고, 또 가이드 에어노즐로 냉각능을 높여 도금품질을 높일 수 있도록 개선된 용융아연 도금설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

일반적으로 용융아연도금 강판은 도장성, 용접성 및 도장후 내식성이 우수하여 자동차용 강판으로 널리 사용되고 있다. 연속용융아연도금 공정중에서, 아연욕조를 통과한 도금된 강판은 에어나이프로 미응고 용융아연이 제거된 후 가열대와 유지대에서 아연도금층이 완전히 굳기 전에 아연과 철의 계면 열확산 반응으로 합금층을 생성시키고, 냉각내에서 냉각한 후 턴어라운드롤을 지나게 된다. 그러나, 용융아연 도금조에서 턴어라운드롤까지는 그 거리가 45m 이상이 되고 에어나이프에서 고압의 공기를 분출하기 때문에 강판에 진동현상이 발생하여 도금층의 두께가 불균일해지는 문제점이 있게 된다. 가열대와 유지대를 통과한 강판의 온도는 450-550℃ 정도를 유지하게 되고 냉각대에서 150-250℃로 냉각되나, 강판의 진동으로 인해 도금층이 두꺼워진 경우는 냉각이 늦어지기 때문에 턴어라운드롤에서 고온의 합금층이 흡착 탈락하는 현상이 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공기를 불어넣어 냉각시키는 공기냉각법, 강판 표면에 냉각수를 분무시켜 냉각시키는 방법, 냉각롤을 이용하여 냉각시키는 방법 등이 개발되었으나, 공기냉각법은 설비상 제한으로 냉각능이 부족하고, 냉각수를 분무할 경우는 냉각능은 충분하나 냉각수에 의한 도금층의 고온산화 및 턴어라운드롤 통과시 미끄럼 현상이 발생하는 문제점이 있다. 냉각롤을 이용하는 방법은 냉각롤의 회전 속도와 강판의 속도가 다를 경우 상대적으로 슬립이 일어나 도금층에 결함이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 연구개발된 것으로, 그 목적은 용융아연 도금설비의 유지대와 냉각대 사이에 직류 전자석을 이용한 강판 진동방지장치를 설치하여 강판의 진동에 의한 도금량 편차를 줄이고, 가이드 에어노즐을 통한 냉각능 향상으로 더욱 우수한 품질의 용융아연도금 강판을 제조해낼 수 있는 용융아연 도금설비를 제공하고자 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 용융아연 도금 설비의 구성개요도,

도 2는 본 발명의 요부의 구성 및 작동원리를 보여주는 개요도,

도 3은 본 발명의 요부의 상세 구성도.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 강판 2 : 스나우트 3 : 도금조

4 : 씽크롤 5 : 스테빌라이징롤 6 : 에어나이프

7 : 가열대 8 : 유지대 9 : 냉각대

10 : 턴어라운드롤 11 : 진동방지장치

12 : 직류전자석 자극 13 : 자극간 거리

14 : 에어노즐 15 : 자극선단과 노즐선단간 거리

16 : 고정구 17 : 자극과 강판간 거리

18 : 직류 전자석

이하에서, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 구성개요를 설명한다. 예열된 강판(1)은 스나우트(2)를 통하여 도금조(3)내로 들어와서 씽크롤(4)과 스테빌라이징롤(5)을 거쳐 도금조(3) 밖으로 나가게 된다. 이 강판(1)은 에어나이프(6)를 통과하면서 적절한 에어의 세기로 강판 표면상의 과량의 용융아연을 제거하여 필요한 두께로 도금되어 가열대(7)와 유지대(8)에서 합금화된다. 합금화된 강판은 냉각대(9)와 턴어라운드롤(10)을 거쳐 다음 공정으로 빠져 나간다. 이와 같이 도금조(3) 밖을 나온 강판(1)은 진동하기 시작하여 유지대(8)와 냉각대(9)의 중간위치, 즉 도금조 상부 20-25m상의 부분에서 그 진동폭이 최대로 된다. 이 위치에 냉각을 겸한 가이드 에어노즐(14)과 직류 전자석(18)을 포함하는 강판 진동방지장치(11)를 설치하여 강판(1)의 진동을 억제하는 장치를 설치구비하는 것이 본 발명에 따른 용융아연 도금설비의 기술적 구성요지이다.

본 발명의 구성요부의 구성 및 작동원리를 도 2를 참조하여 설명한다. 강판 진동이 최대가 되는 지점에 전자석(18)의 자극(12)이 오도록 설치한다. 전자석(18)의 자극(12)간 간격(13)은 조절가능하도록 만든다. 강판(1)이 진동할 때 자장을 인가하면 강판(1)은 강자성체이기 때문에 자극(12)쪽으로 이동하게 되며 진동은 감소하게 된다. 그러나, 강판(1)에 걸리는 인장력이 작아 느슨해지면 강판(1)이 자극(12)에 붙게 되어 강판(1)표면과 자극(12)의 마찰에 의해 강판(1)에 흠이 발생하게 된다.

