KR100756768B1 - 스트립 재료를 공급하기 위한 핀치 롤 조립체 - Google Patents

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KR100756768B1
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Abstract

열간 금속 스트립을 공급하기 위해 사용되는 핀치 롤 조립체는 한 쌍의 평행 핀치 롤을 구비한다. 롤(21) 중, 적어도 하나는 통로를 통한 냉각수의 유동에 의해 원통형 튜브를 냉각하기 위해 외주 롤 표면(32)과 내부 냉각수 유동 통로(23, 33, 34, 35)를 제공하는 구리 또는 구리 합금 튜브(31)를 구비한다. 구리 또는 구리 합금 튜브(31)는 저널 베어링(27, 28)에 롤을 장착하기 위해 단부 지지 샤프트(25, 26)에 의해 형성된 원통형 축(24)에 고정된다. 샤프트에는 로터리 드라이브 커플링(29, rotary drive coupling)이 설치되고, 샤프트(25)에는 냉각수 유동 통로(23, 33, 34, 35)와 냉각수의 유동을 위한 로터리 워터 커플링(38)이 고정된다.

Description

스트립 재료를 공급하기 위한 핀치 롤 조립체{FEEDING STRIP MATERIAL}
본 발명은 스트립 공급 중에 급냉 될 수 없는 고온 하에서 특히 유용한 스트립 재료를 공급하기 위한 핀치 롤 조립체에 관한 것으로서, 트윈 롤 주조장치(twin roll caster)와 같은 연속 주조장치로부터 생산된 열간 금속 스트립을 공급하는 데 적용된다.
트윈 롤 주조장치에서, 한 쌍의 역회전 수평 주조 롤(contra-rotated horizontal casting roll) 사이로 용탕이 도입된다. 금속 쉘(shell)이 이동 롤 표면상에서 응고되도록 주조 롤은 냉각되며, 롤 사이에서 닙으로부터 하방으로 송출되는 응고 스트립 제품을 생산하기 위해 주조 롤 사이의 닙으로 모이게 된다. 용어 "닙(nip)"은 롤이 서로 가장 근접하게 되는 일반적인 영역을 언급하기 위해 하기에 사용된다. 용탕은 레이들(ladle)로부터 닙의 직상의 롤의 주조 면상에 지지되는 용탕의 주조 풀을 형성하는 금속 송출 노즐을 통해 용탕이 흐르는 작은 용기 또는 일련의 용기로 부어진다. 이 주조 풀(casting pool)은 롤의 단부와 슬라이딩 맞물림 유지되는 측판 또는 댐(dam) 사이에 형성된다.
주조장치를 떠난 열간 스트립(hot strip)은 스트립이 코일로 감겨지는 코일러(coiler)로 통과될 수 있다. 주조장치 및 코일러 사이에서, 스트립은 제어 온도 의 저하, 감소 압연, 완전 열처리 또는 이와 같은 처리 단계의 조합 등과 같은 인-라인(in-line) 처리를 받게 된다. 코일러 및 인-라인 처리 장치는 일반적으로 스트립에 상당한 인장력을 가하게 된다. 또한, 트윈 롤 주조장치의 주조 속도와 그 후의 인-라인 처리 및 코일링 속도 사이의 차이가 조절되어야만 한다. 이들 속도의 상당한 차이는 특히 초기 구동 중 및 안정 상태의 주조 속도가 성취될 때까지 나타날 수 있다. 이들 필요조건을 조절하기 위해서, 주조장치를 떠난 열간 스트립은 루프(loop) 형태로 방해받지 않고 매달릴 수 있고, 이 후 스트립이 코일링(coiling) 이전에 추가 처리를 받게되는 처리 라인의 인장력을 받는 부분(tensioned part)으로 하나 이상의 핀치 롤(pinch roll) 세트를 통해 통과된다. 핀치 롤은 다운-라인(down line) 장치에 의해 발생된 인장력에 대한 저항을 제공하며, 또한 다운-라인 장치로 스트립을 공급하고자 한다.
