KR100350033B1 - 접동구조물및이를이용한연속용융도금장치 - Google Patents

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Abstract

접동구조물은 롤샤프트와 롤베어링으로 이루어진다 롤샤프트의 전체원주는 세라믹 소결체로 제조된다 롤베어링의 접동면은 서멧을 탄소-탄소 강화흑연부재내로 삽입하여 구성된다. 탄소-탄소 강화흑연부재는 용융금속조내에서 지지회전되는 롤을 갖는다. 롤샤프트의 접동면과 롤베어링은 접동구조물을 이용한다 내부식성과 내마모성이 개선되고 긴 수명이 성취될 수 있다. 롤샤프트와 롤베어링으로 이루어진 접동구조물은 접동구조물의 마찰계수를 감소시켜 원활히 회전될 수 있다.

Description

접동구조물 및 이를 이용한 연속용융도금장치
본 발명은 접동구조물과 이를 이용한 연속용융도금장치에 관한 것으로서, 특히 용융금속에 의한 부식마모와 롤의 일단부에 설치된 롤샤프트의 하중으로 인한 마찰에 대하여 우수한 특성을 구비한 접동구조물 및 이를 이용한 연속용융도금장치에 관한 것이다.
접동구조물은 주로 롤의 양단부상에 설치된 한 쌍의 샤프트(롤샤프트)와 이 한 쌍의 롤샤프트를 지지하는 한 쌍의 베어링부재(롤베어링)를 구비한 롤베어링부로 이루어진다
본 발명은 접동구조물과 이 접동구조물을 이용한 연속용융도금장치에 관한 것으로서, 특히 접동구조물의 베어링부재(롤베어링)구조물을 개선하여 마찰계수를 감소시킴에 따라 롤샤프트와 롤베어링 사이에 형성된 접동부가 원활하게 회전될 수 있는 접동구조물에 관한 것이다.
종래부터, 내부식성이 좋은 스테인레스강, 고 크로뮴강(high chromium steel), 초경화강(super-hard steel)등이 용접이나 슬리브(sleeve)부재로 제조된 오버레이(overlay)부재 형태로 연속용융도금장치의 롤베어링용 재료로 이용되었다
그러나, 이들 재료는, 예를 들면 용융아연도금조내에서 거의 1주간 마멸되기 때문에, 롤샤프트와 롤베어링 사이에 형성되는 백래시(backlash) 및 간극으로 인한 록샤프트와 연속용융도금장치의 진동에 의해 도금특성이 현저히 저하되는 문제가 있다
그 이유는 스테인레스강, 고 크로뮴강, 초경화강등 비교적 우수한 내부식성을 갖는 금속이 사용되어도 용융아연 같은 금속에 의한 부식마모를 완전히 제거하는 것이 어렵기 때문이다.
롤레어링부의 접동동안 생기는 마찰 뿐만 아니라 용융금속에 의한 부식마모가 생겨 마모량을 증가시킨다.
특히, 부식이 어느 정도 진행하게 되면, 접동구조물의 롤샤프트와 롤베어링 사이에 형성된 접동면상에 부식홈(corrosion pit)이 생겨 마찰마모가 가속된다
따라서, 롤베어링부의 마모량을 감소시키기 위해서는, 용융금속에 대해 우수한 내부식성을 갖는 재료를 선택해야 한다.
이점에서, 용융금속의 부식마모에 의해 거의 영향을 받지 않는 세라믹부재가 제안되고 있다. 이 세라믹부재는 연속용융도금조용 롤베어링부의 롤샤프트에 가장 적합한 재료이다.
본 발명의 발명자들은 롤샤프트의 재료로서 세라믹소결체와, 롤베어링 재료로서 탄소-탄소 강화흑연부재를 조합한 연속용융도금장치의 접동구조물의 롤베어링부를 제안하고 있는데, 이 접동구조물의 롤베어링부는 예를 들면, 일본국 특허공개번호 3-177,552(1991)에 개시되어 있다.