이러한 문제를 보완하기 위하여 강판(1)에 에어를 분사할 수 있는 에어노즐(14)을 자극(12)과 자극(12)사이에 설치하고, 이를 통해 에어를 분사하여 강판(1)이 자극(12)에 붙는 것을 방지함과 동시에 강판(1)을 냉각할 수 있도록 한다. 상기 가이드 에어노즐(14)은 기존의 냉각롤과는 달리 회전하지 않기 때문에 동기 회전시킬 필요가 없게 되어 종래와 같은 냉각롤에 의한 결함 발생의 문제를 해소할 수 있다.

강판(1)에 걸리는 인장력과 자극(12)간의 거리, 자장세기, 가이드 에어노즐(14)의 분사력을 적절히 조절하면 강판(1)의 진동을 최소한으로 줄일 수 있다.

[실시예]

도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 길이 3m인 강판(1)을 수직으로 상하에서 고정시켜 설치하고, 그 중앙부에 자극(12)간 간격이 500mm인 전자석(18)을 설치하였다. 자극(12)과 자극(12)사이의 중심부에 폭 250mm, 슬릿간격 2mm인 에어노즐(14)을 설치하였다. 자극(12) 선단과 에어노즐(14) 선단간의 상대 거리(15)는 에어노즐(14)을 전후로 이동시켜 조절할 수 있도록 하였다.

폭 200mm, 두께 0.8mm, 길이 3m인 아연도금 강판(1)을 상하에서 고정구(16)를 이용하여 고정시켜 수직으로 설치한 후 강판(1)과 자극(12)간의 간격(17)이 60mm, 자극(12)간 간격 500mm, 자극(12)으로부터 에어노즐(14)이 돌출한 거리(15)를 50mm로 하고, 강판(1)의 최대 진동폭이 10mm가 되도록 임의로 진동을 일으키게 한 후 진동이 완전소멸할 때까지의 시간을 측정한 결과 약 10초가 걸렸으나, 같은 조건에서 강판(1)에서 자장이 0.1 테슬라가 되도록 전자기장을 인가하고 동시에 에어노즐(14)로부터 공기를 0.3바(bar)의 공기압으로 분출시킨 경우에는 전자기장을 인가함과 동시에 진동이 멈추었으며, 강판(1)은 에어노즐(14)로부터 약 1.5-2mm정도 떨어져 있었다. 또한, 자장을 인가하지 않은 상태에서 최대 10mm의 진동을 일으킬 수 있는 힘을 자장을 인가한 상태에서 부과한 경우에는 강판(1)에 진동이 발생하지 않았다.

이상과 같은 결과로부터, 본 발명을 사용하는 경우 용융아연 도금공정중에 제품품질에 큰 악영향을 끼치는 강판의 진동을 효과있게 억제할 수 있다는 것을 확인하였다.

상술한 바와 같이 본 발명은 직류 전자석과 강판 가이드 에어노즐을 용융아연 도금설비의 유지대와 냉각대 사이에 설치하여 강판의 진동현상을 방지하면서 강판의 냉각능을 향상시킬 수 있는 기술로, 강판의 진동방지로 도금량 편차를 줄여 더욱 우수한 품질의 용융아연도금 강판을 제조해내도록 할 수 있는 효과를 제공하는 것이다.

Claims (2)

1. 강판(1)을 싱크롤(4) 및 스테빌라이징롤(5)을 통해 도금조(3)를 통과시켜 상기 도금조(3)내의 용융금속으로 도금한 후 도금조(3) 상부의 가열대(7)와 유지대(8), 냉각대(9), 턴어라운드롤(10)을 거쳐 다음 공정으로 진행시키도록 된 용융아연 도금설비에 있어서, 상기 유지대(8)와 냉각대(9) 사이에 직류 전자석(18)과 에어노즐(14)로 이루어진 강판 진동방지장치(11)를 설치구비하는 것을 특징으로 하는 직류 전자석을 이용한 강판 진동방지장치를 구비한 용융아연 도금설비.
2. 제 1항에 있어서, 상기 직류 전자석(18)의 자극(12)간 간격이 약 500mm이고, 상기 자극(12) 및 강판(1)간의 거리가 약 60mm 이며, 상기 에어노즐(14)이 이 에어노즐(14) 선단의 자극(12) 선단으로부터의 돌출거리가 약 50mm가 되도록 하여 상기 직류전자석 자극(12)사이의 중앙에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 직류 전자석을 이용한 강판 진동장치를 구비한 용융아연 도금설비.