KR101377382B1

KR101377382B1 - 시트메탈로부터 스케일을 제거하기 위한 슬러리 블라스팅 장치

Info

Publication number: KR101377382B1
Application number: KR1020097004376A
Authority: KR
Inventors: 케빈 씨. 보그스; 스튜어트 에이치. 크리칠리; 알란 알. 뮤쓰
Original assignee: 더 메트리얼 워크스, 엘티디.
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2007-08-27
Publication date: 2014-03-24
Also published as: RU2009106085A; WO2008033660A2; US7601226B2; CN101516532B; MX2009002451A; AU2007297059A1; GB0902318D0; GB2453507B; CA2661067A1; JP2010503544A; KR20090074726A; US20080108281A1; CN101516532A; RU2440197C2; ZA200900975B; AU2007297059B2; EP2061608A2; EP2061608A4; HK1133409A1; GB2453507A

Abstract

프로세스된 시트 메탈(processed sheet metal)의 표면으로부터 스케일을 제거하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 상기 장치 및 방법에서는, 시트 메탈 표면에 근접하게 배치된, 서로 반대 방향으로 회전하는 휠들의 쌍들(pairs of wheels)로써, 스케일 제거 매체(scale removing medium)를 추진시킨다.

시트 메탈, 열간압연 코일, 스트립, 스케일, 슬러리, 임펠러 휠, 블라스팅기, 브러셔, 건조기, 레벨러, 텍스쳐

Description

시트메탈로부터 스케일을 제거하기 위한 슬러리 블라스팅 장치{SLURRY BLATING APPARATUS FOR REMOVING SCALE FROM SHEET METAL}

본 발명은 시트(sheet) 또는 연속적 형태의 평탄한 재료로부터 바람직하지 않은 표면의 물질을 제거하는 프로세스(process)에 관련된 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 스케일 제거 매체(scale removing medium), 특히 액체/입자 슬러리(liquid/particle slurry)를 장치를 통과하는 시트메탈(sheet metal)의 대향면들(opposite sides)에 대해 추진시킴으로써, 프로세스된 시트메탈(processed sheet metal)의 표면으로부터 스케일을 제거하기 위한 장치 및 방법에 관련된 것이다.

프로세스된 시트메탈이란, 냉간압연 시트메탈(cold rolled sheet metal)의 제작 및 어떤 제품의 제작에 사용하기 위해 준비된 시트메탈을 뜻한다.

이러한 형태의 시트메탈은, 예컨대 농경 장비, 자동차 부품들, 강재 컨테이너들, 침대 프레임들 등의, 폭넓은 강재 두께를 필요로 하는 제품들을 생산하는 데 사용된다.

시트메탈이 제작자에 의해 사용되기 전, 시트메탈은 대체로 열간 압연 프로 세스(hot rolling process)에 의해 마련된다. 열간 압연 프로세스 중에는, 탄소강은 1,500 ℉ (815 ℃) 이상의 온도로 가열되어 있다. 이 가열된 강재는 연속적으로 된 대향하고 있는 롤러(roller)의 쌍들을 통과하여 시트메탈의 두께가 줄어들게 된다. 일단 열간 압연 프로세스가 완료되면, 프로세스된 시트메탈 또는 열간 압연 강재는 통상 물, 기름 또는 폴리머 액체(polymer liquid) 속에 담금질하여 온도가 저하되는데, 이들 모두는 충분히 공지된 기술이다. 이 프로세스된 시트메탈은, 저장의 편의 및 프로세스된 시트메탈의 최종 사용자 즉 항공기, 자동차, 또는 가전제품의 제조사들로의 운송의 편의를 위해, 코일(coil) 형태로 감겨지게 된다.

열간 압연된 시트메탈의 냉각 단계 중에, 시트메탈은 공기 중의 산소 및 냉각 프로세스 내에 포함된 수분과 반응하여, 산화철 층 또는 일반적으로 칭하는 스케일이 시트메탈의 표면에 형성될 수 있다. 상기 냉각 단계 중에 시트메탈 표면에 생성되는 스케일의 양과 조성은 시트메탈이 냉각되는 속도 및 열간 압연 프로세스로부터의 전체 온도 저하에 의해 영향을 받는다.

대부분 경우에 있어, 시트메탈이 제조자에 의해 사용되기 전에, 제작될 제품에 알맞는 표면을 제공하도록 시트메탈의 표면이 조절 처리되어야 하며, 그래서 시트메탈이 도장이 되거나 또는 다른 코팅이 입혀질 수 있다. 시트메탈 표면을 코팅하기 전에, 열간 압연 시트메탈 또는 프로세스된 시트메탈의 표면으로부터 산화물을 제거하는 가장 통상적인 방법으로는 '피클링(pickling)'으로 알려진 프로세스가 있다. 산화물을 제거하는 이 프로세스에서, 열간 압연 프로세스 후 이미 대기온도로 냉각된 시트메탈은 풀려져서, 시트메탈 표면에 형성된 스케일을 화학적으로 제 거하는 산세조(bath of acid)를 통과하여 당겨진다. 산세조에 의해 스케일이 제거되면, 이어서 시트메탈은 세척되고 건조된 후, 시트메탈 표면이 산화되고 녹스는 것을 막기 위해 즉시 기름으로 도포 된다. 기름은 공기에 대한 필름 층 장벽을 제공하여, 시트메탈의 나 금속 표면을 대기중의 공기 및 수분에 노출되는 것을 차단해준다. 나 금속 표면은 대기중의 공기 및 수분에 노출되면 거의 즉각적으로 산화가 일어나므로, 피클링 프로세스 후에 즉시 시트메탈을 기름 도포하는 것이 매우 중요하다.

피클링 프로세스는 프로세스된 시트메탈로부터 실질적으로 모든 산화층 또는 스케일을 제거하는 데 효과적이다. 그러나 피클링 프로세스에는 여러 가지 단점이 있는데, 예를 들면, 시트메탈 산세조에 있는 산은 부식성이 있어서, 장비에 손상을 끼치며, 사람에게 위험하며, 특수 저장 및 처분이 필요한 환경 위험 화학물질이다. 게다가 프로세스의 산세조 단계는, 시트메탈 프로세싱 설비에 있어 상당한 면적을 필요로 한다.

이리하여, 산업계에서는, 종래의 피클링 프로세스에서와 같이 넓은 바닥 면적을 필요로 하지않고 산과 같은 위험한 화학물질을 필요로 하지 않으면서, 시트메탈의 표면으로부터 산화물 또는 스케일을 제거하는 향상된 시트메탈 표면 처리 장치 및 방법을 필요로 하고 있다.

본 발명은, 프로세스된 시트메탈로부터 스케일을 제거하는 데 있어서, 위험한 화학물질을 사용하지 않으면서 덜 복잡한 프로세스를 제공함으로써, 종래의 장치 및 방법에 연관된 단점들을 극복해 준다. 본 발명에 의한 장치는, 사전 처리된, 즉 열간 압연된 시트메탈을 수용하여, 시트메탈 표면으로부터 스케일을 완전히 제거하기 위해 본 발명에 의한 방법을 수행한다. 여기서 "시트메탈(sheet metal)"의 의미는 예컨대 탄소강 및 스테인리스강으로 된 스트립(strip) 및 판재 형태의 모든 시트메탈(sheet metal)을 의미한다.

본 발명에 의한 장치에는, 코일(coil)로부터 들어오는 시트메탈을 실질적으로 평편하게 하고 수평을 맞추어 주는 기능을 하는 레벨러(leveler)가 사용될 수 있다. 상기 레벨러는 인장 레벨러(tension leveler)나 롤러 레벨러(roller leveler)일 수 있으며 또는 둘 다일 수도 있다.