이 종래 기술에서, 세라믹소결체는 금속완충재를 통해 롤샤프트의 외주면에 끼워맞춰지고 탄소-탄소 강화흑연부재는 롤베어링의 내주면상에 설치된다
이 종래 기술에서, 롤샤프트에 이용되는 세라믹소결체와 롤베어링에 이용되는 탄소-탄소 강화흑연부재의 조합은 연속용융도금장치의 실제운전중의 문제를 배려하고 있지 않다.
다시 말해, 연속용융도금장치에는 전혀 새로운 문제가 나타나고 있다 즉, 강스프립(steel strip)등으로부터 용리된(eluted) Fe와 용융금속간의 반응으로 생기는 Fe-Zn, Fe-Al 등의 금속화합물과 연속용융도금장치의 운전초기시에 생성되는 ZnO 및 Al2O3이 생기게 된다.
이 금속화합물은 롤베어링의 재료인 탄소-탄소 강화흑연부재의 마모를 촉진시키고, 게다가 롤샤프트의 재료인 세라믹소결체의 접동부에서의 마찰계수를 증가시킨다.
본 발명의 목적은 롤샤프트에 이용된 세라믹소결체와 롤베어링에 이용된 탄소-탄소 강화흑연부재 등의 강화흑연부재의 조합으로 내부식성 및 내마모성이 증진될 수 있는 접동구조물 및 이 접동구조물을 이용한 연속용융도금장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 롤샤프트에 이용된 세라믹소결체와 롤베어링에 이용된 탄소-탄소 강화흑연부재등의 강화흑연부재의 조합으로 긴 수명을 도모할 수 있는 접동구조물 및 이 접동구조물을 이요한 연속용융도금장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 롤샤프트와 롤베어링 사이에 형성된 접동부의 마찰계수를 감소시킴으로써 접동구조물에 형성된 롤샤프트와 롤베어링 사이가 원활히 회전될 수 있도록한 접동구조물 및 이 접동구조물을 이용한 연속용융도금장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 접동구조물에 구성된 롤과 롤샤프트의 회전으로 적은 럴회전진동만이 야기되는 접동구조물 및 이 접동구조물을 이용한 연속용융도금장치를 제공하는데 있다
본 발명의 상기 목적들은 전체 원주가 세라믹소결체로 제조된 롤샤프트와 롤베어링으로 이루어진 롤베어링부를 갖는 접동부재를 제공하고, 탄소-탄소 강화흑연부재등의 강화흑연부재내로 서멧(cermet)을 삽입하여 롤베어링의 접동면을 구성함으로써 성취될 수 있다.
본 발명의 상기 목적들은 용융도금조내에서 회전되게 롤베어링으로 지지되는 전체 원주가 세라믹소결체로 제조된 롤샤프트를 갖는 연속용융도금장치를 제공하고, 탄소-탄소 강화흑연부재같은 강화흑연부재내로 서멧을 삽입하여 롤어링의 접동면을 구성함으로써 성취될 수 있다.
본 발명에 따르면, 연속용융도금장치는 롤베어링으로 지지되어 용융도금조내에서 회전하는 싱크롤 및 지지롤을 구비하고, 싱크롤 및 지지롤 중 적어도 하나의 롤사프트의 접동부의 전체 원주가 세라믹소결체로 제조되고, 롤베어링의 접동면은 탄소-탄소 강화흑연부재등의 강화흑연부재내로 서멧을 삽입하여 구성된다.
본 발명에 따르면, 연속용융도금장치는 롤베어링으로 지지되어 용융도금조내에서 회전하는 싱크롤 및 지지롤을 구비하고 있는데, 이 지지롤의 롤샤프트의 접동부의 전체 원주는 세라믹소결체로 제조되고, 롤베어링의 접동면은 탄소-탄소 강화흑연부재등의 강화흑연부재내로 서멧을 삽입하여 구성되며, 지지롤은 외부구동수단 없이도 회전하게 되어 있다.
상술된 본 발명에 따르면, 롤샤프트에 이용되는 소결세라믹체는 사이알론, 질화실리콘, 탄화실리콘, 알루미나, 질화알루미늄, 지르코니아, 질화붕소 및 서멧중 하나 이상의 그룹으로부터 선택된다.