이러한 종류의 트윈 롤 스트립 주조 라인은 데비 멕키(쉐필드)사(Davy McKee(Sheffield) Limited))에 양도된 미합중국 특허 제5,503,217호에 개시되어 있다. 이 주조 라인에서, 열간 금속 스트립은 온도 조절 구역을 통해 스트립을 공급하는 제1 핀치 롤 세트를 통과하기 이전에 루프로 방해받지 않고 매달린다. 추가의 핀치 롤 세트를 관통한 후, 스트립은 그 다음에 코일러로 진행한다. 스트립은 연속한 핀치 롤 세트 사이에 압연기를 포함하여 선택적으로 열간압연될 수 있다. 한편, 미합중국 특허 제5,503,217호에 나타낸 바와 같이, 처리 라인의 인장력이 0(zero)으로부터 인장력을 받는 부분을 통과하는 스트립은 좌우로 굽이칠 수 있다. 스트립의 이러한 굽이침은 루프로부터 처리 라인의 인장력을 받는 부분으로 금속 스트립을 향하도록 제1 핀치 롤 세트를 설치함으로써 극복할 수 있다.
제1 핀치 롤 세트는 열간 금속 스트립이 응고된 직후 파지하여 공급할 수 있어야만 한다. 특히, 철금속 스트립 주조시, 라인의 이 위치에서의 스트립의 온도는 매우 높으며, 1000℃ 이상 및 통상 1200℃ 정도이고, 스트립 자체는 매우 연하여 쉽게 파괴될 수 있다. 더욱이, 이 위치에서의 스트립은 핀치 롤을 통해 공급됨에 따라 급냉을 위한 냉각수가 스트립에 적용될 수 없는 환원 분위기(reducing atmosphere)로 봉입된다. 종래의 강 핀치 롤이 이 위치에서 열간 스트립을 공급하는 데 이용된다면, 최종 스트립에 나타나는 스트립 표면에 국부적인 결함(localized defect)이 자국(imprint)으로 남게 된다. 이들 조건 하에서, 자국으로 남게 된 결함은 일반적으로 이들 영역에서의 국부적인 열 팽창 및 스트립 표면의 함몰에 자국을 남기는 돌출부의 제공의 결과 강 핀치 롤상에 핫 스폿(hot spot)의 발생에 기인한 것이다. 이 프로세스에서 강 스트립의 압연시, 스트립 표면으로부터 스케일(scale)은 핀치 롤 상의 하이 스폿(high spot)을 고착하게 할 수 있다. 따라서, 국부적인 열 팽창에 기인한 어떠한 하이 스폿도 스트립에 심각한 자국 결함(imprint defect)을 발생시킬 수 있는 많은 양의 돌출부를 급속하게 만들 수 있다.
본 발명은 국부적인 열 팽창에 기인한 하이 스폿의 발생을 감소시키며, 롤 표면의 돌출의 형성을 감소시키는 핀치 롤 조립체를 제공함으로써 상기의 문제를 완화시킬 수 있다. 본 발명에 따라, 핀치 롤 사이의 닙에 스트립을 수용하기 위한 한 쌍의 평행 핀치롤 및 핀치 롤 사이에 스트립을 공급하기 위해 핀치 롤을 구동시키는 구동 수단으로 구성된 열간 금속 스트립을 공급하기 위한 핀치 롤 조립체가 제공된다. 적어도 하나 및 양자의 핀치 롤은 한 쌍의 단부 지지 샤프트, 단부 지지 샤프트 사이를 연장하는 구리 또는 구리 합금의 원통형 튜브 및 슬리브를 냉각하기 위해 롤의 내부에 냉각수를 흐를 수 있게 하는 냉각수 통로로 구성된다. 원통형 튜브는 냉각수 통로와 함께, 적어도 300mm의 직경의 외주 롤 표면을 제공하며, 그 결과 냉각수 유동은 핀치 롤의 닙에 스트립의 소량의 변위를 제공하기에 충분하다.
단부 지지 샤프트는 외부 슬리브에 고정되는 구리 또는 구리 합금 튜브와 원통형 축(arbour)(즉, 중실(solid) 또는 중공 원통형 프레임)에 연결된다. 본 실시예에 있어서, 냉각수 통로는 원통형 축에 형성된다. 더욱 상세하게는, 냉각수 통로는 슬리브와 인접한 축 둘레에 통상 평탄하게 원주형으로 이격된 원통형 축에 길이방향 통로를 포함한다.