시트메탈은 장치의 레벨러로부터 스케일 제거기(descaler)로 이동된다. 스케일 제거기에는, 여기서 휠들(wheels)로 칭해지는 다수의 원심 임펠러들(centrifugal impellers)이 포함되어 있으며, 상기 휠들은 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈의 상 하방에 간격을 두고 나란히 배치된다. 회전하는 상기 휠들에는 연마용의 스케일 제거 매체(scale removing medium), 즉 액체와 입자의 슬러리(slurry)가 공급된다. 회전 휠들은 상기 매체를 시트메탈의 평편한 표면에 고속으로 추진시키고, 시트메탈이 스케일 제거기를 통과할 때 슬러리가 시트메탈에 충돌함으로써, 시트메탈의 표면으로부터 스케일이 제거된다.

또한 본 장치에는, 선택적으로, 보그스(Voges)의 특허 제 6,814,815에 따라 브러셔(brusher) 또는 브러싱 섹션(brushing section)이 포함될 수도 있다. 또한 대부분의 경우에, 상기 스케일 제거기 또는 브러싱 섹션으로부터 시트메탈을 수용하는 적어도 하나의 린싱 디바이스(rinsing device)도 포함되어 있을 것이다. 브러셔들을 회전시키는 브러싱 섹션 및 린싱 스프레이는 시트메탈의 대향하고 있는 면들에 대해 충격을 가하고, 스케일 제거기에서의 연마 프로세싱에서 생긴 임의의 잔여물들을 제거하는 데 도움을 준다. 시트메탈의 대향하고 있는 면들에 충격을 가하는 회전 브러셔들은 또한 시트메탈의 표면 텍스쳐(surface texture) 및 재질을 더 조화시키도록 형성될 수도 있다.

그 다음에, 시트메탈은 건조기(dryer)를 통과하여, 건조되거나 또는 시트메탈에 남아 있는 잔여 린싱 액체가 제거된다.

그 다음에, 선택적으로, 건조된 시트메탈은 즉시 코팅 디바이스를 통과할 수 있는데, 상기 코팅 디바이스는 시트메탈의 건조된 표면 위에 기름막 또는 여타 보호층을 도포하여, 표면의 재산화를 방지하고, 후속 프로세싱을 위한 윤활을 제공하며, 건조되고 기름 도포된 시트메탈이, 다음 단계로, 시트메탈을 다시 코일로 감아주는 재권취기(recoiler)로 넘겨져 만들어지는 코일 내에서, 두 스틸 표면 사이의 접촉으로 인한 손상을 방지할 수 있게 한다. 스케일이 제거되고 기름 도포된 시트메탈 코일은 후속공정에서 소요될 때까지 저장에 편한 형태로 있게 된다.

본 발명의 장치에 의해 수행되는 전체 스케일 제거 프로세스는, 예컨대 보그스의 미국 특허 제 6,814,815호의 프로세스와 같은 여타의 시트메탈 프로세스의 보완이 되는데, 상기 특허의 프로세스에서는, 일부 아연 코팅 등과 같이, 전체 스케일 제거를 요구하지 않는 다수의 제품들에게 적합한 부식 방지 표면을 남기면서, 통제된 부분의 스케일만 제거된다.

본 스케일 제거 프로세스 및 그 방법은 프로세스된 시트메탈로부터 스케일을 제거하는 참신한 프로세스를 제공하는데, 여기에는 종래 기술의 프로세스에 비해 여러 가지 상업상의 이점들이 있다. 예를 들면, 졸래 기술의 피클링 프로세스에 대비하여, 본 장치 및 그 작동 방법에 있어서는, 운전 경비가 작게 들며, 동시에 위험 물질을 필요로 하지 않으며, 유해한 린스 잔여물이 시트메탈 표면에 남지 않는다. 공기중에 노출 또는 오랜 시간 동안 높은 온도에서 있음으로 해서 산화가 증가하는, 시트메탈 스트립의 에지부들(edges) 또는 시트메탈 코일 단부들(ends)에 형성된 좀더 견고한 산화물을 제거하기 위해, 프로세싱 라인의 속도 또는 여타 파라미터들(parameters)을 변화시킬 필요가 없다.

본 스케일 제거기는, 프로세스된 시트메탈에 라인 스톱 오염(line stop stain), 린스 오염, 또는 역사적으로 피클링 프로세스에 연계된 시트메탈의 과피클링(over-pickling)으로 인한 동등의 결함이 나타나지 않으면서, 프로세싱 라인 속도와 관계없이 넓은 작업 영역에 사용될 수 있다. 실버(silvers) 및 심(seems) 등의 작은 표면 결점들은 본 새로운 프로세스에 의해 제거된다. 피클링시 종종 스트립 상에 유리된 스틸 플랩들(steel flaps)이 스케일 부분을 커버하면서 잔존하게 되는데, 이 플랩들이 후속의 롤링, 코팅 또는 어닐링(annealing) 작업시 떨어져 나와 스틸 프로세서의 고객 변상이 증가하게 된다.

또한 본 발명에 의한 장치 및 방법은 하나의 면에 적용될 수도 있다.

또한 본 발명에 의한 장치 및 방법은 프로세스된 시트메탈의 표면 텍스쳐를 컨트롤하는 데 사용될 수 있다.

목표 표면 텍스쳐를 얻도록, 본 발명에 의한 장치를 사용하여 표면 텍스쳐가 컨트롤 될 수 있다. 텍스쳐는 고부가가치 제품들에 있어서 키(key) 파라미터가 된다. 시트(sheet)의 소비자들은 종종, 그 재료의 최종 사용처 및 제작 프로세스에 따라, 구매 시트에 대해 엄격한 범위의 Ra 값 및 Rpc 값을 명시하고자 한다. 아연의 부착성을 좋게 하기 위해 150 마이크로 인치(micro inch) 범주의 높은 Ra 값이 요구될 수도 있으며, 또는 예컨대 중간의 코팅 중량 컨트롤에서 무거운 코팅 중량 아연도금 라인에서는, 하이 피크 카운트(high peak count)를 갖는 70 마이크로 인치의 Ra 값이, 인발 또는 스탬핑(stamping) 프로세스에서 윤활성을 좋게 하기 위해 요구되거나, 또는 마감 도장 후 매력적인 표면을 제공하기 위해 필요할 수도 있다.

또한 본 장치는, 스틸 메탈 스트립의 대향하고 있는 표면들 상에 서로 다른 목표 텍스쳐들이 얻어지도록 사용될 수도 있다. 이러한 것은, 예를 들면, 부품의 내부에 대한 주 요구 조건은, 인발을 위해 두꺼운 코팅을 지니고 그리고 마모 및 부식 방지를 위해 두꺼운 폴리머 코팅을 지원하는 것이고, 부품의 외부에는 매력적이고 매끄러운 도장면이 제공될 필요가 있는 경우에 사용될 수 있다. 이러한 기술은 지금까지 호화 자동차의 차체 판넬에 사용되어 왔으나, 여타의 분야에서도 동등하게 적용될 수 있을 것이다. 시트의 표면 텍스쳐를 조절하는 능력은 매우 중요하다. 왜냐하면, 표면 텍스쳐가 거칠면 대개 코팅 부착력이 증가하나, 더 많은 코팅재가 소요되기 때문이다. 본 장치는 조절가능하기 때문에, 본 장치의 사용자는, 부착력 또는 소요 코팅재에서 무엇이 더 바람직한가에 따라, 표면 텍스쳐를 조절할 수 있다.

본 장치는, 특히 마이크로 거칠기(micro roughness)라 칭하는 텍스쳐 범주에서, 혼합된 토포그래피(topograhy)를 가지는 경향이 있는, 시트메탈의 피클링에 의해 얻을 수 있는 것보다 더 균일한 표면 텍스쳐를 제공해 준다. 본 발명에 의한 장치는, 상이한 폭의 스틸 메탈을 효과적으로 수용하도록, 쉽게 조정될 수 있다. 슬러리가 시트메탈의 표면과 접촉하는 블라스트 존(blast zone)의 폭은 좁은 재료에 맞춰 줄어들 수 있다. 그러나 여전히 본질적으로 본 장치의 휠들의 설계된 최대 에너지를 사용할 수 있어서, 폭이 좁은 재료의 경우에는 시트메탈 프로세싱 라인을 보다 고속으로 작동할 수 있다.