상술된 본 발명에 따르면, 이 서멧은 금속탄화물, 금속질화물, 금속붕화물, 금속산화물 및 금속규화물 중 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 적어도 한 종류의 용융점이 높고 경도가 강한 재료를 금속 또는 합금의 그룹으로부터 선택된 것으로 소결하여 형성된다.
롤샤프트의 접동부에 세라믹소결체와 롤베어링의 접동면에 탄소-탄소 강화흑연부재를 사용하여, 용융금속의 부식마모를 방지할 수 있다
롤베어링에 이용되는 탄소-탄소 강화흑연부재는 우수한 고체윤활성능 및 충분한 기계적 강도를 가지고 있기 때문에, 롤샤프트에 이용되는 세라믹소결체와의 접동운동에 있어서의 마찰계수는 현저히 낮아 0.1 이하가 되고 면압(surface pressurc)의 한계는 50kgf/㎠ 이상으로 증가될 수 있다.
그러나, 용융도금조에서는 강스트립으로부터 용리된 Fe 등을 용융금속과 반응시켜 Fe-Zn 또는 Fe-Al 같은 매우 강도 높은 금속간 화합물이 발생하게 된다.
롤샤프트와 롤베어링 사이에 형성된 접동면에 금속간 화합물을 도입하면 마찰현상에 의한 비교적 연질의 탄소-탄소 강화흑연부재의 마모가 증가하게 될 뿐만 아니라, 마모 및 마찰계수를 증가시킨다
경질의 금속간 화합물이 롤샤프트의 세라믹 접동면에 부착하기 때문에 그 표면의 조악도가 증가하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 서멧이 탄소-탄소 강화흑연부재같은 강화흑연부재에 부가하여 롤베어링의 접동면에 부분적으로 부가된다.
롤샤프트의 접동부에 사용되는 세라믹부재의 재료로, 사이알론(sialon)이 가장 바람직하지만, SiC, Si3N4, Al2O3, ZrO2, AlN, BN 및 서멧이 적용가능하다
서멧은 금속탄화물, 금속질화물, 금속붕화물, 금속산화물 및 금속규화물 중에서 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 적어도 한 종류의 용융점이 높고 강도가 높은 재료를 금속 또는 합금의 그룹으로부터 선택된 것으로 소결하여 형성된다
특히, 붕화 몰리브덴 및 Ni로 이루어진 서멧이 바람직하다. 대부분의 서멧 매트릭스(matrix)는 Ni의 함유량 및 소결온도를 조절하여 B-Mo-Ni의 삼원화합물이 적고, 용융금속에 대한 내부식성이 현저히 향상되어 부식마모를 억제시킨다
또한, 서멧의 경도도 Hv=700∼1400으로 조절될 수 있다 세라믹 부재와 관련하여, 서멧의 경도를 세라믹 부재의 경도보다 적어도 20% 작게 하여, 고 면압(50 kgf/㎠)에 있어서 접동시의 고착현상(sticking)이 방지될 수 있으며 서멧이 분자간 화합물 보다 더 경질이기 때문에 Fe-Al 및 Fe-Zn 등의 금속간 화합물에 의한 부식마모가 방지될 수 있다.
상술된 바와 같이, 탄소-탄소 강화흑연부재에 부가하여 롤베어링의 접동면상에 서멧을 부분적으로 배치하여, 용융도금조내에서 Fe-Zn 및 Fe-Al 같은 분자간 화합물로 인한 마멸형식의 마모를 방지할 수가 있게 된다.
유사하게, 롤샤프트의 세라믹 접동면상에 부착된 금속간 화합물이 다듬질효과(finishing effect)에 의해 제거될 수 있기 때문에, 롤샤프트의 접동면의 면조악에 의한 마모를 방지할 수 있다.
