KR101714924B1 - 압연기용 냉각수 차단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치는 압연기 워크 롤의 롤 네크를 감싸는 삽입 홀을 형성하도록 서로 결합되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽; 및 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽을 서로 가까워지거나 멀어지게 이동시키는 액츄에이터;를 포함하며, 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 내부에는 냉각수가 유동하는 냉각유로가 제공될 수 있다.

Description

압연기용 냉각수 차단 장치{Cooling water exclusion device for rolling mill}
본 발명은 압연기용 냉각수 차단 장치에 관한 것이다.
일반적으로 제철설비의 열간 압연공정에서는 슬라브를 가열로에서 1250~1300°C 정도로 균일하게 가열하여 조압연기(Roughing mill)와 사상압연기(Finishing mill)를 거쳐 수요자가 요구하는 두께의 핫코일을 생산하게 된다.
이러한 열간 압연공정 중 마무리 압연인 사상압연에서는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 메인모터에서 생성된 동력이 구동스핀들(1)을 통해 압연기의 워크 롤(2)에 전달되고, 워크 롤(2) 및 쵸크(3)에 가해지는 힘에 의해 워크 롤(2)은 상하 일정한 간격을 유지한 채 백업롤(미도시)과 함께 회전하면서 압연재(5)를 압연하게 된다.
워크 롤(2)은 고온(950~1000℃)의 압연재(5)를 연속적으로 압연함에 따라 온도가 상승하면서 팽창 변형되게 되므로 이의 방지를 위해 그 양측에 노즐(6)을 갖는 냉각수배관(7)을 설치하여 워크 롤(2)의 외표면으로 냉각수(4)가 분사될 수 있도록 하고 있으며, 분사된 냉각수(4)가 압연재(5)의 상부로 떨어지는 것을 방지하기 위해 압연재(5)의 상측에는 스트리퍼(8)가 워크 롤(2) 외주면과 거의 밀착되게 배치되게 된다.
그러나, 압연 중 지속적으로 분사공급된 냉각수(4)의 일부가 스트리퍼(8)의 양측 공간으로 흘러내리면서 그 측면에 위치한 구동스핀들(1)의 커플링(10) 내부로 침투하게 되고, 이로 인해 윤활을 목적으로 주입된 그리스(Grease)가 단시간에 씻겨나가면서 구동스핀들(1)의 커플링(10)과 조립된 롤 네크(9)가 조기 마모되거나 파손되는 등 그 수명이 현저히 단축되는 원인이 되었다.
또한, 냉각수(4)가 구동스핀들(1) 전체에 침투되어 구동스핀들(1)의 커플링(10)과 스핀들 플랜지(12) 및 크로스 키트 베어링(11)과 크로스 키트 베어링(11)을 고정하는 고정볼트로 유입되어 전체적인 부식을 초래하고 있고, 과다한 부식으로 인하여 크랙이 발생되며, 압연중에 구동스핀들(1)의 파손으로 인하여 대형 사고를 유발하는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 압연 시에 고압으로 워크 롤에 분사되는 냉각수가 구동스핀들에 침투되는 것을 방지할 수 있는 압연기용 냉각수 차단 장치를 제공하는 것이다.
또한, 냉각수 침투로 인해 발생될 수 있는 구동스핀들의 부식 및 크랙을 방지할 수 있는 압연기용 냉각수 차단 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치는 서로 대응되는 위치에 각각 반원 형의 홈이 구비되어 압연기 워크 롤의 롤 네크를 감싸는 삽입 홀을 형성하고, 서로 결합되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽; 및 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽을 서로 가까워지거나 멀어지게 이동시키는 액츄에이터;를 포함하며, 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 내부에는 냉각수가 유동하는 냉각유로가 제공되고, 상기 반원 형의 홈에는 공기가 분사되는 분사노즐이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치에 의하면, 압연 시에 고압으로 워크 롤에 분사되는 냉각수가 구동스핀들에 침투되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉각수 침투로 인해 발생될 수 있는 구동스핀들의 부식 및 크랙을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 압연 설비의 냉각 과정을 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1의 정면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치가 압연기 워크 롤의 롤 네크에 장착된 모습을 도시한 사시도이고,
도 4는 도 3의 정면도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치의 개략 분해 사시도이고,
도 6은 제1 차단벽과 제2 차단벽에 형성되는 반원 형의 홈에 구비되는 분사노즐을 나타낸 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치가 압연기 워크 롤의 롤 네크에 장착된 모습을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치(100)는 제1 차단벽(110) 및 제2 차단벽(120)과, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)을 이동시키는 액츄에이터(130)를 포함한다.