슬러리에 스테인리스 스틸 입자들을 사용하면, 시트메탈의 부식 반응을 향상시킬 수 있다. 보고에 의하면, 이는, 메탈 표면상에 프리 철 이온들(free iron ions)이 감소하여 표면 패시베이션(passivation)이 일어나기 때문이다.

건 블라스팅(dry blasting) 시트메탈에 비교하면, 본 발명에 의한 장치 및 방법은 보다 견실한 성능을 제공하는데, 이는 본 장치에 사용되는 슬러리 내의 연마용 입자들이 건 블라스팅에 사용되는 동일 또는 대등의 입자들만큼 빨리 성능 저하되지 않기 때문이다. 본 장치에 사용되는 슬러리 내에 존재하는 액체는, 연마용 입자들간의 우연하고 목적하지 않은 충돌로부터 야기되는 입자들의 손상을 감소시켜주며, 결과적으로 연마용 입자들의 사용수명을 늘려준다. 이와 유사하게, 상기 액체는, 연마용 입자들과 기계 구성요소들간의 충돌에 기인하는 마모를 줄여주며, 결과적으로 기계 구성요소들의 사용수명을 늘려준다. 또한, 건 블라스팅과는 달리, 본 발명에 의한 장치는 먼지를 발생시키지 않으며, 이로 인해, 보다 인간환경공학적인 작업장을 제공해 주며, 화재 위험을 감소시키며, 소음을 덜 발생시킨다.

또한, 본 발명에 의한 장치는, 시트메탈의 표면 위 또는 표면에 침투된 일련의 잔여물을 남기는 건 블라스팅 보다, 더 청결한 스트립 표면을 제공해준다. 이들 건 블라스팅의 잔여물들에는 금속 때(metallic smuts)가 포함될 수 있는데, 이것은 제거하기가 매우 어렵다. 또한, 건 블라스팅 하기 전의 시트메탈 상에 있는 표면 오염물질들이 시트메탈의 표면에 침투될 수도 있다. 게다가, 건 블라스팅과는 다르게, 스틸 메탈 스트립상의 습 스팟(wet spot)들은, 스트립 표면상에, 추후 결함을 일으킬 수 있는, 벗겨진 스케일 또는 마모 파편들의 응집 덩어리 발생 문제를 야기하지 않는다. 상기 응집된 덩어리가 발생하면, 이는 시트메탈 스트립 또는 라인상의 프로세싱 롤에 부착될 수 있게 된다.

스트립 국부 영역에서의 온도를 상승시켜, 스트립의 변형 및/또는 플래시 부식(flash corrosion)을 유도하는 건 블라스팅의 문제가 본 발명에 의한 장치에서는 일어나지 않았다.

본 발명에 의한 장치 및 방법에서는, 건 블라스팅 보다 더 넓은 범위의 스케일 제거 매체, 예컨대 더 넓은 범위의 입자 크기가 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 의한 장치는 시트메탈의 프로세싱 옵션(option)을 증가시켜 준다. 예를 들면, 시트메탈의 표면을 처리하는 슬러리의 액체로서 방청제(rust inhibitor)가 사용될 수 있다. 또한, 슬러리 액체에 청결제(cleaner)를 첨가하여, 시트메탈 표면의 기름을 제거하거나 또는 표면을 청결하게 할 수도 있어서, 다른 프로세스에서 생산된 결함 있는 소재를 재처리할 수도 있다.

다른 슬러리 블라스팅 장치와 비교해보면, 본 발명에 의한 장치는 시트메탈 폭을 가로질러 연마재를 보다 더 균일하게 분포시켜준다. 바람직한 실시예에서, 본 장치의 각 휠에 의해 추진되는 각 슬러리의 흐름은 시트메탈의 폭 전체를 커버해준다.

또한, 본 발명에 의한 장치는, 상이한 폭들의 시트메탈을 수용할 수 있도록, 쉽게 조절될 수 있다. 본 장치에서는, 넓은 범위의 시트메탈 폭에 대해, 장치의 최대 에너지를 활용할 수 있다.

본 장치는 에너지 소비 측면에서, 공기분사 슬러리 블라스팅 시스템보다 더 효율적이다. 공기분사 시스템에서는, 보통의 산업용 스트립 폭을 커버하기 위해 다중의 방출 노즐들(multiple discharge nozzles)이 사용되어야 한다. 본 발명에 의하면, 개별 흐름의 슬러리 블라스팅 패턴(pattern)의 에지부가 시트메탈을 접촉하는 불연속점들이 없으며, 개별 패턴들이 중첩되거나 또는 이들이 시작하고 끝나는 불연속점들이 없게 된다.

또한 본 발명에 의한 원심 임펠러 스트립 스케일 제거 장치에는, 여타 슬러리 블라스팅 디바이스에 비해 구성 부품들의 수량이 적게 든다. 또한 본 장치의 대부분의 구성 요소들도 다른 슬러리 블라스팅 디바이스에 비해 덜 복잡하다. 게다가 전체 슬러리 체적 유량이 동등한 시스템에 있어서, 본 발명에 의한 장치에서는, 여타 슬러리 블라스팅 디바이스에 비해, 구성요소들이 움직이는 연마재와 접촉하는 면적이 매우 작게 되어서, 전체적 마모량이 적게 된다.

본 발명에 의한 장치 및 방법들의 특징들에 대해, 다음의 도면들과 실시예를 통해 좀더 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 의한, 프로세스된 시트메탈의 스케일 제거 장치 및 그 작동 방법에 대한 개략적인 입면도이다.

도 2는 도 1 장치에 대한 개략적인 평면도이다.

도 3은 도 1 장치 중 스케일 제거기 부분의 입면도이다.

도 4는 상기 스케일 제거기를 상류측(upstream)에서 본 측면도이다.

도 5는 상기 스케일 제거기를 하류측(downstream)에서 본 측면도이다.

도 6은 도 4 및 도 5에 도시된 스케일 제거기의 일 부분을 나타낸 도면이다.

도 7은 도 4 및 도 5에 도시된 스케일 제거기의 또 다른 부분을 나타낸 도면이다.

도 1에는, 프로세스된 시트메탈의 표면으로부터 스케일을 제거하는 본 발명에 의한 방법을 수행하는, 본 발명에 의한 장치가 개략적으로 도시되어 있다. 시트메탈은 하류측 방향으로 이동되는데, 도 1에 도시된 장치를 통해 왼편에서 오른편으로 이동된다. 도 1에 도시되고 설명될 본 장치의 구성 요소들은 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 것이다. 청구범위에 의한 보호 범위를 벗어나지 않으면서, 기 술되어 질 바람직한 실시예에 대한 변형 및 수정들이 가능함이 이해되어야 한다.

도 1을 참조하면, 사전 프로세스된 시트메탈의 코일(예컨대 열간 압연 시트메탈)(12)이 본 장치(14)에 시트메탈(16)을 공급하기 위해 본 장치(14)에 근접하게 위치하고 있다. 시트메탈의 코일(12)은, 통제된 방식에 의해 선택적으로 롤(roll) 형태에서 시트메탈(16)로 풀어주는 기능을 하는 기존의 장치상에 지지될 수 있다. 다르게는, 시트메탈이 개별의 시트로 본 장치에 공급될 수도 있다.

롤 형태에서 풀려진 시트메탈(16)을 수용하기 위해, 본 장치(14)의 레벨러(leveler)(18)가 시트메탈(12)에 근접하게 위치한다. 상기 레벨러(18)에는 다수의 롤들(rolls)(22, 24)이 간격을 두고 포함되어 있다. 도면에는 롤러 레벨러가 도시되어 있지만, 다른 타입의 레벨러가 본 발명에 의한 장치 및 프로세스에 사용될 수도 있다.