또 다른 이점은 서멧이 용융금속에 대해 양호한 습식성을 갖고 있기 때문에, 용융금속에 의한 윤활효과가 마찰계수를 증가시키지 않고 내마모성을 증가시키게 된다
붕화 몰리브덴 및 Ni로 이루어진 상술된 서멧을 대부분이 B-Mo-Ni의 삼원계 붕화물로 이루어지게 함으로써, 서멧은 용융금속에 대해 우수한 내부식성을 갖고 있기 때문에 부식마모가 억제될 수 있다.
산화 서멧으로서는 ZrO2, Al2O3, BeO, MgO 및 TiO2중 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나와 Fe, Ni 및 Co 중 적어도 하나로부터 선택된 금속 또는 합금으로 구성된 것이 이용된다.
또한 상기 서멧에 Cr, Mo, W, Ti, Zr, Hf, Nb, Al 등 중 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 합금원소가 부가된 서멧이 사용될 수 있다 Cr을 제외하고 부가되는 원소는 5중량% 이하가, 부가된 Cr의 양은 30중량% 이하가 적당하다.
탄화물계 서멧으로서는 WC, TaC, NbC, VC, ZrC, Mo2C 및 TiC 중 하나 이상의 그룸으로부터 선택된 적어도 하나와 상술된 금속 또는 합금의 조합물이 이용될 수 있다
질화물계 서멧으로서는 BN, Si3h4, AlN, TiN4 및 2rN 중 적어도 하나 이상의 그룹이 이용된다. 통화물계 서멧으로서는 ZrB2, Cr2B, TiB2, HfB2, NbB2, Mo2O5및W2B5중 적어도 하나 이상의 그룹이다. 규화물계 서멧으로서는 Ti 규화물, Zr 규화물, Hf 규화물, V 규화물, mb 규화물, Mo 규화물 및 W 규화물중 적어도 하나 이상의 그룹이다.
서멧내의 세라믹 부재의 함유량은 50중량% 이상이 바람직하고, 60중량% 내지 90중량%가 특히 바람직하다. 상술된 붕화물에 대해서는, 붕화물로 거의 100%에 가깝게 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이하에서는, 본 발명에 따른 연속용융도금장치에 이용되는 접동구조물의 여러 실시예가 도면을 참조하여 설명될 것이다.
실시예 1
제1도는 본 발명에 따른 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치를 나타내는 단면도이다.
제1도에 있어서, 스나우트(snout: 6)를 통해 공급된 강스트립(7)은 도금조(5)내에서 싱크롤(1)에 의해 방향이 전환되며, 한쌍의 지지롤(3)은 강스트립(7)이 변형 및 진동되지 않게 한다. 강스트립(7)은 20m/분 내지 200m/분의 고속으로 주행한다
또한, 도금조(5)에서 인출된 강스트립(7)은 강스트립(7)의 양측면에 설치된 한쌍의 가스 스와이핑노즐(gas swiping nozzle; 8)로부터의 고속의 가스흐름으로 송풍된다. 부착 도금두께가 가스 스와이핑노즐(8)의 송풍각도와 가스압을 조절하여 조정될 수 있다.
상술된 싱크롤(1)과 지지롤(3)은 접동형 롤베어링부(2)외 접동형 롤베어링부(4)를 각각 회전가능하게 되는 접동구조를 가지고 있다.
제2도는 본 발명에 따른 접동구조물의 실크롤(1)의 접동형 롤베어링부의 롤샤프트를 나타내는 확대단면도이다
제2도에서, 사이알론 세라믹 부재는 금속롤 샤프트(16)에 부착된 원통형 세라믹부재(9)용 재료로 선택되고, 사이알론 세라믹 부재는 용융아연에 대해 높은 내부식성을 가지며 고강도 및 고경도 특성을 갖는다
사이알론의 화학방정식은 Si6-2Al2O2N8-2로 표시되고, 여기에서 Z는 0 에서 4 2사이의 임의의 값이고, β-사이알론 세라믹으로 부른다.
이 실시예에서는, z=0.5인 사이알론 분말을 이용하여, 적은 양의 고착제를 부가한 후 메탄올을 이용하여 습식법으로 혼합하여 스프레이 건식법으로 입자로 만들어 사이알론 세라믹 부재가 제조된다.