선택적으로, 롤은 단부 지지 샤프트가 구리 또는 구리 합금의 원통형 튜브의 각각의 단에 연결된 단부 조립물을 갖는 축이 없는(arbourless) 구성일 수도 있다. 이 실시예에서, 냉각수 통로는 원통형 튜브의 내부에 냉각수를 공급하거나 통로는 튜브를 통해 길이방향으로 연장한다.
핀치 롤의 외주 롤 표면의 직경은 적어도 500mm이다. 선택적으로, 롤의 외주 롤 표면의 직경은 하기의 식을 만족하며,
Figure 112002043704879-pct00001
(1)
여기서, q : 유니트 폭 당 하중
D : 핀치 롤 직경
v1, v2 : 롤 및 스트립의 푸아송의 비(Poisson's ratio)
E1, E2 : 롤 및 스트립의 탄성 계수(Young's modules)
σy : 최소 항복응력(minimum yield stress)이다.
본 발명은 롤 사이에 닙을 형성하는 한 쌍의 주조 롤, 닙의 바로 위의 주조 롤 표면에 지지되는 용탕의 주조 풀을 형성하기 위해 주조 롤 사이에 닙으로 용탕의 금속을 송출하는 금속 송출 수단, 닙으로부터 하방으로 송출되어 금속의 응고 스트립을 생산하기 위해 역회전 방향으로 주조 롤을 구동하는 수단 및 주조장치로부터 스트립을 수용하고 주조장치로부터 떨어져 공급되도록 주조 장치의 일측에 배치된 스트립 공급 수단을 구비한 금속 스트립 연속 주조 장치에 이용된다. 본 발명의 핀치 롤 조립체는 환원 분위기의 봉입 챔버(enclosed chamber) 내에 1000℃ 이상의 고온으로 주조한 직후 열간 스트립에 인장력을 적용하는 데 사용된다.
핀치 롤 조립체 수단은 롤 사이 닙에 스트립을 수용하도록 한 쌍의 평행 핀치 롤 및 핀치 롤 사이에 스트립을 공급하도록 롤을 구동하는 구동 수단을 구비한다. 적어도 하나 및 양자의 핀치 롤은 한 쌍의 단부 지지 샤프트, 외주 롤 표면을 제공하도록 단부 지지 샤프트 사이에서 연장되는 구리 또는 구리 합금의 원통형 튜브 및 냉각수의 유동에 의해 튜브를 냉각하기 위해 롤의 내부에 냉각수 통로를 구비한다. 핀치 롤 조립체는 한 쌍의 단부 지지 샤프트, 외주 롤 표면을 제공하도록 외부 슬리브 또는 단부 지지 샤프트 사이를 연장하는 구리 또는 구리 합금의 축이 없는 원통형 슬리브가 구리 또는 구리 합금 튜브에 고정되는 원통형 축 일수도 있다. 외주 롤 표면의 외경은 냉각수 통로와 함께 300mm 이상이며, 그 결과 냉각수 유동은 핀치 롤의 닙에 스트립의 소량의 변위를 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 핀치 롤 조립체와 함께 스트립 주조 설비를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 핀치 롤 조립체를 도시한다.
도 3은 도 2의 핀치 롤 조립체를 통한 3-3선의 횡단면이다.
도 4는 도 2에 도시된 종류의 핀치 롤 조립체가 종래의 강 롤에 결합되어 어떻게 작동되는지를 도시한다.
도 5는 각각 한 쌍의 핀치 롤이 도 2에 도시된 방식으로 구성되는 핀치 롤 조립체를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대안적인 핀치 롤 조립체를 도시한다.
도 7은 도 6의 핀치 롤 조립체를 통한 7-7선의 횡단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예의 핀치롤 조립체의 작동 중에 적용된 압력 분포를 개략적으로 도시한다.