시트메탈(16)은 레벨러(18)로부터 본 발명의 스케일 제거기 또는 셀(26) 속으로 이동된다. 도 1 및 도 2에는, 한 쌍의 스케일 제거기 셀들(descaler cells)(26)이 시트메탈의 하류측 이동 방향을 따라 연속적으로 배치되어 있는데, 상기 스케일 제거기 셀은, 스트립 양면의 각각의 면을 처리하도록 한 쌍씩 배치된 두 쌍의 조화된 원심 임펠러 시스템들로 구성되어 있다. 상기 스케일 제거기 셀들 양쪽 모두는 동일한 방식으로 구성되어 있으므로, 이후 하나의 스케일 제거기 셀만에 대해서 상세히 설명한다. 스케일 제거기 셀들의 수량은, 요구되는 장치의 라인 속도와 조화되게끔 선택되며, 적절한 스케일 제거 및 후속의 표면 텍스쳐 조절이 확보되게끔 선택되어 진다.

도 3에는, 도 1 및 도 2에 도시된 장치에서 스케일 제거기(26)를 떼어내어 확대한 입면도가 도시되어 있다. 도 3에서, 시트메탈 이동의 하류측 방향은 왼편에서 오른편으로 된다. 상기 스케일 제거기(26)는 기본적으로 중공의 박스(hollow box)(28)을 포함하고 있는데, 도 3 내지 도 5에서, 상기 스케일 제거기 박스(28)를 통과하는 시트메탈의 일부분이 나타나 있다. 시트메탈이 스케일 제거기 박스(28)를 통과할 때, 시트메탈은 대체로 수평방향으로 맞추어져 도시되어 있는데, 도면에 도시된 시트메탈의 수평방향이 본 발명의 올바른 작동을 위해 꼭 필요한 것은 아님을 이해하여야 한다. 시트메탈이 스케일 제거기 장치를 통과할 때, 수직으로 될 수도 있으며, 여타의 다른 방향으로 될 수도 있다. 따라서, "상면" 및 "하면", "위" 및 "아래", 또는 "상부" 및 "하부" 등의 용어는, 본 장치의 올바른 작동을 위한 시트메탈의 방향 또는 본 장치의 방향을 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

상기 박스의 상류측 단부 벽(32)에는 시트메탈(16)의 폭과 두께를 수용하는 좁은 입구 개구부 슬롯(slot)(34)이 나 있으며, 반대쪽 하류측 단부 벽(36)에도 역시 시트메탈(16)의 폭과 두께를 수용하게끔 크기가 정해진 좁은 출구 개구부 슬롯(38)이 나 있다. 상기 입구 개구부 슬롯(34)은 도 4에 도시되어 있으며, 출구 개구부 슬롯(38)은 도 5에 도시되어 있다. 상기 개구부들에는, 스트립의 프로세싱 동안에 슬러리가 박스 내에 포함되도록 설계된 실링 디바이스들(sealing devices)이 장착되어 있다. 또한, 상기 스케일 제거기 박스(28)에는, 상부벽(top wall)(42)과 일련의 하부벽 판넬들(bottom wall panels)(44) 및 한 쌍의 측벽들(sidewalls)(46, 48)이 있어서, 박스의 내부 공간을 둘러싸게 된다. 간결함을 위해, 대향하고 있는 롤러들의 쌍들(52, 54)을 제외하곤, 박스 내부는 빈 공백으로 나타내었는데, 상기 롤러들의 쌍들(52, 54)은, 시트메탈이 입구 개구부 슬롯(34)으로부터 출구 개구부(38)까지 상기 박스를 통과할 때, 상기 시트메탈을 지지해준다. 많은 경우에, 리트랙팅 디바이스(retracting device)가 있어서, 스트립의 단부들이 기계를 통과해 나아가는 것을 도와줄 것이다. 박스(28)의 하부에는, 박스 내부로의 배출 개구부를 지닌 배출 슈트(discharge chute)(56)가 형성되어 있어서, 시트메탈(16)로부터 제거된 물질의 배출이 가능하고, 박스(28) 내부로부터 사용된 슬러리의 수집이 가능하다.

상기 박스 상부벽(42)에 장착되어 정렬된 케이싱들(casings), 슈라우드들(shrouds) 또는 카울링들(cowlings)(58, 62)에는, 구동되는 한 쌍의 원심 임펠러휠들(68)이 설치되어 있으며, 상기 슈라우드들(shrouds)(58, 62)은, 상기 박스 상부벽(42)에 있는 개구부들을 통해 상기 박스 내부와 소통하는 중공의 내부를 지니고 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 슬러리 임펠러 케이싱 슈라우드들(58, 62)은 나란히 배치되어 있지 않고, 상기 박스 상부벽(42)에 단을 지어 배치되어 있다. 이것은, 한 임펠러로부터 배출되는 슬러리가 해당 쌍의 다른 임펠러로부터 배출되는 슬러리와 간섭을 일으키지 않도록 하기 위함이다.

한 쌍의 전기모터들(64)이 상기 한 쌍의 슈라우드들(58, 62)에 장착되는데, 각각의 전기모터(64)는, 그와 연관된 슈라우드(58, 62)의 벽을 관통하여 상기 슈라우드의 내부로 연장되는 출력 샤프트(output shaft)(66)을 가지고 있다. 스케일 제거기 휠들 및 그와 연관된 슈라우드들은 구조 및 작동면에서, 맥밀리언(MacMillan) 의 미국 특허 제 4,449,331호, 제 4,907,379호 및 제 4,723,379호; 카펜터스 등(Carpenters et al.)의 미국 특허 제 4,561,220호; 맥데이드(MacDade)의 미국 특허 제 4,751,798호; 및 루헤인(Lehane)의 미국 특허 제 5,637,029호에 개시된 슬러리 배출 헤드들(heads)과 유사한데, 상기 특허들 모두는 참조에 의해 여기에 통합되어 있다.

슬러리는 임펠러로부터 분당 280 피트 범위의 속도로 토출된다. 열간 압연 탄소강 스트립으로부터 최적으로 스케일을 제거하기 위해, 제 1 스케일 제거기 셀에서, #20 상태의 절단 와이어 쇼트(#20 conditioned wire shot)와 물의 슬러리가 사용될 수 있다. 제 2 스케일 제거기 셀에서 보다 연질 범주의 스테인리스 강을 사용하여, 결과적인 표면 텍스쳐를 조절하게 되는데, #30 및 #10의 쇼트 혼합물이 만족스럽다는 것이 입증되었다. 만일 제품이 프로세싱 후에 기름 도포가 되지 않는다면, 예컨대 오카이트 프로덕트 회사(Oakite Products, Inc.,)에 의해 "오카이트(Okite)" 상표하에 시판되고 있는 방청제들이 액체에 첨가될 수 있다. 특정 제품의 선택은 프로세스되는 시트의 사용 및 요구되는 보호 수준에 좌우된다.

만일 들어오는 자재의 표면에 기름기가 있다면, 통상의 알카린(alkaline)이나 또는 여타의 청결제 또는 탈지제(degreasing agent)들이, 슬러리 블라스팅 프로세스의 효율에 변동을 주지않으면서, 슬러리의 물에 첨가될 수 있다. 당업자들에 의해, 다른 연마용 매체들이 선정되어 사용될 수 있다. 슬러리 혼합물속에 섞여질 연마 재료의 평균 크기, 크기 분포, 모양 및 재질들은, 프로세스될 스트립의 재질 및 요구되는 표면의 마감 상태에 따라 좌우된다.

전기모터 샤프트(66)가 회전하면 이 샤프트에 연결된 스케일 제거 휠(68)이 회전하게 된다. 스케일 제거 휠(68)의 구동원으로서 전기모터(64)가 바람직하지만, 스케일 제거 휠(68)을 회전시키는 여타의 수단도 사용 가능하다.

스케일 제거기 박스(28)의 하부벽 판넬들(44)에는 제 2의 원심 슬러리 임펠러들 한 쌍(88)이 장착되어 있는데, 상기 유닛들은 기본 기능 및 크기에 있어, 상부 쌍(top pair)과 동일하다.