다음에, 원통형 압축분말 성형체가 냉간압축법으로 제조된다. 윤활유 제거처리공정 후에 얻은 압축분말 성형체가 질소분위기하에서 1750℃에서 소결되어 사이알론 소결체(9)를 성취할 수 있다.
사이알론 소결체(9)는 다이아몬드 그라인더(grinder)를 이용하여 외경이 165mm이고 길이가 150mm로 가공된다.
비교적 높은 내부식성을 갖는 스테인레스강이 금속 롤샤프트(16)에 사용된다. 금속 롤샤프트(16)와 원통형 사이알론 소결체(9) 사이의 열팽창 차이로 인한원통형 사이알론 소결체(9)의 깨짐을 방지하기 위해서, 금속 롤샤프트(16)에는 완충재(10)로서 SUS 316제 스테인레스 파이프가 권선된다.
금속 롤샤프트(]6)가 원통형 사이알론 소결체(9)내로 삽입되며 SUS 316L제누름부재(pushing member; 12)가 Inconel 750제 스프링부재(11)와 SUS 316L제볼트(17)를 이용하여 원통형 사이알론 소결체(9)의 단부 에지(edge)부에 가압 고정된다
더욱, SUS 316L제 스러스트판(thrust plate; 13)은 도면에서 나타낸 바와 같이 용접 및 고정되어 용융된 아연이 완충재(10)내로 침입하는 것을 방지한다
싱크롤(1)의 주몸체부(14)는 원통형이며 금속롤샤프트(16)에 용접되어 일체의 구조물을 형성한다. 금속링으로 이루어진 중간체(15)는 원통형 사이알론체(9)와 금속 롤샤프트(16) 사이에 삽입된다
금속 롤샤프트(16)의 목부(neck portion)에는 원통형 사이알론 소결체(9)를 고정시키기 위한 공간(18)이 제공되어 있다. 원통형 사이알론 소결체(9)는 일체의 구조물로 또는 두개 내지 네개로 분할된 구조로 형성될 수 있다.
제3도는 롤샤프트를 나타내는 부분단면 확대측면도이다 제4도는 제3도의 롤샤프트의 내측면을 나타내는 정면도이다.
제3도에서, 10개의 탄소-탄소 강화흑연부재(19)가 도면에서 나타낸 축방향에서 4열로 SUS 316L제 금속베이스(21)의 내측면상의 요홈부에 형성된 오목부(dent portion)에 형성되어 있다.
붕화 몰리브덴 및 Ni로 만들어진 17개의 5mm 직경의 원통형 서멧부재(20)는도면에서 나타낸 바와 같이 배치된다.
롤베어링의 접동면의 내주는 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 반원형상으로 가공된다 우반측에서 탄소-탄소 강화흑연부재(19)가 원주방향으로 세열이 배치되어 있는 이유는, 우측 및 좌측의 서멧부재(20)의 배치위치가 원주방향에서 동일한 위치에 있지 않도록 구성되어 있기 때문이다
탄소-탄소 강화흑연부재(19)가 롤샤프트의 중간부에서 보았을 때 후퇴익형상으로 형성되어 있는 이유는, 드로스(dross)의 침입을 방지하기 위해서이다.
탄소-탄소 강화흑연부재(19)는 금속베이스(21)에 가압 고정되어 이들의 내주상에서 서로 접촉되게 한다. 탄소-탄소 강화흑연부재(19)는 직경 1∼10㎛의 탄소섬유를 50체적% 함유한 흑연소결체로 되어 있다.
누름금속판(23)은 탄소-탄소 강화흑연부재(19)를 볼트(22)를 이용하여 내측면에 가압고정시킨다.
서멧은 니켈을 35중량% 함유한 붕화 몰리브덴 및 Ni로 구성되는 소결체이다. 직경이 3∼10mm이고 길이가 5∼20mm의 범위를 갖는 특정크기의 서멧체(20)가 원통형상으로 형성되어 탄소-탄소 강화흑연부재(19)에 매립고착된다.