도 1에 도시된 스트립 주조 설비는 전체적으로 11로 지시된 트윈 롤 주조장치를 구비하며, 주조 장치(11)와 제1 핀치 롤 조립체(14) 사이에서 루프(13)로 매달린 주조 강 스트립(12)을 생산하고, 스트립(12)을 들어올려, 제2 핀치 롤 조립체(15)를 통해 코일러(16)로 스트립을 공급한다. 핀치 롤 조립체(14, 15) 사이에서, 스트립(12)은 열간 압연기(도시되지 않음)를 통과하여 열간 압연될 수 있으며, 코일러(16)로 진행하기 이전에 워터 제트(water jet)에 의해 강제로 냉각될 수 있는 런아웃 테이블 위를 통과할 수 있다.
트윈 롤 주조장치(11)는 한 쌍의 주조 롤(17)을 구비하며, 주조 롤(17) 사이에서 닙 위에 롤의 주조 면상에 놓여 지는 주조 풀을 형성하도록 헤더 박스(18, header box)를 통해 용탕이 공급되며, 측면 댐 판(19)에 의해 롤의 단부에 형성된다. 주조 롤(17)은 내부에서 수냉된다. 주조 롤(17)은 주조 롤의 회전에 의해 닙으로부터 하방으로 공급되는 응고된 스트립(12)을 생산하기 위해 주조 롤 사이에 닙과 함께 주조 롤의 외주면 상에서 응고된 금속 쉘이 모여지도록 역회전(contra-rotated) 구동된다.
주조장치(11)를 떠나자마자, 스트립(12)은 한 쌍의 핀치 롤(21, 22)을 구비하는 제1 핀치 롤 조립체(14)를 통과하는 곳으로부터 방해받지 않는 루프(13)로 매달린다. 핀치 롤(21, 22)은 핀치 롤(21, 22)로부터 상류에 스트립(12)이 상당량 부가된 인장 없이 방해받지 않는 루프로 매달리는 것을 허용하면서, 다운-라인 장비로 스트립(12)을 공급하여 그 장비에 의해 발생된 인장력에 대한 저항을 제공한다.
주조장치(11)에 의한 강 스트립 주조시, 제1 핀치 롤 조립체(14)에 진입하는 스트립(12)은 일반적으로 1200℃ 정도이며, 스트립(12)은 불활성 가스 봉입 등과 같은 스케일 억제제가 채용될지라도 얇은 표면 스케일층을 갖는다. 만약 제1 핀치 롤 조립체(14)의 핀치 롤(21, 22) 대신에 종래의 강 핀치 롤이 사용된다면, 핀치 롤(21, 22)의 외주 롤 표면(32)에는 스트립(12)의 표면에 자국 결함을 부가하는 하이 스폿이 나타난다. 이들 하이 스폿은 열간 스트립(12)과 접촉하는 롤(21, 22)의 가열 때문에 나타나는 열적 핫 스폿에 해당한다. 핫 스폿은 국부적인 열 팽창을 야기하여, 롤 표면에 아주 많은 양의 국부적인 돌출물을 초래하는 스케일 퇴적의 발생을 차례로 초래하여 하이 스폿을 발생시킨다.
이 문제는 도 2 및 도 3에 도시된 핀치 롤 조립체를 사용하여 처리된다. 핀치 롤 조립체는 원통형 축(24, cylindrical arbour)과, 저널 베어링(27, 28, journal bearing)의 회전에 대해 원통형 축(24)을 지지하는 단부 지지 샤프트(25, 26)를 구비한다. 원통형 축(24)과 단부 지지 샤프트(25, 26)는 스텐레스 강으로 형성될 수도 있다. 단부 지지 샤프트(26)는 핀치 롤(21, 22)을 회전시키기 위하여 구동 스핀들과 결합하기 위한 전동 커플링(29)을 구비한다.
원통형 구리 또는 구리 합금 슬리브 또는 튜브(31)는 핀치 롤의 외주 롤 표면(32)을 제공하도록 원통형 축(24)에 단단하게 고정된다. 핀치 롤의 원통형 축(24)에는 슬리브 또는 튜브(31)의 연속 냉각을 제공하도록 냉각수 통로(23)가 제공된다. 냉각수 통로(23)는 원통형 슬리브(31)에 인접한 원통형 축(24)의 외부를 중심으로 원주방향으로 이격된 일련의 길이방향 통로(33) 및 중앙 흡기구 및 배기구(36, 37)와 연결되고, 단부 지지 샤프트(25)상의 로터리 워터 커플링(38, rotary water coupling)을 통해 통로(23)와 유동적으로 연통하는 원통형 축(24)의 단부상의 반경방향 통로(34, 35)로 구성된다.