제 1쌍의 임펠러 휠들(68) 및 그 조립체들의 축(axes)과 제 2쌍의 임펠러들(88) 및 그 조립체들의 축 모두는, 스케일 제거기 박스(28)를 통과하는 시트메탈(16)의 방향에 대해 상대적인 각도를 지니면서 스케일 제거기 박스(28)에 장착되어 있다. 제 2쌍의 모터들(84)의 축들(98, 102)도 스케일 제거기 박스(28)를 통과하는 시트메탈(16)의 평면에 대해 상대적인 각도를 지니고 있다. 이 각도는 다음과 같은 효과가 있도록 정해지는데, 슬러리의 안정된 흐름이 확보되도록 하고, 스트립 표면에 아직 충돌하지 않은 입자들과 튕겨나는 입자들 사이의 간섭이 줄어들도록 하고, 연마재의 연마 작용이 향상되도록 하고, 물질 제거 효율이 향상되도록 하고, 스트립에 물질이 파묻히게 되면 후속의 충돌에서 제거되어야 하는데 이 파묻히게 하려는 힘이 감소되도록 정해진다.

스케일 제거 매체 공급부(104)는, 이전의 참조된 루헤인의 특허에 기술된 방식 또는 다른 대등한 방식으로, 스케일 제거 휠들(68, 84)의 중앙부에서 각 슈라우드들(58, 62)의 내부와 소통하게 되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 스케일 제거 매체는 물과 미세한 스틸 입자들의 슬러리로 되어 있다. 도 3에는, 여러 타입의 연마용 스케일 제거 매체를 스케일 제거기 박스(28)로 공급하는 다양한 기존의 방식을 나타내도록, 스케일 제거 매체의 공급부(104)가 개략적으로 도시되어 있다.

상부 쌍의 스케일 제거 휠들(68)은, 스케일 제거기 박스(28)를 통과하는 시트메탈(16)을 향해 스케일 제거 매체(105)를 하방으로 추진시킨다. 이전의 참조된 특허들의 개념들을 활용하여, 슬러리의 유체 및 고형 성분들이 스트립의 동일한 영역들을 효과적으로 겨냥하도록, 추진된 스케일 제거 매체(105)는 시트메탈(16)의 상면(106)과 충돌하여, 상면으로부터 스케일을 제거한다. 바람직한 실시예에서, 각 쌍의 스케일 제거 휠들에서 각 휠은 서로 반대 방향으로 회전한다. 예를 들면, 시트메탈(16)이 하류측 방향으로 이동할 때, 시트메탈 상면(106)의 왼쪽에 있는 스케일 제거 휠(68)이 반시계 방향으로 회전하면, 시트메탈 상면(106)의 오른쪽에 있는 스케일 제거 휠(68)은 시계 방향으로 회전한다. 이로 인해, 각 스케일 제거 휠(68)들은 스케일 제거 매체(105)를 추진시켜 시트메탈(16)의 상면(106)에 접촉하게 하는데, 여기서, 상기 각 스케일 제거 휠(68)들에 의해 추진된 스케일 제거 매체(105)의 접촉 영역은 시트메탈(16)의 폭을 약간 넘어서면서 전체 폭을 가로질러 연장된다. 스트립의 에지부를 약간 넘어 연장되게끔 토출함으로써, 가장 균일하게 커버되는 것을 확보할 수 있다. 이는 도 6 및 도 7에, 시트메탈(16)의 상면에 대해 스케일 제거 매체(105)의 장방형 충격 영역(112, 114)으로 묘사되어 있다. 스트립의 폭 방향에 대한, 휠들에 의해 추진되는 슬러리의 진행 방향이 휠 직경을 가로질러 슬러리의 토출 위치에 따라 변하기 때문에, 휠에서 멀리 있는 슬러리 충격 위치 에서는, 결과적인 텍스쳐에 약간의 방향성이 있을 수 있다. 이러한 것은 본 발명의 바람직한 실시예에서 서로 반대 방향으로 회전하는 한 쌍의 휠들을 사용함으로써 보상되는데, 스트립의 각 부분은 제 1휠의 제1 토출 슬러리에 의해 1차 처리되고, 그 후, 스트립을 가로지르는 제 1 슬러리 토출 속도 성분에 대해 균형을 잡아주는 반대의 속도 성분을 갖는, 제 2휠로부터 토출되는 제 2 슬러리의 충격에 의해, 제 1 토출 슬러리에 의해 생긴 방향성 영향이 보상된다.

상부 쌍의 휠들(68)이 축방향으로 단이 져서 위치하기 때문에, 시트메탈의 면(106) 위의 충격영역들(112, 114)도 축방향으로 간격을 두게 된다. 이로 인해, 각 휠들(68)로부터 추진되는 스케일 제거 매체(105) 사이에 접촉 간섭없이, 시트메탈의 전폭에 걸쳐 스케일 제거 매체(105)의 충격이 이루어질 수 있게 된다. 게다가, 스케일 제거 휠들의 쌍들(68,88)은 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈의 면(106)에 대해 가까이 또는 멀리 위치 조절될 수 있는데, 이는 폭이 다른 시트메탈에 사용될 수 있도록 제 2의 조절방안을 제공하게 된다. 시트메탈의 면(106)에 대해 모터들(64) 및 휠들(68)을 멀리함으로써, 시트메탈의 면(106) 위의 충격영역들(112, 114)이 늘어나게 된다. 시트메탈의 면(106)에 대해 모터들(64) 및 휠들(68)을 가까이하면, 시트메탈의 면(106) 위의 충격영역들(112, 114)이 줄어들게 된다. 이렇게 모터들(64) 및 그들의 스케일 제거 휠들(68)의 위치를 조절가능함에 따라, 본 장치는 폭이 상이한 시트메탈로부터 스케일을 제거하는 데 사용될 수 있다. 시트메탈 면에 대한 슬러리 충격영역의 폭을 조절하는 또 다른 방법으로는, 임펠러 케이싱/슈라우드에 대해 입구 노즐들(104)의 각 위치(angular position)를 움직이는 방법이 있는데, 이는 앞서 참조된 특허들에 설명되어 있다. 세 번째 방법으로는, 스트립의 이동 방향에 대해, 임펠러들의 쌍을 그들 회전축에 수직인 축(116)을 중심으로 회전시켜서, 각 휠로부터의 타원형 슬러리 충격영역의 길이는 같지만, 스트립 이동 방향에 대해 가로로 횡단하지 않으면서 직각의 형태가 않게 하는 방법이 있다. 스트립에 대해 멀리 또는 가깝게 움직이는 방법은 유량의 충격에너지도 변화시키게 된다.

또한, 스케일 제거 휠들(68)의 축들(78, 82)의 각도 방향은 스케일 제거 매체(105)의 충격이 시트메탈(16)의 면에 대해 어떤 각도로 유도되게끔 한다. 시트메탈(16)의 면에 대한 스케일 제거 매체(105)의 충격 각도는, 스케일 제거 효과를 최적화하도록 선정된다. 15도의 각도가 만족스럽다는 것이 입증되었다.

또한, 스케일 제거 매체(105)의 특성들을 조절함으로써, 스케일 제거 장치를 통과하는 시트메탈 스트립의 표면 텍스쳐를 조절할 수 있다. 예를 들면, 스케일 제거 매체(105)인 슬러리에 들어 있는 입자들의 크기, 형상, 재질들을 조합함으로써, 시트메탈의 표면 텍스쳐를 다르게 생성할 수 있다.

도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 하부 쌍의 스케일 제거 휠들(88)은, 상부 쌍의 스케일 제거 휠들(68)과 같은 방식으로, 스케일 제거 매체(105)가 시트메탈(16)의 하부면(108)에 충격을 주도록 하게 한다.