서멧체(20)는 제4도에서 나타낸 바와 같이 2열로 배치되어 외주방향으로 동일한 위치에 있게 되지 않는다.
본 실시예의 접동구조물에서는, 로우터축의 접동부의 전체 원주가 세라믹 소결체(원통형 사이알론 소결체)(9)로 만들어지고 서멧체(20)를 탄소-탄소 강화흑연부재(19)내로 부분삽입하여 로우터베어링의 접동면이 구성된다.
즉, 접동구조물의 로우터베어링의 접동면에서 세라믹체(20)는 탄소-탄소 강화흑연부재(19)의 블럭형태로 표면에 부분노출되어 있으며 탄소-탄소 강화흑연부재(19)에 둘러싸이도록 구성되어 있다.
제5도는 연속용융아연도금장치에 접동구조물을 이용한 롤샤프트와 롤베어링의 조립도이다.
이 접동구조물을 사용하여, 접동시험이 용융아연조내에서 실제 행해진다. 아연조 온도가 450℃∼480℃이고, 롤샤프트 가압하중이 500kgf 내지 2500kgf, 회전 속도가 30min ∼150min 인 시험조건하에서, 베어링의 마모속도는 종래의 접동구조 물에서의 마모속도의 1/10인 0.2mm/day 이하가 된다. 롤샤프트의 사이알론 재료의 마모는 거의 관찰되지 않는다
접동구조물의 접동면은 원활하고 Fe-Zn 같은 금속간 화합물이 없다. 또한, 접동시의 마찰계수가 0.05 이하로 종래의 접동구조물 보다 1/3 이하가 된다
실시예2
제6도는 본 발명에 따른 접동구조물에서 지지롤의 소형의 롤베어링의 다른 실시예를 나타낸다.
본 실시예에서, 롤베어링의 재료와 기본구조는 실시예1에서와 동일하다. 즉, 탄소-탄소 강화흑연부재(25)는 하좌측에 4개가, 우측에 한개가 사용되어 롤샤프트의 접동부를 구성한다.
또한, 실시예1에서와 동일한 직경이 5mm, 길이가 10mm인 서멧체(26)가 도면에서 나타낸 바와 같이, 탄소-탄소 강화흑연부재(25)내로 각각 5개 및 4개가 매립또는 삽입 된다
서멧체(26)의 매립위치는 롤샤프트 누름하중 방향으로 두열, 즉 정면측 및 후면측에 배치된다. 서멧체(26)는 제4도에서 나타낸 바와 같이 두열로 배치되어 원주방향으로 동일한 위치에 있게 되지 않는다
탄소-탄소 강화흑연부재(25)는 축방향으로 일렬 배치된다. 부분 도시되지 않은 탄소-탄소 강화흑연부재(25)의 고정구조물은 잘라낸 부분에서 나타낸 바와 동일하다 좌측의 탄소-탄소 강화흑연부재(25)는 내주면상에 편평한 형상을 갖는다.
제7도는 접동구조물의 롤샤프트와 롤베어링의 조립도이다. 이 실시예에서, 롤베어링의 재료와 기본구조는 실시예1과 동일하다.
롤샤프트의 접동부에 사용되는 원통형 사이알론 소결체(31)의 직경은 80mm이다. 원통형 사이알론 소결체(31)가 일정길이의 SUS 316제 스테인레스 파이프로 금속 론샤프트를 둘러싸도록 하여 실시예1에서와 동일하게 고정된다.
접동시험이 실제 연속용융 도금장치를 이용하여 행해진다. 종래에는, 지지롤이 외부구동부를 사용하여 구동된다. 그러나, 제6도에 나타낸 본 발명에 따른 접동구조물의 롤베어링부를 사용함으로써 지지롤은 외부구동부 없이 원활히 회전될 수 있다.
결과적으로, 강스트립(7)의 진동이 저감될 수 있고 도금두께의 편차가 종래의 연속용융아연도금장치의 것보다 반정도 이하로 저감될 수 있다.