도 4는 핀치 롤 중의 어느 하나의 핀치롤(21)이 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 구성을 갖는 반면, 다른 핀치 롤(22)은 종래의 강 롤을 갖는 핀치 롤 조립체(14)에 대한 배열을 도시한다. 핀치 롤(21, 22)은 각각의 회전 구동 스핀들(41, 42, rotary drive spindle)에 연결된다.
도 5는 핀치 롤(21, 22) 양자가 도 2 및 도 3에 도시된 방식으로 제작되는 본 발명에 따른 대안적인 실시예를 도시한다. 본 실시예에서 핀치롤(21, 22) 양자는 외부 원통형 슬리브 또는 튜브(31)와 이들 슬리브의 냉각을 위한 내부 냉각수 통로(23A)를 갖는다.
구리의 높은 열전도도 때문에, 원통형 슬리브 또는 튜브(31)는 핫 스폿의 발생이 훨씬 더 적은 경향이 있으며, 열간 스트립으로부터 유도된 열이 중실 스틸 바디(solid steel boby)를 통한 것보다 슬리브 또는 튜브(31)를 통한 것이 훨씬 더 고르게 유도되기 때문이다. 따라서, 열 팽창이 핀치 롤의 외주 롤 표면(32)에 걸쳐 국부적으로 더 적게 되어, 더 고르게 퍼지는 경향이 있다. 동시에, 내부 냉각수 통로(23A)를 통해 원통형 슬리브 또는 튜브(31)로부터 열이 연속적으로 방출되어 어떠한 핫 스폿이 발생하는 경향을 극적으로 감소시킨다. 이 구조의 핀치 롤(21, 22)은 스트립(12)의 표면의 자국 결함의 발생률을 극적으로 감소시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 핀치 롤 조립체의 대안적인 실시예를 도시한다. 본 실시예에는 중앙 축은 없다. 한 쌍의 스테인레스 강 스텃 샤프트(51, 52, stub shaft) 사이에 장착되는 구리 또는 구리 합금의 원통형 튜브(50)에 의해 핀치 롤이 형성된다. 스텃 샤프트(51, 52) 및 튜브(50)는 핀치 롤을 형성하도록 동축 관계로 함께 고정된다. 튜브(50)에는 일측 단으로부터 타단으로 원통형 튜브(50)를 통해 긴 구멍을 드릴링(drilling)하여 형성된 일련의 길이방향 냉각수 통로(53)가 제공되며, 이 후 구멍의 단부는 엔드 플러그(54, end plug) 및 스텃 샤프트 고정 스크류(55)에 의해 폐쇄된다. 스텃 샤프트(51, 52)는 롤 튜브(50)의 단부 내에 안착되어 튜브(50)의 2개의 단부에 인접한 원주형 플랜지(58, 59)를 포함하는 단부 조립물(56, 57)을 갖는다. 스텃 샤프트(51, 52)는 튜브(50)의 단부 및 냉각수 통로(53)를 형성하도록 다수의 길이방향 구멍의 스크류-탭 단부로 플랜지에 구멍을 통해 연장한 고정 스크류(55)에 의해 고정된다. 스크류-탭이 아닌 나머지 구멍의 단부는 스크류 플러그(54, screw plug)에 의해 폐쇄된다.
도 6 및 도 7에 도시된 구조에서, 냉각수는 스텃 샤프트(51, 52)의 내부 단부 조립물(56, 57)에 형성된 반경방향 통로(61, 62)를 통해 튜브(50)의 냉각수 통로(53)로 및 부터 흐른다. 반경방향 통로(61, 62)는 입출구 통로(63, 64) 및 로터리 워터 커플링(65, rotary water coupling)과 연결된다. 복귀하는 물은 통로(62)로부터 튜브(50)의 내부를 통해 출구 통로(64)로 후방으로 흐른다.