이 경우, 시트메탈(16) 하부면(108) 상의 스케일 제거 매체(105) 충격영역은, 시트메탈 상부면 상의 충격영역(112, 114)과 정 반대편이 된다. 이로써, 상부슬러리 및 하부 슬러리로부터 가해지는 스트립 하중이 균형을 이루게 되어, 라인 인장 안정성(line tension stability)이 향상된다. 이리하여, 하부 스케일 제거휠들(88)은, 상부 스케일 제거 휠들(68)과 같은 방식으로, 스케일 제거기(26)를 통과하는 시트메탈(16)의 하부면(108)으로부터 스케일을 제거하는 기능을 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 본 장치의 프로세싱 라인의 실시예에서는, 2개의 블라스팅 셀(26)이, 본 장치의 라인을 통과하는 시트메탈(16)의 경로에 연속적으로 배치되어 있다. 시트메탈(16)은 상기 2개의 셀들을 빠져나오자마자 추가적 처리가 될 수 있도록 되어 있다.

하나의 브러셔(122)가 상기 블라스팅 셀(26)에 인접하여 배치되어서, 스케일 제거기로부터 시트메탈(16)을 수용하게 된다. 상기 브러셔(122)는, 참조에 의해 여기에 통합된 보그스(Voges)의 특허 제 6,814,815에 개시된 타입이 될 수 있다. 상기 브러셔(122)는 시트메탈(16)의 폭을 가로질러 배치된 다수의 회전 브러셔들을 포함하고 있다. 시트메탈(16)이 브러셔(122)를 통과함에 따라, 상기 브러셔(122) 내에 있는 회전 브러셔들은 시트메탈(16)의 대향하고 있는 상면(106) 및 하면(108)과 접촉하여, 대체로 거칠기가 적고 약간의 방향성을 지닌 균일하게 브러싱되고 블라스팅된 면을 생성한다. 상기 브러셔들은, 블라스팅 셀들(26)에 의해 생성된 면들의 텍스쳐를 개조하고 조절하면서 시트메탈의 대향하고 있는 면들을 처리하도록, 브러셔(122) 내에서 분사되는 물과 함께 작용한다.

하나의 건조기(124)가 상기 브러셔(122)에 인접하여 배치되어서, 브러셔로부터 시트메탈(16)을 수용하거나, 또는 브러싱 유닛이 설치되지 않았거나 선택되지 않은 경우에는 슬러리 블라스팅기로부터 직접 시트메탈(16)을 수용하게 된다. 상기 건조기(124)는 시트메탈(16)이 건조기(124)를 통과함에 따라, 시트메탈(16)의 표면으로부터 액체를 건조시키는데, 상기 액체는 린싱(rinsing) 프로세스에서 잔존한 것이다.

권취기(126)는 건조기(124)로부터 시트메탈(16)을 수용하고, 저장 및 운송을 위해 상기 시트메탈을 감아준다.

또 다른 라인 형태/실시예에서는, 본 장치에 의해 프로세스된 시트메탈이, 예컨대 아연도금 또는 도장 등의 코팅으로 더 처리될 수도 있다.

또한, 시트메탈이 도 1 및 도 2에 도시된 라인 장치를 재차 통과함으로써 더 처리될 수도 있다.

또한, 시트메탈의 대향하고 있는 면들이, 예컨대 본 장치를 통과하는 시트메탈의 상부 및 하부 휠들에 다른 종류의 스케일 제거 매체를 공급함으로써, 달리 처리될 수도 있음을 인식해야 한다.

또한, 본 장치의 스케일 제거기가, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 다른 위치에 배치될 수도 있다. 예를 들면, 스케일 제거기가 브러셔 다음에 배치될 수도 있다.

이상에서 기술된 스케일 제거장치는, 기존 기술의 스케일 제거 프로세스, 주로 피클링, 에 비해 공장 바닥 면적을 작게 필요로 하며 경비가 적게 들면서, 프로세스된 시트메탈(즉, 사전에 열간 압연 되거나 달리 프로세스된 시트메탈)로부터 모든 스케일을 실질적으로 제거하는 수단을 제공해준다.

본 발명의 기본 프로세스를 요약하면, 프로세스된 시트메탈이 첫째로 수평으 로 놓여져 시트메탈의 면이 실질적으로 평편하게 된다.

그 다음에, 상기 시트 메탈은, 보통 물과 입자들로 된 슬러리의 재순환 시스템 및 하나 이상의 원심 임펠러를 이용하여, 시트메탈의 대향하고 있는 상면 및 하면에 슬러리 블라스팅을 가해져 스케일이 제거된다. 상기 슬러리는, 시트메탈의 대향하고 있는 상면 및 하면으로부터 스케일을 제거하도록, 시트메탈의 면들을 향해 추진된다.

시트메탈에 잔존하는 물기는 대향하고 있는 상면 및 하면으로부터 건조된다. 그 다음, 스케일이 제거된 시트메탈은 선택적으로 기름 도포되고, 시트메탈의 저장 및 운송을 위해 코일 상태로 감기게 된다.

본 발명에 의한 방법의 부가적 특징에는, 스케일 제거 프로세스 후 대향하고 있는 상면 및 하면을 브러싱하는 단계가 포함되어 있다. 상기 브러싱 단계는, 시트메탈의 대향하고 있는 상면 및 하면을 이차적으로 프로세싱하며, 스케일 제거 단계로부터 기인한 텍스쳐를 조절하며, 같은 장치에서 2가지 종류의 제품을 생산하는 선택권을 제공해준다.

본 발명에 의한 프로세스에는 완전히 환경 친화적인 이점이 더 있는데, 즉, 종래 기술인 피클링 프로세스에서 사용되는 위험한 화학약품을 필요치 않게 된 것이다. 또한, 피클링 프로세스에서 대체적으로 500 피트의 바닥 길이가 필요한 것에 비해, 본 발명에 의한 장치 및 방법에서는 약 100 피트의 바닥 길이만 필요하게 된다.

본 발명에 의한 장치 및 방법이 여기서 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 기술되었지만, 다음의 청구범위를 넘지 않으면서, 본 발명의 기본 개념에 대한 변형 및 수정이 이루어질 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims

시트메탈(sheet metal)로부터 스케일(scale)을 제거하는 장치로서, 상기 장치는,

시트메탈을 받아들여, 상기 시트메탈이 제 1방향으로 통과하여 이동함에 따라 상기 시트메탈의 적어도 하나의 표면으로부터 스케일을 제거하는 스케일 제거기(a descaler);

상기 스케일 제거기에 액체와 입자 슬러리를 포함하는 스케일 제거 매체(scale removing medium)를 공급하기 위해 상기 스케일 제거기와 소통하는 스케일 제거 매체 공급부(a supply of scale removing medium);

상기 스케일 제거기를 통해 지나가는 시트메탈의 제 1표면에 근접하여, 상기 스케일 제거기 상에 위치하며, 제 1휠(wheel) 및 제 2휠로 이루어진 한 쌍의 휠들(a pair of wheels); 및

상기 제 1휠 및 제 2휠을 회전시키도록, 상기 제 1휠 및 제 2휠에 효과적으로 연결된 적어도 하나의 구동원(at least one motive source);를 포함하며,

상기 한 쌍의 휠들의 제 1휠 및 제 2휠은 각각 제 1회전축 및 제 2회전축을 지니고 있으며, 상기 제 1휠 및 제 2휠은 상기 스케일 제거 매체 공급부로부터 스케일 제거 매체를 수용하도록 상기 스케일 제거기 상의 스케일 제거 매체의 공급부 측에 배치되어 있으며, 상기 제 1휠이 회전함에 따라, 제 1휠에 의해 수용된 스케일 제거 매체가 제 1휠로부터, 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈의 길이의 전체 폭을 가로지르는 제 1표면에 대해 추진되며, 상기 제 2휠이 회전함에 따라, 제 2휠에 의해 수용된 스케일 제거 매체가 제 2휠로부터, 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈의 길이의 전체 폭을 가로지르는 제 1표면에 대해 추진되며,

상기 제 1휠은 제 1방향으로 회전하고, 상기 제 2휠은 제 2방향으로 회전하며, 상기 제 1방향은 상기 제 2방향과 반대이며,

상기 제 2휠은 제 1방향을 따라서 상기 제 1휠로부터, 제 2휠로부터 추진된 스케일 제거 매체가 제 1휠로부터 추진된 스케일 제거 매체에 방해받지 않을 정도로 충분한 거리로 간격을 두고 있으며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 1휠 및 상기 제 2휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있으며,

