KR101360692B1 - 엣지롤장치 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 엣지롤장치는, 이송롤의 양측에 수직으로 제공되는 엣지롤본체; 및
상기 이송롤에 의해 이송되는 소재의 폭을 압연하되, 상기 엣지롤본체와 분리형으로서 상기 엣지롤본체에 탈착가능하도록 설치되는 슬리브수단;을 포함하며, 상기 슬리브수단은, 외주면이 상기 소재의 폭을 압연하는 부위로서, 상기 엣지롤본체를 감싸도록 상기 엣지롤본체에 억지끼움되는 슬리브부재;를 구비한다.
이와 같이 본 발명은 일체형으로 이루어진 하나의 부재가 아닌 엣지롤본체와 슬리브수단으로서 분리형 구조이며, 엣지롤본체에 슬리브부재가 탈착가능하도록 조립됨으로써, 슬리브부재를 적정 마모선까지 사용 후 엣지롤본체로부터 탈거시킨 후, 새로운 슬리브부재를 엣지롤본체에 장착 후 계속해서 사용할 수 있다. 나아가, 엣지롤본체를 폐롤을 재활용하여 제조함으로써 비용적인 면에서 비용을 절감할 수 있으며, 결과적으로 경제적인 측면에서 효율적인 장점을 지닌다.

Description

엣지롤장치 및 이의 제조방법{Edger roll and Method for manufacturing the same}
본 발명은 엣지롤장치 및 이의 제조방법으로서, 조압연 시 폭압연하는 엣지롤장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
열연 조압연기에서 슬래브를 폭압연하는 엣지롤은 재질이 애더마이트(adamite)로서 롤 표면의 마모가 심하고, 히트 크랙(heat crack)이 다량 발생되어 열연 품질불량 과다발생의 주원인이 되고 있다.
이때, 기존의 엣지롤장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 원심주조롤인 일체형으로서 유효경 90φ 사용후 폐기, 스크랩(scrap) 처리되고 있다.
상기 엣지롤장치(10)가 진행하는 고온의 소재의 측면이 접하는 접면(10a)이 일정 외주면에만 해당되기 때문에, 폭압연 시 상기 일정 외주면에만 마모가 발생한다.
이때, 마모가 적정범위 이상으로 발생시 엣지롤장치(10)의 전체를 다 폐기하는 것은 경제적인 측면에서 비효율적이며, 나아가 환경적인 측면에서 재활용이 되지 않음으로써 친환경적이지 않는 한계점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 폐롤을 재활용한 엣지롤본체와 교체가 가능한 슬리브부재로 제조된 엣지롤장치 및 이의 제조방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
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상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엣지롤 제조방법은, 폐롤을 재활용하여 엣지롤본체로 가공하는 본체가공공정; 원심주조로 슬리브부재를 제조하는 슬리브제조공정; 상기 엣지롤본체와 슬리브부재를 조립하는 엣지롤조립공정; 및 상기 엣지롤조립공정 후에 조립된 상기 엣지롤을 경화열처리하는 열처리공정;을 포함하고, 상기 본체가공공정은, 재활용되는 상기 폐롤에서 상기 슬리브부재에 대응되는 상기 폐롤의 저널부를 만드는 초기가공단계; 상기 엣지롤본체의 결함을 검사하는 비파괴검사단계; 상기 엣지롤본체의 치수를 검사하는 치수검사단계; 상기 엣지롤본체를 소둔 열처리하는 열처리단계; 및 상기 슬리브수단의 형상에 대응되도록 상기 폐롤의 저널부의 형상을 가공하는 형상가공단계;를 구비하는 엣지롤 제조방법이 제공된다.
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아울러, 상기 엣지롤조립공정은, 상기 슬리브부재를 상기 엣지롤본체에 대해 열박음 조립하는 것이 바람직하다.
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본 발명에 따른 엣지롤장치 및 이의 제조방법은, 일체형으로 이루어진 하나의 부재가 아닌 엣지롤본체와 슬리브수단으로서 분리형 구조이며, 엣지롤본체에 슬리브부재가 탈착가능하도록 조립됨으로써, 슬리브부재를 적정 마모선까지 사용 후 엣지롤본체로부터 탈거시킨 후, 새로운 슬리브부재를 엣지롤본체에 장착 후 계속해서 사용할 수 있는 효과를 가진다. 나아가, 엣지롤본체를 폐롤을 재활용하여 제조함으로써 비용적인 면에서 비용을 절감할 수 있으며, 결과적으로 경제적인 측면에서 효율적인 장점을 지닌다.