도 6 및 도 7에 도시된 롤 구조는 원통형 튜브(50)의 냉각을 효과적으로 허용하며, 핀치 롤의 외주 롤 표면(66)에 핫 스폿의 발생률을 극적으로 감소시키며, 스트립(12) 표면의 자국 결함의 발생률을 차례로 극적으로 감소시킨다.
구리 또는 구리 합금의 튜브(50)에 의해 형성된 외주 롤 표면(66)을 갖는 것의 중요성은 표 1에 의해 설명된다. 표 1은 다양한 냉각수 유동율에서 내부 물 냉각 구리-크롬 합금(Cu-Cr alloy) 튜브(50)의 외주 롤 표면(66) 및 내부 수냉 탄소강(carbon steel) 롤 튜브상의 팽창 영역 또는 접촉 점의 표면 온도의 연산 결과를 비교 설명한다.
표 1. 냉각 표면 및 외부 면의 온도
핀치롤 재료 냉각수량 (m3/hr) 냉각열 전달 (W/m2k) 냉각 표면 온도(℃) 외부 표면 온도(℃)
접촉점(최대) 접촉 직전
구리-크롬 합금 27 7080 71 170 98
구리-크롬 합금 54 12300 57 159 87
구리-크롬 합금 13.5 4060 93 190 120
탄소강 27 7080 64 383 221
탄소강 54 12300 54 377 213
탄소강 13.5 4060 80 391 232

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 강 핀치 롤 상의 핫 스폿은 냉각수 유동 속도에 따라 377℃ 내지 391℃의 온도에 도달하는 반면, 구리-크롬 합금 핀치 롤에 상응하는 온도는 150℃ 내지 190℃로 감소된다. 구리-크롬 합금은 강의 열전도도보다 6배 정도의 열전도도를 갖기 때문에, 어떠한 핫 스폿에서의 온도 상승도 제한되며, 롤의 각 회전중에 핀치 롤이 스트립과 떨어진 후 열이 방산된다. 따라서, 외부 롤 표면상의 국부적인 벌징(bulging)이 크게 감소된다. 이들 영역에서의 낮은 온도 및 접촉 압력의 조합은 자국 결함을 발생시키도록 외부 롤 표면에 스케일이 들러 붙거나(smear) 고착(stick)되는 경향을 상당히 감소시킨다.
자국의 형성은 스트립에 적용된 최대 압축을 제어하기 위해 비정상적으로 큰 직경의 핀치 롤을 사용하여 더욱 감소될 수 있다. 스트립을 확실하게 잡고, 이를 전방으로 공급하도록 핀치 롤에 충분한 힘이 적용되어야만 한다. 따라서, 스트립에 부가된 압력은, 핀치 롤과 스트립 사이 접촉면적에 좌우되며, 핀치 롤의 직경 증가에 의해 감소한다.
도 8은 핀치 롤과 스트립 사이 접촉에 적용하는 조건을 개략적으로 도시한다. 이 도면에 대해 언급하면, 핀치 롤에 의해 스트립에 적용되는 최대 압력은 하기의 식에 의해 판정되며,
Figure 112002043704879-pct00002
(2)
여기서, q : 유니트 폭 당 하중
R : 핀치 롤 반경
v1, v2 : 롤 및 스트립의 푸아송의 비(Poisson's ratio)
E1, E2 : 롤 및 스트립의 탄성 계수(Young's modules)
σy : 최소 항복응력(minimum yield stress)이다.
따라서, 핀치 롤의 외주면의 직경은 본 명세서에서 일찌기 언급한 식(1)을 만족한다.
트윈 롤 주조장치에 의해 생산된 강 스트립을 공급할 때, 20MPa 또는 그 이하의 최대 압력을 유지하는 것이 바람직하며, 이는 일반적으로 300㎜ 또는 그 이상의 핀치 롤 직경을 필요로 한다. 통상, 최대 압력 20MPa을 유지하면서 핀치 롤 힘 을 100KN으로 적용한다면, 핀치 롤 직경은 530mm로 선택되어야 한다.