모든 스케일은 시트메탈의 제 1표면으로부터 제거되는 특징을 포함하는 장치.
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,

상기 제 1휠은, 상기 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈에 가깝게 또는 멀리 이동할 수 있도록 상기 스케일 제거기 상에 조정가능하게 배치되어 있으며;

상기 제 2휠은, 상기 스케일 제거기를 통과하는 시트메탈에 가깝게 또는 멀리 이동할 수 있도록 상기 스케일 제거기 상에 조정가능하게 배치되어 있는 특징을 더 포함하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈로부터 등거리에 있는 특징을 더 포함하는 장치.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 스케일 제거기는, 스케일 제거기로부터 시트메탈을 수용하는 브러셔(brusher)가 포함된 시트메탈 프로세싱 라인(sheet metal processing line)의 부분인 특징을 더 포함하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스케일 제거기는, 브러셔로부터 시트메탈을 수용하는 건조기(dryer)가 또한 포함된 시트메탈 프로세싱 라인의 부분인 특징을 더 포함하는 장치.
삭제
청구항 1에서 청구한 바와 같은 시트메탈(sheet metal)로부터 스케일(scale)을 제거하는 장치에서, 시트메탈로부터 스케일을 제거하는 방법으로서, 상기 방법은,

제 1회전축을 지닌 제 1휠을 시트메탈의 제 1표면에 근접하게 배치하는 단계;

제 2회전축을 지닌 제 2휠을 시트메탈의 제 1표면에 근접하게 배치하는 단계;

상기 제 1휠 및 제 2휠에게 액체와 그리드 입자를 포함하는 슬러리로서 스케일 제거 매체를 공급하는 단계;

상기 제 1휠에 공급된 스케일 제거 매체를 시트메탈의 제 1표면의 전체 폭을 가로질려 연장하는 제 1영역에 대해 추진시키도록, 상기 제 1휠을 제 1회전축을 중심으로 회전시키는 단계; 및

상기 제 2휠에 공급된 스케일 제거 매체를 시트메탈의 전체 폭을 가로질려 연장하는 제 1표면의 제 2영역에 대해 추진시키며, 모든 스케일을 시트메탈의 표면으로부터 제거하도록, 상기 제 2휠을 제 2회전축을 중심으로 회전시키는 단계; 를 포함하며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 반대 방향으로 회전되며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈의 길이에 대해서 위치되어 있으며, 제 1영역이 시트메탈의 길이를 따라서 제 2영역으로 간격을 두고 있으며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 1휠 및 상기 제 2휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있으며,

모든 스케일은 시트메탈의 제 1표면으로부터 제거되는 특징을 포함하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 11항에 있어서,

시트메탈을 청결하게 하고 스케일을 제거하기 위해, 상기 제 1휠 및 제 2휠에 의해 추진되는 스케일 제거 매체를 통과하여 상기 시트메탈을 축방향으로 이동시키는 단계를 더 포함하는 방법.
제 18항에 있어서,

시트메탈의 표면 마감(surface finish)을 조절하기 위해, 상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈에 가깝게 또는 멀리 되도록 조정가능하게 배치하는 특징을 더 포함하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 11항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈 브러싱 장치에 결합시키고, 상기 브러싱 장치를 이용하여, 시트메탈의 스케일을 완전하게 제거하고 시트메탈의 표면 텍스쳐를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈 브러싱 장치에 결합시키고, 상기 제 1휠 및 제 2휠에 상이한 슬러리들을 사용하면서 상기 브러싱 장치를 사용하여, 시트메탈의 스케일을 완전하게 제거하고 시트메탈의 표면 텍스쳐를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
삭제
제 11항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈 브러싱 장치에 결합시키고, 상기 제 1휠 및 제 2휠 그리고 상기 브러싱 장치의 상이한 조합들을 선택적으로 사용함으로써, 시트메탈로부터 스케일층(scale layer)을 선택적으로 제거하고 시트메탈의 표면 텍스쳐를 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
삭제
삭제
제 28항에 있어서,

시트메탈의 한 쪽만을 브러싱하기 위해 상기 브러싱 장치를 사용하고, 시트메탈의 반대쪽 만에 대해 슬러리를 추진시키기 위해 상기 제 1휠 및 제 2휠을 사용하는 특징을 더 포함하는 방법.
제 28항에 있어서,

시트메탈의 대향하고 있는 면들을 브러싱하기 위해 상기 브러싱 장치를 사용하고, 시트메탈의 한쪽 면 만에 대해 슬러리를 추진시키기 위해 상기 제 1휠 및 제 2휠을 사용하는 특징을 더 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,

시트메탈의 길이 상에 표면 마감들을 제공하기 위해, 시트메탈의 길이의 이동 방향을 역전시키는 단계를 더 포함하는 방법.
삭제
제 11항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈 브러싱 장치 및 적어도 하나의 시트메탈 레벨러(leveler)에 결합시키는 단계를 더 포함하는 방법.
시트메탈로부터 스케일을 제거하는 장치로서, 상기 장치는,

시트메탈의 길이에 대해 가로로 폭을 지닌 시트메탈을 받아들여, 상기 시트메탈이 통과할 때 시트메탈의 폭을 완전히 가로질러 시트메탈의 상부 및 바닥 표면으로부터 스케일을 제거하도록 작동가능한 스케일 제거기(descaler);

상기 스케일 제거기에 액체 슬러리를 공급해주고, 상기 스케일 제거기에 공급된 액체 슬러리를 제거하여 재순환시키기 위해서 상기 스케일 제거기와 소통하는 스케일 제거 액체 슬러리 공급부(a scale removing, liquid slurry supply);

상기 액체 슬러리 공급부에 의해 공급된 슬러리를 수용하도록, 그리고 시트메탈이 상기 스케일 제거기를 통과할 때 시트메탈의 폭을 완전히 가로질러 연장되는 충격 영역(impact area)에서 시트메탈의 적어도 한 면에 대해 원심력으로 슬러리를 추진시키고 모든 스케일을 시트메탈의 표면으로부터 제거하도록, 상기 스케일 제거기 상에 배치된, 회전축을 지닌 제 1회전가능한 임펠러 휠(one rotatable impeller wheel);

상기 제 1회전가능한 임펠러 휠로부터 다른 회전축을 가지며, 상기 액체 슬러리 공급부에 의해 공급된 슬러리를 수용해서 시트메탈의 길이가 제거기를 통과할 때 시트메탈의 길이의 폭을 완전히 가로질려 연장하는 충격 영역내에 시트 금속의 길이의 상부 표면에 대해서 상기 슬러리를 원심력으로 추진하도록, 상기 제거기상에 배치되어 있는 제 2회전가능한 임펠러 휠;

회전축을 가지며, 상기 액체 슬러리 공급부에 의해 공급된 슬러리를 수용해서 시트메탈의 길이가 제거기를 통과할 때 시트메탈의 길이의 폭을 완전히 가로질려 연장하는 충격 영역내에 시트 금속의 길이의 바닥 표면에 대해서 상기 슬러리를 원심력으로 추진하도록, 상기 제거기상에 배치되어 있는 제 3회전가능한 임펠러 휠;

상기 제 3회전가능한 임펠러 휠로부터 다른 회전축을 가지며, 상기 액체 슬러리 공급부에 의해 공급된 슬러리를 수용해서 시트메탈의 길이가 제거기를 통과할 때 시트메탈의 길이의 폭을 완전히 가로질려 연장하는 충격 영역내에 시트 금속의 길이의 상부 표면에 대해서 상기 슬러리를 원심력으로 추진하도록, 상기 제거기상에 배치되어 있는 제 4회전가능한 임펠러 휠을 포함하며;

상기 제 1 및 제 2 휠은, 시트메탈의 상부 표면의 길이의 폭을 가로지르는 대칭적 거울 이미지(mirror image)로서 배치되며, 시트메탈의 길이의 상부 표면에 대해서, 시트메탈의 길이의 폭을 가로질러 추진된 슬러리를 대칭적 거울 이미지 형태로 원심력으로 추진하며;

