KR100799506B1 - 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치 - Google Patents

상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치 Download PDF

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KR100799506B1
KR100799506B1 KR1020070054759A KR20070054759A KR100799506B1 KR 100799506 B1 KR100799506 B1 KR 100799506B1 KR 1020070054759 A KR1020070054759 A KR 1020070054759A KR 20070054759 A KR20070054759 A KR 20070054759A KR 100799506 B1 KR100799506 B1 KR 100799506B1
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유홍열
조성현
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주식회사 한스코
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Abstract

본 발명은 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치에 관한 것으로서, 고강성의 라이너가 구비되어 지지롤 초크의 내마모성을 증가시키고 수명을 연장할 수 있는 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치에 관한 것이다.
본 발명의 하부 지지롤 초크는 압연장치의 하우징 내부에 구비되어 작업롤을 지지하도록 상기 작업롤의 하측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 하부 지지롤 초크에 있어서, 상기 하부 지지롤 초크는 몸체; 상기 몸체의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부; 상기 몸체의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부; 상기 몸체의 하면 중앙부에 일정 깊이의 홈이 형성된 라이너 수용부; 및 상기 몸체의 하면과 하우징의 접촉부위에 구비되며 일측면 중앙에 상기 라이너 수용부에 대응되는 돌출부가 형성되는 제1라이너; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 상부 지지롤 초크는 압연장치의 하우징 내부에 구비되어 작업롤을 지지하도록 상기 작업롤의 상측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 상부 지지롤 초크에 있어서, 상기 상부 지지롤 초크는 몸체; 상기 몸체의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부; 상기 몸체의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부; 및 상기 하우징과 접촉되는 상기 몸체의 상면에 제3라이너가 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 압연장치는 하우징; 상기 하우징 내부에 구비되어 압연재와 접촉되는 작업롤; 상기 작업롤을 지지하는 상부 지지롤 및 하부 지지롤 초크; 상기 작업롤의 양 단부에 구비되어 상기 작업롤을 작동시키는 작업롤 초크; 상술한 바와 같은 하부 지지롤 초크; 및 상부 지지롤 초크; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 지지롤 초크는 상부 지지롤 초크와 하부 지지롤 초크 각각에 적합한 고강성의 라이너를 형성하여 높은 기계적 성질을 갖으며 부식 및 변형을 현저히 줄여 압연성능을 향상시킴으로써 최종 제품의 품질이 향상되도록 하며, 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 상부 지지롤 초크 및 하부 지지롤 초크에 구비되는 라이너는 별도의 용접작업 없이 교체가 가능하여 생산원가를 절감할 수 있고 정비가 용이한 장점이 있다.
압연, 롤 초크, 작업롤 초크(Work Roll Chock), 지지롤 초크(Back Up Roll Chock)