본 발명에 따른 핀치 롤 조립체를 제공하여 국부적인 열 팽창에 기인한 하이 스폿의 발생을 감소시키며, 롤 표면의 돌출의 형성을 감소시킬 수 있다.

Claims (18)

  1. 사이에 닙(nip)을 형성하는 한 쌍의 주조 롤과, 닙의 바로 위에서 주조 롤 표면에 지지되는 용탕의 주조 풀을 형성하기 위해 주조 롤 사이의 닙으로 용탕을 송출하기 위한 금속 송출 수단과, 닙으로부터 하방으로 송출되는 금속의 응고 스트립을 생산하기 위하여 역회전 방향으로 주조 롤을 구동시키는 롤 구동 수단과, 주조 장치로부터 스트립을 수용하고 주조 장치로부터 떨어져 스트립을 공급하기 위하여 통상적으로 주조 장치의 일측에 배치되는 핀치 롤 조립체를 구비한 금속 스트립 연속 주조장치에서,
    핀치 롤 조립체는 핀치 롤을 구비한 것으로서,
    각각의 핀치 롤은:
    한 쌍의 단부 지지 샤프트(end support shafts),
    300 mm 또는 그 이상의 직경을 가지며 스트립을 단단하게 파지할 수 있어 스트립을 전방으로 공급하는 외주 롤 표면을 제공하도록 상기 단부 지지 샤프트 사이에서 연장하는 구리 또는 구리 합금의 원통형 튜브, 및
    상기 핀치 롤의 내부에 형성된 냉각수 통로로서, 상기 통로를 통한 냉각수의 유동에 의해 상기 원통형 튜브를 냉각하는 냉각수 통로를 구비하는, 핀치 롤 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단부 지지 샤프트는 상기 구리 또는 구리 합금 튜브가 외부 슬리브로서 고정되는 원통형 축(cylindrical arbour)의 일부인, 핀치 롤 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 냉각수 통로는 상기 원통형 축에 형성되는, 핀치 롤 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 냉각수 통로는 상기 슬리브(sleeve)에 인접하여 상기 축 둘레에서 원주방향으로 이격되는 상기 원통형 축에 길이방향 통로를 포함하는, 핀치 롤 조립체.
  5. 제 1 항에 있어서,
    각각의 핀치 롤은, 상기 단부 지지 샤프트가 상기 튜브 각각의 단부에 연결된 단부 조립물을 갖는 축이 없는(arbourless) 구조인, 핀치 롤 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각수 통로는 상기 튜브의 내부로 냉각수를 송출하는, 핀치 롤 조립체.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 냉각수 통로는 상기 튜브를 통해 길이방향으로 연장하는 통로를 포함하는, 핀치 롤 조립체.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 핀치 롤의 외주면의 직경은 500mm 또는 그 이상인, 핀치 롤 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤의 외부 표면의 직경은 하기의 식을 만족하며,
    Figure 112007034987114-pct00003
    여기에서, q : 유니트 폭 당 하중
    D : 핀치 롤 직경
    v1, v2 : 롤 및 스트립의 푸아송 비(Poisson's ratio)
    E1, E2 : 롤 및 스트립의 탄성 계수(Young's modules)
    σy : 최소 항복응력(minimum yield stress) 인, 핀치 롤 조립체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제 1 항에 기재된 핀치 롤로서,
    상기 단부 지지 샤프트는 상기 구리 또는 구리 합금 튜브가 외부 슬리브로서 고정되는 원통형 축을 포함하는 중앙의 롤 본체의 일부인, 핀치 롤.
  15. 제 1 항에 기재된 핀치 롤로서,
    상기 냉각수 통로는 상기 원통형 축에 형성되는, 핀치 롤.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 냉각수 통로는 상기 슬리브에 인접하여 상기 원통형 둘레에서 원주방향으로 이격되는 상기 롤 본체에 길이방향 통로를 포함하는, 핀치 롤.
  17. 제 1 항에 기재된 핀치 롤로서,
    상기 냉각수 통로는 상기 튜브를 통해 길이방향으로 연장하는, 핀치 롤.
  18. 삭제
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