상기 제 3 및 제 4 휠은, 시트메탈의 바닥 표면의 길이의 폭을 가로지르는 대칭적 거울 이미지(mirror image)로서 배치되며, 시트메탈의 길이의 상부 표면에 대해서, 시트메탈의 길이의 폭을 가로질러 추진된 슬러리를 대칭적 거울 이미지 형태로 원심력으로 추진하며;

상기 제 2휠은 시트메탈의 길이를 따라서 상기 제 1휠로부터, 제 2휠로부터 추진된 액체 슬러리가 제 1휠로부터 추진된 액체 슬러리에 방해받지 않을 정도로 충분한 거리로 간격을 두고 있으며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 1휠 및 상기 제 2휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있으며;

상기 제 3휠은 제 1방향을 따라서 상기 제 4휠로부터, 제 3휠로부터 추진된 액체 슬러리가 제 4휠로부터 추진된 액체 슬러리에 방해받지 않을 정도로 충분한 거리로 간격을 두고 있으며,

상기 제 3휠 및 상기 제 4휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 3휠 및 상기 제 4휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있는, 특징을 포함하는 장치.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 36항에 있어서,

상기 제 1, 2, 3 및 4 휠중 적어도 하나의 휠은, 충격 영역과 충격의 강도를 조절하기 위해, 시트메탈의 각 표면에 대해 가깝게 또는 멀리 이동가능한 특징을 더 포함하는 장치.
삭제
삭제
삭제
제 36항에 있어서,

상기 스케일 제거기는, 시트메탈로부터 스케일을 더 제거하고, 시트메탈로부터 슬러리의 잔해를 제거하고, 시트메탈의 표면 텍스쳐를 조절하기 위한 브러싱 장치가 포함된 시트메탈 프로세싱 라인의 부분인 특징을 더 포함하는 장치.
제 36항에 있어서,

상기 스케일 제거기는, 시트메탈 롤링 장치(sheet metal rolling apparatus) 및 시트메탈 코팅 장치가 포함된 시트메탈 프로세싱 라인의 부분인 특징을 더 포함하는 장치.
삭제
제 36항에 있어서,

상기 제 1쌍 및 제 2쌍의 회전가능한 휠들은 시트메탈의 대향하고 있는 면들에 배치되고, 그리고 시트메탈의 변형을 최소화하기 위해, 정렬되고 바로 대향하고 있는 시트메탈의 면들 상에 슬러리 충격 영역들을 가지는 특징을 더 포함하는 장치.
제 1항에 있어서,

상기 스케일 제거기는 시트메탈의 한 쪽에 근접하게 배치되어 있으며, 브러셔는 시트메탈의 반대면에 근접하게 배치되어 있는 특징을 더 포함하는 장치.
제 11항에 있어서,

시트메탈의 표면 거칠기(surface roughness)를 변화시키기 위해, 상기 제 1휠 및 제 2휠의 회전을 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,

시트메탈의 한 쪽에는 거친 표면을 생성하기 위해, 그리고 시트메탈의 반대쪽면에는 매끄러운 표면을 생성하기 위해, 시트메탈의 한쪽면에 있는 상기 제 1휠 및 제 2휠을 시트메탈의 반대쪽면에 있는 제 3휠 및 제 4휠과 결합하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 11항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 회전하는 브러셔와 결합시키는 단계와,

상기 브러셔를 사용하여, 시트메탈 표면의 거칠기를 감소시키고 시트메탈로부터 스케일 층을 선택적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
청구항 36에서 청구한 바와 같은 시트메탈(sheet metal)로부터 스케일(scale)을 제거하는 장치에서, 메탈을 슬러리 블라스팅하는 방법(a method of slurry blasting metal)로서,

상기 방법은,

제 1회전축을 지닌 제 1 임펠러 휠을 금속 대상물의 제 1표면에 근접하게 배치하는 단계;

상기 제 1회전축과는 다른 제 2회전축을 지닌 제 2 임펠러 휠을 금속 대상물의 제 1표면에 근접하게 배치하는 단계;

상기 제 1휠 및 제 2휠에게 슬러리를 공급하는 단계; 및

상기 제 1휠 및 제 2휠에 공급된 슬러리를, 회전하는 제 1 및 제 2 임펠러 휠에 의해, 금속 대상물의 제 1표면의 제 1영역 및 제 2영역 각각에 대해 추진시키도록, 상기 제 1 및 제 2임펠러 휠을 각각 제 1회전축 및 제 2회전축을 중심으로 회전시키는 단계;

제 3회전축을 지닌 제 3임펠러 휠을 금속 대상물의 제 1표면에 대향해 배치된 금속 대상물의 제 2표면에 근접하게 배치하는 단계;

상기 제 3회전축과는 다른 제 4회전축을 지닌 제 4임펠러 휠을 금속 대상물의 제 2표면에 근접하게 배치하는 단계;

상기 제 3휠 및 제 4휠에게 슬러리를 공급하는 단계; 및

상기 제 3휠 및 제 4휠에 공급된 슬러리를, 회전하는 제 3 및 제 4임펠러 휠에 의해, 금속 대상물의 제 2표면의 제 3영역 및 제 4영역 각각에 대해 추진시키도록, 제 3 및 제 4임펠러 휠을 각각 제 3회전축 및 제 4회전축을 중심으로 회전시키는 단계;를 포함하며,

상기 제 1 및 제 2 임펠러 휠은, 제 1영역 및 제 2영역이 시트메탈의 폭을 가로질려 대칭적 거울 이미지가 되도록 배치되어 있고, 상기 제 3 및 제 4 임펠러 휠은, 제 3영역 및 제 4영역이 시트메탈의 제 2표면을 가로질려 대칭적 거울 이미지가 되도록 배치되어 있으며,

상기 제 2휠은 시트메탈의 제 1표면의 길이를 따라서 상기 제 1휠로부터, 제 2휠로부터 추진된 슬러리가 제 1휠로부터 추진된 슬러리에 방해받지 않을 정도로 충분한 거리로 간격을 두고 있으며,

상기 제 1휠 및 상기 제 2휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 1휠 및 상기 제 2휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있으며;

상기 제 3휠은 시트메탈의 길이를 따라서 상기 제 4휠로부터, 제 3휠로부터 추진된 슬러리가 제 4휠로부터 추진된 슬러리에 방해받지 않을 정도로 충분한 거리로 간격을 두고 있으며;

상기 제 3휠 및 상기 제 4휠은 시트메탈의 폭을 형성하는 대향 측부 에지부에 근접하게 배치되어 있으며, 상기 제 3휠 및 상기 제 4휠 사이 중심부에 시트메탈이 놓여져 있는, 특징을 포함하는 방법.
제 58항에 있어서,

금속 대상물의 제 1표면의 표면 거칠기를 변화시키기 위해, 상기 제 1휠 및 제 2휠의 회전을 조절하는 단계를 더 포함하는 방법.
삭제
제 58항에 있어서,

상기 금속 대상물의 제 1표면에 대해 추진된 슬러리에 의해 상기 금속 대상물의 제 1표면 상에 거친 표면을 생성하고, 상기 금속 대상물의 제 2표면에 대해 추진된 슬러리에 의해 상기 금속 대상물의 제 2표면 상에 매끄러운 표면을 생성하는 특징을 더 포함하는 방법.
제 58항에 있어서,

상기 제 1휠 및 제 2휠을 회전하는 브러셔와 결합시키고, 상기 브러셔를 사용하여, 금속 대상물 표면의 거칠기를 감소시키고, 금속 대상물로부터 스케일 층을 선택적으로 제거하는 단계를 더 포함하는 방법.
제 58항에 있어서,

브러셔를 상기 금속 대상물의 제 1표면 반대편에 있는 제 2표면에 근접하게 배치하는 단계; 및

상기 브러셔로써 상기 금속 대상물의 제 2표면을 브러싱하는 단계;를 더 포함하는 방법.
삭제