Description

상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치{Top Back Up Roll Chock, Bottom Back Up Roll Chock, And Rolling Mill}
도 1은 종래의 압연장치를 나타낸 사시도.
도 2는 하부 지지롤 및 본 발명의 하부 지지롤 초크를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 하부 지지롤 초크의 분해 사시도.
도 4는 상기 도 3의 AA'방향 단면도.
도 5는 상부 지지롤 및 본 발명의 상부 지지롤 초크를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 상부 지지롤 초크의 단면도.
도 7은 본 발명의 압연장치를 나타낸 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100 : 하우징
200 : 작업롤 210 : 작업롤 초크
310 : 상부 지지롤 320 : 하부 지지롤
410 : 상부 지지롤 초크 420 : 하부 지지롤 초크
430 : 몸체 431 : 라이너 수용부
432 : 제1라이너 433 : 돌출부
434 : 제2라이너 435 : 제3라이너
440 : 베어링 수용부 440 : 롤러 수용부
500 : 압연재
1000 : 압연장치
본 발명은 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치에 관한 것으로서, 고강성의 라이너가 구비되어 지지롤 초크의 내마모성을 증가시키고 수명을 연장할 수 있는 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치에 관한 것이다.
일반적으로 철강의 제조공정은 크게 제선공정, 제강공정, 연주공정 및 압연공정으로 이루어진다. 상기 제선공정은 철광석 중의 산소를 제거하고 철광석을 용해하여 선철로 제조하는 공정이며, 상기 제강공정은 상기 제선공정을 거친 선철의 불순물을 제거함으로써 강을 제조하는 공정이고, 상기 연주공정은 연속주조기를 통과하면서 액체 상태의 철강을 소정의 형태를 갖는 슬래브, 블룸 또는 빌릿과 같은 중간 소재를 제조하는 공정이며, 상기 압연공정은 사용목적에 맞도록 강판이나 선재 등으로 가공/변형하는 공정이다.
상기 롤초크는 상기 압연공정에 이용되는 부품 중의 하나로 일반적인 압연장 치를 도 1에 도시하였다.
상기 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 압연장치는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 구비되어 압연재(50)와 접촉되는 작업롤(20)(Work Roll)과, 상기 작업롤(20)을 지지하는 상부 지지롤(31)(Top Back Up Roll) 및 하부 지지롤(32)(Bottom Back Up Roll)과, 상기 상부 지지롤(31) 및 하부 지지롤(32)의 양 단부에 구비되어 상기 지지롤(31, 32)을 작동시키는 상부 지지롤 초크(41)(Top Back Up Roll Chock) 및 하부 지지롤 초크(42)(Bottom Back Up Roll Chock)와, 상기 작업롤(20)의 양 단부에 구비되어 상기 작업롤(20)을 작동시키는 작업롤 초크(21)(Work Roll Chock)를 포함하여 구성되며, 상기 작업롤 초크(21), 상부 지지롤 초크(41) 및 하부 지지롤 초크(42)와 상기 하우징(10) 사이에는 라이너(43)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 압연장치는 1000~1200℃ 정도의 고온, 고압의 환경에 노출되어 열피로 크랙, 열간 마모, 형태 변형, 부식과 같은 문제점이 발생될 뿐만 아니라 냉각수에 의해 냉각되어 가열과 냉각이 반복되는 열피로를 받고 있으며, 자체 하중을 견딜 수 있는 만큼의 높은 강도가 요구된다.
그러나 상기 롤초크와 하우징 사이에 상기 라이너가 구비된다 할지라도 상기 롤초크와 하우징은 연속적으로 접촉되어 마찰력이 발생되고 계속적인 열피로와 높은 하중이 작용하게 되어, 상기 롤초크의 마모 및 부식현상이 발생되는 문제점이 있다.
특히, 상기 지지롤 초크의 경우에는 상기 작업롤 및 작업롤 초크를 지지하게 되므로 상면 및 하면에 집중적인 응력을 받게 되어 상기 부분에서 부분적인 변형 및 편마모가 쉽게 발생되고, 상기 롤초크와 하우징의 접촉부위에서 마모가 발생되거나 라이너 취부면에서 부식이 발생될 경우에 최종 제품의 두께 편차가 발생되고 표면 품질이 저하되어 불량률이 증가되며, 상기 롤초크의 수명이 단축되어 상기 롤초크를 교체하기 위해 많은 정비공이 필요하고 작업 중지에 따라 생산 비용이 증가되어 생산효율이 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 및 하부 지지롤 초크에 고강성의 라이너를 형성하여 접촉부위의 부식 및 변형을 현저히 줄여 압연성능을 향상시킴으로서 최종 제품의 품질이 향상되도록 하고 생산량을 높일 수 있는 상부 지지롤 초크, 하부 지지롤 초크, 및 압연장치를 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 압연장치의 하우징(100) 내부에 구비되어 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 하측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 하부 지지롤 초크(420)에 있어서, 상기 하부 지지롤 초크(420)는 몸체(430); 상기 몸체(430)의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부(440); 상기 몸체(430)의 타측면 내측에 상기 베 어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부(450); 상기 몸체(430)의 하면 중앙부에 일정 깊이의 홈이 형성된 라이너 수용부(431); 및 상기 몸체(430)의 하면과 하우징(100)의 접촉부위에 구비되며 일측면 중앙에 상기 라이너 수용부(431)에 대응되는 돌출부(433)가 형성되는 제1라이너(432); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 지지롤 초크(420)는 상기 라이너 수용부(431)와 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433) 사이에 제2라이너(434)가 더 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 제2라이너(434)는 SCM440 으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)는 단면의 너비가 하측으로 갈수록 넓어지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1라이너(432)는 상기 돌출부(433)가 형성되는 면과 상기 돌출부(433)의 경사면이 이루는 경사각(α)이 15~25° 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 상부 지지롤 초크(410)는 압연장치의 하우징(100) 내부에 구비되어 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 상측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 상부 지지롤 초크(410)에 있어서, 상기 상부 지지롤 초크(410)는 몸체(430); 상기 몸체(430)의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부(440); 상기 몸체(430)의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부(450); 및 상기 하우징(100)과 접촉되는 상 기 몸체(430)의 상면에 제3라이너(435)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제3라이너(435)는 SCM440 으로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 몸체(430)의 상면은 자리파기가공된 후, 상기 제3라이너(435)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 압연장치는 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에 구비되어 압연재와 접촉되는 작업롤(200); 상기 작업롤(200)을 지지하는 상부 지지롤(310) 및 하부 지지롤 초크(420); 상기 작업롤(200)의 양 단부에 구비되어 상기 작업롤(200)을 작동시키는 작업롤 초크(210); 상술한 바와 같은 하부 지지롤 초크(420); 및 상술한 바와 같은 상부 지지롤 초크(410); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 상부 지지롤 초크(410), 하부 지지롤 초크(420), 및 압연장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