도 1은 종래기술에 따른 엣지롤장치를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엣지롤장치를 나타낸 도이다.
도 3은 도 2의 엣지롤장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 4는 도 3의 엣지롤장치가 조립되는 과정을 나타낸 도이다.
도 5는 도 2의 엣지롤장치가 제조되는 것을 나타낸 도이다.
도 6은 도 2의 엣지롤장치가 폐홀을 재활용하여 제조되는 것을 나타낸 흐름도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엣지롤장치를 나타낸 도이고, 도 3은 도 2의 엣지롤장치를 나타낸 분해사시도이다.
또한, 도 4는 도 3의 엣지롤장치가 조립되는 과정을 나타낸 도이고, 도 5는 도 2의 엣지롤장치가 제조되는 것을 나타낸 도이다.
도면을 참조하면, 본 발명은 이송롤의 양측에 수직으로 제공되는 엣지롤본체(20)와, 상기 엣지롤본체(20)에 설치되는 슬리브수단을 포함한다.
이때, 상기 엣지롤본체(20)는, 회전되는 이송롤, 즉 테이블 롤의 상면에 안착되어 진행되는 소재의 측면을 압박하여 폭압연을 이루도록 구성되는 엣지롤의 엣지롤본체(20)로서, 이송롤의 양측에 수직방향 길게 배치된다.
이러한 엣지롤본체(20)는 바람직하게 구체적으로 중앙부로 갈수록 그 직경이 크게 형성되어, 상기 슬리브수단이 끼워지기 용이한 구조를 이룬다.
여기에서, 상기 엣지롤본체(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 단조과정을 통해 제조될 수 있으며, 나아가 일례로서 압연라인에서 사용되는 압연롤을 재활용하여 활용될 수 있다. 이와 같은 재활용을 통한 구체적인 엣지롤 제조방법은 후술하기로 한다.
또한, 상기 슬리브수단은 이송롤에 의해 이송되는 소재의 폭을 압연하되, 엣지롤본체(20)에 탈착가능하도록 설치된다.
이러한 슬리브수단은 외주면이 소재의 폭을 압연하는 부위로서 엣지롤본체(20)를 감싸도록 엣지롤본체(20)에 억지끼움되는 슬리브부재(40)를 구비한다.
즉, 슬리브부재(40)는 엣지롤본체(20)와 대응되게 중심이 뚫린 링 형상의 부재로서, 엣지롤본체(20)에 대해 억지끼움되기 위해서는 그 직경이 엣지롤본체(20)와 거의 유사하게 형성된다.
여기에서, 링 형상의 상기 슬리브부재(40)는 도 5에 도시된 바와 같이 원심주조과정을 통해 제조될 수 있다.
이와 같은 슬리브부재(40)는 엣지롤본체(20)에 대해 열박음 조립되는 것이 바람직하다.
즉, 슬리브부재(40)가 열에 의해 가열되어 전체적으로 열적 신장됨에 따라, 내부의 직경이 조금 커져서 조립하는 과정에서는 슬리브부재(40)가 엣지롤본체(20)에 용이하게 끼워지며, 그런 다음 온도가 내려가 슬리브부재(40)의 내경이 조금씩 줄어듦에 따라 엣지롤본체(20)를 조여서 견고하게 위치고정될 수 있다.
여기에서, 엣지롤본체(20)에 대한 슬리브부재(40)의 조립이 원활하면서도 보다 견고하게 하기 위해, 엣지롤본체(20)와 슬리브부재(40) 중 하나에는 키(41)가 형성되고 나머지 하나에는 키홈(20a)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 엣지롤본체(20)에 대한 슬리브부재(40)의 체결시 키홈(20a)에 키(41)가 삽입끼움될 수 있는데, 이러한 점은 조립 시 키(41)가 키홈(20a)에 삽입되면서 그 조립방향을 가이드 하여 조립 시 원활한 이동이 될 수 있다.
