KR0123098Y1 - 냉각수로용 분할핀을 갖는 쌍롤식 박판주조용 냉각롤 - Google Patents

Abstract

본 고안에 따른 냉각수로용 분할핀을 갖는 박판주조용 냉각롤은 슬리브와 샤프트를 일정거리 이격시키고 그 사이에 다수의 분할핀을 삽입하여 이루어진 냉각수로가 형성되어 냉각롤의 응력 및 변형 상태가 종래에 비하여 동등 내지 우수한 냉각롤의 냉각구조를 제작 원가 상승 요인의 저하와 제작성 측면에서 우수한 냉각구조를 제공한다.

Description

냉각수로용 분할핀을 갖는 쌍롤식 박판주조용 냉각롤(Roll)

제1도는 쌍롤식 박판주조기의 주요 구성품을 나타낸 개략도이다.

제2도는 종래의 쌍롤식 박판주조용 냉각롤의 냉각구조에 대한 도면으로,

(a)는 정면도이고,

(b)는 (a)의 A-A선을 따라 취한 개략단면도이고,

제3도는 본 고안의 쌍롤식 박판주조용 냉각롤의 냉각구조에 대한 도면으로,

(a)는 정면도이고,

(b)는 (a)의 B-B선을 따라 취한 개략 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 턴디쉬(tundish) 2 : 침지노즐

3 : 냉각롤 4 : 용강유동장

5 : 박판 6 : 슬리브

7 : 샤프트 8 : 원형 냉각수로

9 : 분할핀 10 : 냉각수로

본 고안은 쌍롤(Roll)식 박판주조용 냉각롤에 관한 것으로, 특히 냉각롤의 슬리브와 샤프트사이에 냉각수로를 형성하여 용이하게 제조하는 것이 가능한 박판주조용 냉각롤에 관한 것이다.

제1도와 같이 쌍롤식 박판주조용 설비는 턴디쉬(tundish)(1)의 용강이 침지노즐(2)을 통하여 회전하고 있는 2개의 냉각롤(3') 사이의 용강 유동장(4, Molten Metal Field)에 일정한 속도로 주입되고, 일정한 냉각능력의 냉각구조를 갖고 있는 쌍롤에 의하여 얇은 박판(5)이 급속 응고되어 생산되는 설비로 회전하는 쌍롤의 냉각구조가 생산 박판의 품질을 결정하는 중요한 부분이다.

제2도와 같은 종래의 박판주조용 냉각롤에서는 슬리브(6')의 가장자리부위에 다수의 원형 냉각수로(8')를 형성한 것을 사용하므로 냉각롤 제작시 롤의 폭방향 냉각수로의 가공에 많은 시간이 요구되고, 이에 따라 냉각롤 제작 가격에 주된 상승 요인이 되고 있다.

또한 가공작업의 특성상 불량발생 가능성이 큰 단점을 가지고 있다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 특히 냉각롤내부 냉각수로의 가공을 용이하게 하기 위하여 냉각수로의 구조를 혁신적으로 변화시켜 냉각롤의 응력 및 변형 상태가 종래에 비하여 동등 내지 우수한 냉각롤의 냉각구조를 가짐으로써 제작 원가 상승 요인의 저하와 제작성 측면에서 우수한 냉각구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 이러한 목적은 슬리브와 샤프트를 일정거리 이격시키고 그 사이에 다수의 분할핀을 삽입하여 이루어진 냉각수로가 형성된 본 고안에 따른 냉각롤을 제공하여 달성된다.

본 고안에 따른 박판주조용 냉각롤을 첨부된 도면을 참고로 하여 이하에 상세히 기술하는 실시예에 의하여 명백하게 이해할 수 있을 것이다.

본 고안은, 슬리브와 샤프트를 구비한 박판주조용 냉각롤에 있어서, 상기 샤프트(7)내에 방사상으로 냉각수가 유동되도록 냉각롤(3) 좌우에 복수개로 형성된 관로(11)와, 상기 관로(11)를 통해 출입하는 냉각수에서 열교환이 발생하도록 상기 샤프트(7)와 슬리브(6)사이에 형성된 냉각수로(10)와, 상기 냉각수로(10)를 원주상에서 분할되게 하고 상기 샤프트(7)와 슬리브(6)간이 일정거리 이격되도록 그 사이에 방사상으로 형성된 분할핀(9)으로 구성된다.