도 2는 하부 지지롤 초크(420) 및 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)를 나타낸 사시도로, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 압연장치의 하우징(100) 내부에 구비되며 압연재(500)와 접촉되는 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 하측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비된다.
상기 하부 지지롤 초크(420)는 하우징(100)과 하면 및 양 측면이 접촉되고, 하중에 의해 특히 상기 하부 지지롤 초크(420)의 하면에서 마모가 쉽게 일어나게 되므로 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 하면에 제1라이너(432) 및 제2라이너(434)가 구비되어 부식 및 변형을 줄일 수 있도록 한다.
더욱 상세하게, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 몸체(430); 상기 몸체(430)의 일측면 내측에 형성되는 베어링 수용부(440); 상기 몸체(430)의 타측면 내측에 형성되는 롤러 수용부(450); 상기 몸체(430)의 하면에 형성되는 라이너 수용부(431); 및 상기 라이너 수용부(431)에 대응되는 돌출부(433)가 형성된 제1라이너(432); 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 몸체(430)는 하부 지지롤 초크(420)를 구성하는 기본 구성품으로 일측 내측에는 베어링이 수용되도록 베어링 수용부(440)가 형성되고, 타측면 내측에 상기 베어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤(320)이 구비되는 롤러 수용부(450)가 형성된다.
도 3은 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)의 분해 사시도로, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 상기 몸체(430)의 하면 중앙부에 일정 깊이의 홈이 형성된 라이너 수용부(431)가 형성된다.
상기 몸체(430)의 라이너 수용부(431)는 상기 제1라이너(432) 면적의 약 1/3 정도로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 제1라이너(432)는 상기 몸체(430)의 하면과 하우징(100)이 접촉되는 부분에 형성되며, 상기 라이너 수용부(431)에 대응되는 돌출부(433)가 형성되어 상기 제1라이너(432)가 받는 하중이 분산될 수 있도록 한다.
상기 도 3은 상기 라이너 수용부(431)가 상기 몸체(430)의 폭방향으로 중앙부분에 형성된 예를 도시하였으나, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 이에 제한됨이 없이 다양하게 형성가능하다.
또한, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 상기 라이너 수용부(431) 및 제1라이너(432)의 마모 및 부식을 줄이기 위해 상기 라이너 수용부(431)와 제1라이너(432)의 돌출부(433) 사이에 제2라이너(434)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
도 4는 상기 도 3의 AA'방향 단면도로, 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)는 단면의 너비가 하측으로 갈수록 넓어지도록 경사지게 형성되고, 이에 따라, 제2라이너(434)의 내측 부분도 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)에 대응되도록 형성된다.
상기 제1라이너(432)는 상기 돌출부(433)가 형성되는 면과 상기 돌출부(433)의 경사면이 이루는 경사각(α)이 15~25° 범위 내에서 형성되어 효율적으로 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)가 받는 하중이 분산될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)가 형성되는 부분은 압연 시 하중을 가장 크게 받는 부분으로 집중적인 응력을 받게 되므로, 본 발명의 하부 지지롤 초크(420)는 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)와 상기 몸체(430) 라이너 수용부(431)에 SCM440 으로 형성된 제2라이너(434)가 더 구비된다.
상기 SCM440은 항복강도 835 N/mm2 이상, 인장강도 980.7 N/mm2 이상의 기계 적 성질을 갖는 고강성의 소재로서, 상기 제2라이너(434)가 상기 SCM440 으로 형성되어 반복적인 응력에도 쉽게 변형되거나 마모되지 않으므로 압연성능을 높일 수 있게 된다.
상기 제1라이너(432) 및 제2라이너(434)는 체결수단에 의해 고정되도록 형성되어 장기간의 사용에 의해 상기 제1라이너(432) 및 제2라이너(434)가 마모될 경우에 빠른 교체가 가능하므로 작업 중단 시기를 단축할 수 있어 정비성을 향상할 수 있고 생산효율을 증대할 수 있는 장점이 있다.
도 5는 상부 지지롤(310) 및 본 발명의 상부 지지롤 초크(410)를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 상부 지지롤 초크(410)의 단면도이다.
상기 상부 지지롤 초크(410)는 압연장치의 하우징(100) 내부에 구비되어 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 상측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 구성으로 압연장치의 하우징(100)에 양 측면 및 상측이 접촉되며, 상기 상부 지지롤 초크(410)는 압연 시 압하를 직접 받게 되므로 연속적으로 고하중을 받게 된다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 상부 지지롤 초크(410)는 몸체(430); 상기 몸체(430)의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부(440); 상기 몸체(430)의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부(450); 및 상기 하우징(100)과 접촉되는 몸체(430)의 상면에 제3라이너(435)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 제3라이너(435)는 직접적으로 높은 하중을 받게 되는 상기 몸체(430)의 상면 중앙부에 형성되며, 상기 몸체(430)의 상면을 자리파기가공하여 상기 제3라이너(435)가 구비될 수 있는 공간을 형성하고, 상기 제3라이너(435)가 구비되어 응력을 분산시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 제3라이너(435)도 상기 제2라이너(434)와 같이, 고강성의 SCM440 으로 형성되어 변형 및 마모를 줄일 수 있도록 한다.
한편, 도 7은 본 발명의 압연장치를 나타낸 단면도로, 본 발명의 압연장치는 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에 구비되어 압연재(500)와 접촉되는 작업롤(200); 상기 작업롤(200)의 상측 및 하측에서 상기 작업롤(200)을 각각 지지하는 상부 지지롤(310) 및 하부 지지롤 초크(420); 상기 작업롤(200)의 양 단부에 구비되어 상기 작업롤(200)을 작동시키는 작업롤 초크(210); 를 포함하여 형성되며, 상기 상부 지지롤(310)의 양 단에 구비되는 상부 지지롤 초크(410)는 상술한 바에 의해 형성되고, 상기 하부 지지롤 초크(420)의 양 단에 구비되는 하부 지지롤 초크(420)는 상술한 바에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 본 발명의 압연장치는 압연 시에 집중적인 응력을 받게 되는 상기 하부 지지롤 초크(420)의 하면과, 상기 상부 지지롤 초크(410)의 상면에 제1라이너(432), 제2라이너(434), 및 제3라이너(435)가 구비되도록 하여 응력이 분산되도록 하고 상기 부분에서의 부식 및 변형을 방지할 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 압연장치는 압연제품의 품질력을 향상시킬 수 있으며, 상부 지지롤 초크(410) 및 하부 지지롤 초크(420)의 수명을 늘일 수 있어 교체시기를 늘일 수 있고 생산력을 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
이에 따라, 본 발명의 지지롤 초크는 상부 지지롤 초크와 하부 지지롤 초크 각각에 적합한 고강성의 라이너를 형성하여 높은 기계적 성질을 갖으며 부식 및 변형을 현저히 줄여 압연성능을 향상시킴으로써 최종 제품의 품질이 향상되도록 하며, 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 상부 지지롤 초크 및 하부 지지롤 초크에 구비되는 라이너는 별도의 용접작업 없이 교체가 가능하여 생산원가를 절감할 수 있고 정비가 용이한 장점이 있다.