연속용융아연도금장치를 10일 연속운전한 후에도, 접동구조물에서 롤베어링부의 마모량이 거의 관찰되지 않는다. 또한, 지지롤의 회전흔들림에 의한 지브라마크(zebr2 mark; 줄무늬)의 발생을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 롤샤프트의 접동부에 대해 우수한 내부식성 및 내마모성을 이용한 롤샤프트로서 세라믹소결체를 이용하고, 탄소-탄소 강화흑연부재 및 서멧 같은 강화흑연부재를 이용하여 롤베어링을 구성함으로써 우수한 진동구조물을 구성할 수 있다.
이로 인해, 접동구조물의 마모를 저감시키고, 연속용융아연도금장치의 연속 운전가능한 수명을 늘리고, 접동구조물의 롤베어링부를 교환시키는 빈도를 감소시킬 수 있어 연속용융아연도금장치의 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 연속용융아연도금장치의 접동구조물의 마모를 저감시키고, 연속용융아연도금장치의 연속운전이 가능한 수명이 종래의 연속용융아연도금장치의 접동구조물 보다 5배 길게 늘릴 수 있고, 접동구조물을 교환하는 빈도를 감소시킬 수 있어 연속용융아연도금장치의 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 지지롤이 직접 구동되지 않아 롤의 회전흔들림을 현저히 감소시키기 때문에, 도금두께의 편차를 감소시키고 줄무늬의 발생을 방지하여 품질을 향상시키고 불량률을 저감시킬 수 있게 된다.
제 1도는 본 발명에 따른 접동구조물(slids structure)을 이용한 연속용융아연도금장치의 일실시예를 나타내는 개략단면도.
제 2도는 제1도에서 나타낸 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 싱크롤(sink roll)의 롤샤프트부를 나타내는 확대단면도.
제 3도는 제1도에서 나타낸 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 싱크롤의 롤샤프트부를 나타내는 부분단면 확대측면도.
제 4도는 제3도에서 나타낸 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 싱크롤의 롤샤프트부의 내측면을 나타내는 정면도
제 5도는 제1도에서 나타낸 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 싱크롤샤프트와 롤베어링의 조합을 나타내는 부분단면확대도.
제 6도는 본 발명에 따른 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 지지용 롤샤프트와 롤베어링의 다른 실시예를 나타내는 확대측면도.
제 7도는 제6도에서 나타낸 접동구조물을 이용한 연속용융아연도금장치의 지지용 롤샤프트와 롤베어링의 조합을 나타내는 부분단면확대도.

Claims (15)

  1. 롤샤프트와 롤베어링을 구비한 롤베어링부를 포함하여 이루어진 접동구조물에 있어서,
    상기 롤샤프트의 접동부의 전체 원주가 세라믹 소결체로 만들어지고,
    상기 롤베어링은 상기 롤베어링의 금속베이스의 안둘레면에 강화흑연부재를 장착하고, 상기 강화흑연부재에 부분적으로 서멧체를 장착하여 구성되며,
    상기 강화흑연부재를 베이스로 하여 부분적으로 서멧체로 구성된 면이 상기 롤베어링의 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 서멧체는 상기 강화흑연부재내로 삽입되고 상기 롤베어링의 상기 접동면에 노출되어, 부분적으로 상기 롤베어링의 상기 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 강화흑연부재가 탄소-탄소 강화흑연부재인 것을 특징으로 하는 접동구조물
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 롤샤프트의 상기 세라믹 소결체는 사이알론, 질화실리콘, 탄화실리콘, 알루미나, 질화알루미늄, 지르코니아, 질화붕소 및 서멧 중 하나 이상의 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 접동구조물