아울러, 키홈(20a)에 키(41)가 삽입끼움되면 길이방향 중심축을 중심으로 회전에 대해 제한이 되어 견고한 조립이 가능해지며, 물론 그 접촉면적도 늘어나게 되어 조립된 후에는 길이방향에 대한 외력에도 그 마찰력에 의해 견고한 조립상태를 유지할 수 있다.
바람직한 일례로서, 도시된 바와 같이 엣지롤본체(20)에 키홈(20a)이 형성되며, 슬리브부재(40)에는 상기 키홈(20a)에 삽입체결될 수 있는 키(41)가 형성될 수 있다.
나아가, 상기 키홈(20a)에 삽입되는 키(41)의 전단부(41a)는 라운드 형상인 것이 바람직하다.
키(41)가 키홈(20a)에 인입될 때 그 전단부(41a)가 라운드져서 곡면을 이루게 되면, 걸림이 없게 되면서 슬라이드하여 원활하게 내측으로 삽입되어 끼워질 수 있게 된다.
상기와 같이 본 발명의 엣지롤장치(100)는 일체형으로 이루어진 하나의 부재가 아닌 분리형으로 이루어진 구조이다.
나아가, 본 발명은 슬리브부재(40)가 엣지롤본체(20)에 탈착가능하도록 조립됨으로써, 마모각 이루어져 유효경으로 약 90φ(shell층) 사용 후 슬리브부재(40)를 엣지롤본체(20)로부터 탈거시킨 후, 새로운 슬리브부재(40)를 엣지롤본체(20)에 장착 후 계속해서 사용할 수 있다.
한편, 상기 슬리브수단은 슬리브부재(40)의 양측을 각각 압박지지하도록, 엣지롤본체(20)에 억지끼움되는 링 형상의 지지고정부재(60)를 더 구비할 수 있다.
상기 지지고정부재(60)는 엣지롤본체(20)의 길이방향을 따라 끼워지는데 엣지롤본체(20)에서 슬리브부재(40)가 자리 잡는 위치까지만 이동되어 끼워질 수 있도록 그 직경을 이룬다.
이에 따라, 지지고정부재(60)는 엣지롤본체(20)에 끼워져서 조립된 슬리브부재(40)의 양측에 위치되어 압박지지함으로써, 슬리브부재(40)가 견고하게 위치고정될 수 있도록 한다.
참고로, 상술된 엣지롤본체(20), 및 슬리브부재(40)와 지지고정부재(60)의 제조과정을 도 5를 참조하여 살펴보면, 엣지롤본체(20)는 단조과정을 통해 제조될 수 있고 링 형상의 슬리브부재(40)와 지지고정부재(60)는 원심주조과정을 통해 제조될 수 있다.
이때, 상기 슬리브부재(40)에서 외층은 고속도강(high speed steel, HSS) 재질로 이루어지고, 내층은 흑연주강(graphitic steel) 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기에서, 상기 고속도강은 고속으로 가공시에도 견디는 재질로서 고속 가공시 열이 많이 발생되므로 이를 견디는 내열성과, 또한 빨리 마모되지 않는 내마모성, 그리고 사용 중에 어느 정도의 충격을 받아도 부러지지 않는 내충격성에 있어서 우수하기 때문에 활용된다.
그러면, 상기와 같이 구성되는 엣지롤본체(20)와 슬리브수단의 조립과정을 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
먼저, 엣지롤본체(20)의 일측부에 하나의 지지고정부재(60)를 끼움체결한다.
이어서, 슬리브부재(40)를 엣지롤본체(20)에 억지끼움하는데, 바람직하게 열박음 조립하여 용이하게 체결될 수 있도록 한다.
다음으로, 엣지롤본체(20)의 타측부에 또 하나의 지지고정부재(60)를 끼움체결하여, 두 개의 지지고정부재(60)가 슬리브부재(40)의 양측에서 압박지지하여 슬리브부재(40)가 견고하게 위치고정될 수 있도록 한다.
여기에서, 상기 지지고정부재(60)는 엣지롤본체(20)에 슬리브부재(40)가 조립된 후에, 양측에서 엣지롤본체(20)에 끼움체결될 수도 있다.
한편, 상기 엣지롤장치는 압연라인에서 사용되는 압연롤을 재활용하여 활용될 수 있는데, 이와 같은 재활용을 통한 구체적인 엣지롤 제조방법을, 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
이때, 상기 엣지롤 제조방법은 본체가공공정, 슬리브제조공정, 엣지롤조립공정을 포함한다.