Claims (9)

  1. 압연장치(1000)의 하우징(100) 내부에 구비되어 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 하측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 하부 지지롤 초크(420)에 있어서,
    상기 하부 지지롤 초크(420)는
    몸체(430);
    상기 몸체(430)의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부(440);
    상기 몸체(430)의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부(450);
    상기 몸체(430)의 하면 중앙부에 일정 깊이의 홈이 형성된 라이너 수용부(431);
    상기 몸체(430)의 하면과 하우징(100)의 접촉부위에 구비되며 일측면 중앙에 상기 라이너 수용부(431)에 대응되는 돌출부(433)가 형성되는 제1라이너(432); 및
    상기 라이너 수용부(431)와 상기 제1라이너(432)의 돌출부(433) 사이에 구비되는 제2라이너(434); 를 포함하여 형성되고,
    상기 제1라이너(432)의 돌출부(433)는 단면의 너비가 하측으로 갈수록 넓어지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 하부 지지롤 초크.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2라이너(434)는 SCM440 으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하부 지지롤 초크.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1라이너(432)는 상기 돌출부(433)가 형성되는 면과 상기 돌출부(433)의 경사면이 이루는 경사각(α)이 15~25° 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 하는 하부 지지롤 초크.
  6. 압연장치(1000)의 하우징(100) 내부에 구비되어 작업롤(200)을 지지하도록 상기 작업롤(200)의 상측에 구비되는 지지롤의 양 단에 구비되는 상부 지지롤 초크(410)에 있어서,
    상기 상부 지지롤 초크(410)는
    몸체(430);
    상기 몸체(430)의 일측면 내측에 베어링이 수용되도록 형성되는 베어링 수용부(440);
    상기 몸체(430)의 타측면 내측에 상기 베어링 수용부(440)와 연결되어 상기 지지롤이 구비되는 롤러 수용부(450); 및
    상기 하우징(100)과 접촉되는 상기 몸체(430)의 상면이 자리파기 가공된 후 SCM440 으로 형성되는 제3라이너(435)가 구비되는 것을 특징으로 하는 상부 지지롤 초크.
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