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 서멧체는 금속탄화물, 금속질화물, 금속붕화물, 금속산화물 및 금속규화물 중 하나 이상의 그룹으로부터 선택된 적어도 한 종류의 용융점이 높고 경도가 높은 재료를 금속 및 합금의 그룹으로부터 선택된 것으로 소결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 접동면에서 상기 서멧체의 경도가 상기 롤샤프트의 상기 접동부의 경도보다 20%이상 작은 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  7. 용융금속을 보유하는 도금조와; 상기 도금조로 공급되는 스트립의 진행방향을 바꾸도록 베어링에 지지되어 회전하는 싱크롤과; 상기 스트립의 진동을 방지하도록 베어링에 지지되어 회전하는 지지롤과; 상기 도금조로부터 인출된 상기 스트립의 양측으로부터 가스를 내뿜어 도금두께를 조정하는 가스 스와이핑 노즐을 구비한 용융금속도금장치에 있어서,
    상기 싱크롤 및 지지를 중 적어도 어느 한쪽의 롤의 롤샤프트의 접동부의 전제 원주가 세라믹 소결체로 만들어지고,
    상기 롤의 롤베어링은 상기 롤베어링의 금속베이스의 안둘레면에 강화흑연부재를 장착하고, 상기 강화흑연부재에 부분적으로 서멧체를 장착하여 구성되며,
    상기 강화흑연부재를 베이스로 하여 부분적으로 서멧체로 구성된 면이 상기 롤베어링의 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 서멧체는 상기 강화흑연부재내로 삽입되고 상기 롤베어링의 상기 접동면에 노출되어, 부분적으로 상기 롤베어링의 상기 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물
  9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 강화흑연부재가 탄소-탄소 강화흑연부재인 것을 특징으로 하는 연속용융도금장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 접동면에서 상기 서멧체의 경도가 상기 롤샤프트의 상기 접동부의 경도보다 20%이상 작은 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  11. 용융금속을 보유하는 도금조와; 롤샤프트와 롤베어링으로 이루어지는 접동구조물로 지지되는 싱크롤 및 지지롤과; 상기 도금조로부터 인출된 상기 스트립의 양측으로부터 가스를 내뿜어 도금두께를 조정하는 가스 스와이핑 노즐을 구비한 용융금속도금장치에 있어서,
    상기 싱크롤 및 지지롤 중 적어도 어느 한쪽의 롤샤프트의 접동부의 전제 원주가 세라믹 소결체로 만들어지고,
    상기 롤베어링은 상기 롤베어링의 금속베이스의 안둘레면에 강화흑연부재를 장착하고, 상기 강화흑연부재에 부분적으로 서멧체를 장착하여 구성되며,
    상기 강화흑연부재를 베이스로 하여 부분적으로 서멧체로 구성된 면이 상기 롤베어링의 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물,
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 서멧체는 상기 강화흑연부재내로 삽입되고 상기 롤베어링의 상기 접동면에 노출되어, 부분적으로 상기 롤베어링의 상기 접동면을 형성하는 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  13. 제 11항 또는 제 12항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 강화흑연부재가 탄소-탄소 강화흑연부재인 것을 특징으로 하는 연속용용도금장치
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 롤베어링의 상기 접동면에서 상기 서멧체의 경도가 상기 롤샤프트의 상기 접동부의 경도보다 20%이상 작은 것을 특징으로 하는 접동구조물.
  15. 용융금속을 보유하는 도금조와, 상기 도금조로 공급되는 스트립의 진행방향을 바꾸도록 베어링에 지지되어 회전하는 싱크롤과; 상기 스트립의 진동을 방지하도록 베어링에 지지되어 회전하는 지지롤과; 상기 도금조로부터 인출된 상기 스트립의 양측으로부터 가스를 내뿜어 도금두께를 조정하는 가스 스와이핑 노즐을 구비한 용용금속도금장치에 있어서,
    상기 싱크롤 및 지지롤 중 적어도 어느 한쪽의 롤의 롤샤프트의 접동부의 전제 원주가 세라믹 소결체로 만들어지고,
    상기 롤의 롤베어링은 상기 롤베어링의 금속베이스의 안둘레면에 강화흑연부재를 장착하고, 상기 강화흑연부재에 부분적으로 서멧체를 장착하여 구성되며,
    상기 강화흑연부재를 베이스로 하여 부분적으로 서멧체로 구성된 면이 상기 롤베어링의 접동면을 형성하며,
    상기 지지롤은 외부구동유닛 없이 회전하는 것을 특징으로 하는 연속용융도금장치.
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