먼저, 폐롤을 재활용하여 엣지롤본체(20)로 가공하는 본체가공공정이 이루어진다. 여기에서, 상기 본체가공공정은 재활용가공단계, 비파괴검사단계, 치수검사단계, 열처리단계, 형상가공단계 순으로 진행된다.
즉, 상기 재활용가공단계는 재활용되는 상기 폐롤에서 상기 슬리브부재(40)에 대응되는 상기 폐롤의 저널부를 만드는 단계이며, 다음으로 엣지롤본체(20)를 변형시키지 않으면서 상기 엣지롤본체(20)의 결함을 검사하는 비파괴검사단계, 일례로서 UT검사(Ultrasonic Testing, 초음파탐상검사)가 진행된다.
이어서, 엣지롤본체(20)의 치수를 검사하는 치수검사단계가 진행되며, 다음으로 엣지롤본체(20)를 적당한 온도로 가열한 뒤 서서히 냉각하여 상온으로 되게 하여 경화한 재료 내부의 변형을 제거하고 결정립을 미세화하여 가스 등을 방출하여 연성을 증가시키는 소둔 열처리단계가 진행된다.
그런 다음, 슬리브부재(40)의 형상에 대응되도록 상기 폐롤의 저널부의 형상을 가공하는 형상가공단계가 이루어진다.
그리고, 상기 슬리브제조공정으로서 원심주조로 슬리브부재(40)를 제조한다.
이와 같이 엣지롤본체(20)와 슬리브부재(40)를 만든 후, 엣지롤본체(20)와 슬리브부재(40)를 조립하여 엣지롤장치(100)를 제조하는 엣지롤조립공정이 이루어진다.
이때, 엣지롤조립공정은 바람직하게 슬리브부재(40)를 엣지롤본체(20)에 대해 열박음 조립하여 이루어질 수 있다.
나아가, 이에 더하여 엣지롤조립공정 후에 조립된 상기 엣지롤장치(100)의 표면을 경화열처리하는 열처리공정이 이루어질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 엣지롤장치 및 이의 제조방법은, 일체형으로 이루어진 하나의 부재가 아닌 엣지롤본체(20)와 슬리브수단으로서 분리형 구조이며, 엣지롤본체(20)에 슬리브부재(40)가 탈착가능하도록 조립됨으로써, 슬리브부재(40)를 적정 마모선까지 사용한 후 엣지롤본체(20)로부터 탈거시킨 후, 새로운 슬리브부재(40)를 엣지롤본체(20)에 장착 후 계속해서 사용할 수 있다.
나아가, 엣지롤본체(20)를 폐롤을 재활용하여 제조함으로써 비용적인 면에서 비용을 절감할 수 있으며, 결과적으로 경제적인 측면에서 효율적인 장점을 지닌다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
20 : 엣지롤본체 20a : 키홈
40 : 슬리브부재 41 : 키
41a : 전단부 60 : 지지고정부재
100 : 엣지롤장치

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 폐롤을 재활용하여 엣지롤본체(20)로 가공하는 본체가공공정;
    원심주조로 슬리브부재(40)를 제조하는 슬리브제조공정;
    상기 엣지롤본체(20)와 슬리브부재(40)를 조립하여 엣지롤장치(100)를 제조하는 엣지롤조립공정; 및
    상기 엣지롤조립공정 후에 조립된 상기 엣지롤장치(100)의 표면을 경화열처리하는 열처리공정;
    을 포함하고,
    상기 본체가공공정은, 재활용되는 상기 폐롤에서 상기 슬리브부재(40)에 대응되는 상기 폐롤의 저널부를 만드는 재활용가공단계; 상기 엣지롤본체(20)의 결함을 검사하는 비파괴검사단계; 상기 엣지롤본체(20)의 치수를 검사하는 치수검사단계; 상기 엣지롤본체(20)를 소둔 열처리하는 열처리단계; 및 상기 슬리브부재(40)의 형상에 대응되도록 상기 폐롤의 저널부의 형상을 가공하는 형상가공단계;
    를 구비하는 엣지롤 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 엣지롤조립공정은, 상기 슬리브부재(40)를 상기 엣지롤본체(20)에 대해 열박음 조립하는 것을 특징으로 하는 엣지롤 제조방법.
  10. 삭제
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