각기의 냉각수로(10)는 슬리브내면(6a)과, 샤프트외면(7a)과, 분할핀 측면(9a)에 의해 둘러쌓여 있다.

본 고안에서의 냉각롤(3)은, 합금강으로 샤프트(7)를 제작하며 슬리브(6)와 샤프트(7) 사이에 다수의 분할핀(9)을 삽입하고 그 사이에 냉각수로(10)를 적절하게 구성하여 냉각효과를 유도하고, 이와같이 형성된 냉각수로(10) 내로 냉각수가 흐를 수 있도록 한다.

한편, 본 고안의 분할핀(9)의 갯수, 크기 및 위치 등은 종래의 냉각롤에서 주어진 작업조건으로부터 적정화 과정을 거쳐서 선정된다.

이하에서는 이와같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명한다.

제2도에서 도시된 종래의 박판주조용 냉각롤에서의 냉각수 유동은 슬리브(6')상에 동일한 직경의 다수의 구멍을 천공하여 형성한 원형의 냉각수로(8')를 통해 이루어지는 반면, 제3도에서 도시된 바와 같이 본 고안의 박판주조용 냉각롤(3)에서는 슬리브(6)와 샤프트(7)사이를 일정간격으로 이격시키고 이 사이에 다수의 분할핀(9)을 방사상으로 배치하여 형성된 다수의 냉각수로(10)에서 냉각수의 유동이 이루어진다.

본 고안은 계산기 모사(Computer Simulation)기법, 즉 컴퓨터를 이용하여 각종 제작 조건으로부터 적정화하는 방법으로써 냉각롤의 열적 거동 계산 결과를 관찰하였다.

아래에 나타낸 표는 종래의 경우와 본 고안의 경우를 비교함에 있어서, 먼저 상기 냉각롤의 재질을 동일한 재질로 하고, 상기 냉각수의 양을 같은 값으로 대입하며, 2개의 냉각롤 사이의 용강유동장으로의 용강유입속도를 동일하게 한 것으로 하고, 상기 쌍롤의 회전속도를 일치시킴으로서 동일한 조건 하에서 상당응력 및 변형량을 계산하여 비교한 예이다.

r : 냉각롤 직경방향으로의 변형량

θ : 냉각롤 원주방향으로의 비틀림 변형량

상기 비교표에서 알 수 있는 바와 같이 본 고안에 따른 박판주조용 냉각롤은 종래의 냉각롤보다 상당응력 및 변형량에서 동등 내지 우수한 결과를 보이고 있으며, 또한, 냉각롤 제작시 제작시간의 단축등으로 제작비 절감 및 불량률 감소 효과가 있다.

따라서 본 고안은 냉각롤 내의 냉각수로 제작시 소용되는 시간, 비용의 과다투입 및 불량 발생시 큰 요인을 대폭 줄임으로써 동등 내지 우수한 냉각 효과를 유도함과 동시에 냉각롤 제작시 그 제작비용을 절감할 수 있는 매우 효과적인 고안이다.

Claims (1)

1. 슬리브와 샤프트를 구비한 박판주조용 냉각롤에 있어서, 상기 샤프트(7)내에 방사상으로 냉각수가 유동되도록 냉각롤(3) 좌우에 복수개로 형성된 관로(11)와, 상기 관로(11)를 통해 출입하는 냉각수에서 열교환이 발생하도록 상기 샤프트(7)와 슬리브(6)사이에 형성된 냉각수로(10)와, 상기 냉각수로(10)를 원주상에서 분할되게 하고 상기 샤프트(7)와 슬리브(6)간이 일정거리 이격되도록 그 사이에 방사상으로 형성된 분할핀(9)으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각수로용 분할핀을 갖는 쌍롤식 박판주조용 냉각롤(Roll).