압연기 워크 롤(2)의 롤 네크(9)는 구동스핀들(1)의 커플링에 삽입되어 구동스핀들(1)로부터 동력을 전달받게 되는데, 압연 중에 고압으로 워크 롤(2)에 분사되는 냉각수가 비산되어 구동스핀들(1)에 침투될 경우, 구동스핀들(1)이 부식되는 문제가 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치(100)는, 압연기 워크 롤(2)의 롤 네크(9)와 구동스핀들(1)의 커플링 사이에 배치되는 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)을 통하여 압연 중에 워크 롤(2)에 분사되는 냉각수가 비산되더라도 구동스핀들(1)에 침투되지 않도록 차단하는 기능을 한다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 액츄에이터(130)에 의해 서로 가까워지거나 멀어지도록 이동된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 서로 가까워지도록 이동되면, 서로 마주보는 면들이 접촉하게 된다.
여기서, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 서로 마주보는 면에는 반원 형의 홈(111, 121)이 형성되어 있고, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 결합되면 반원 형의 홈(111, 121)에 의해 삽입 홀(140)이 형성된다.
삽입 홀(140)은 압연기 워크 롤(2)의 롤 네크(9)를 감싸도록 제공된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 상부와 하부에는 상부 가이드 레일(150)과 하부 가이드 레일(160)이 구비되고, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 상부 가이드 레일(150)과 하부 가이드 레일(160)에 끼워져 슬라이딩 가능하게 제공된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 압연 시에 클로즈(Close) 동작 상태(제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 서로 결합하여 삽입 홀(140)을 형성한 상태)로 작동되며, 압연 작업이 이루어지지 않을 때(예를 들어, 정기적인 수리 작업 시와 워크 롤(2)의 교환 작업 등)는 오픈(Open) 동작 상태로 작동된다.
이를 위하여, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 액츄에이터(130)와 연결되어 액츄에이터(130)의 작동에 의하여 서로 가까워지거나 멀어지도록 이동된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치의 개략 분해 사시도이고, 도 6은 제1 차단벽과 제2 차단벽에 형성되는 반원 형의 홈에 구비되는 분사노즐을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치(100)에 대하여 구체적으로 설명한다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 상부 가이드 레일(150)과 하부 가이드 레일(160)에 끼워져 슬라이딩 가능하게 제공된다.
여기서, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 상부면과 하부면에는 라이너(151, 161)가 볼트에 의해 고정 결합되며, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)은 라이너(151, 161)에 의해 상부 가이드 레일(150)과 하부 가이드 레일(160)에 끼워져 슬라이딩 가능하게 구성된다.
상부 가이드 레일(150)과 하부 가이드 레일(160)에는 윤활유가 공급되어, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 부드럽게 이동되게 할 수 있고, 마모가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120) 중 적어도 하나에는 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 위치를 인식할 수 있도록 근접센서(171, 172)가 제공된다.
일 예로, 제1 차단벽(110)의 상부면과 제2 차단벽(120)의 상부면에는 각각 근접센서(171, 172)가 부착되어, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120) 사이의 간격을 원하는 간격으로 조절할 수 있다.
한편, 압연 시에 발생하는 고열이 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)에 전달되어 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 고열에 의해 변형되거나 손상될 수 있으므로, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 내부에는 냉각수가 흐르는 냉각유로(112, 122)가 제공된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)에는 냉각수 공급배관(113, 123)과 드레인 배관(114, 124)이 구비되고, 냉각유로(112, 122)는 냉각수 공급배관(113, 123)과 드레인 배관(114, 124)에 연결된다.
일 예로, 냉각수 공급배관(113, 123)은 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 상부에 구비되고, 드레인 배관(114, 124)은 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 하부에 구비되어, 냉각수가 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 상부에서 하부로 흐를 수 있게 된다.
드레인 배관(114, 124)을 통해 외부로 배출된 냉각수는 냉각기(미도시)를 통해 다시 냉각되어 냉각수 공급배관(113, 123)을 통해 공급되며, 지속적으로 순환될 수 있도록 구성된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 서로 마주보는 면에는 서로 대응되는 위치에 반원 형의 홈(111, 121)이 형성되어 있고, 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)이 액츄에이터(130)에 의해 이동되어 서로 결합되면 반원 형의 홈(111, 121)에 의해 삽입 홀(140)이 형성된다.
삽입 홀(140)은 압연기 워크 롤(2)의 롤 네크(9)를 감싸도록 제공되고, 삽입 홀(140)의 직경은 롤 네크(9)의 직경보다 크게 형성된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)에 형성된 반원 형의 홈(111, 121)에는 공기가 분사되는 분사노즐(180)이 구비된다.
분사노즐(180)은 반원 형의 홈(111, 121)에 나사 결합된다.
분사노즐(180)은, 압연 시에 워크 롤(2)에 분사되는 냉각수가 비산될 경우에 삽입 홀(140)과 롤 네크(9) 사이의 이격된 공간으로 비산된 냉각수가 침투하는 것을 방지하도록 공기를 분사하는 기능을 한다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)의 내부에는 분사노즐(180)과 연결되는 공기 유로(115, 125)가 형성된다.
제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)에는 공기 유로(115, 125)와 연결된 공기 호스(116, 126)가 구비되며, 공기 호스(116, 126)를 통해 공기 유로(115, 125)에 공기가 공급된다.
분사노즐(180)은 제1 차단벽(110)과 제2 차단벽(120)에 형성된 반원 형의 홈(111, 121)의 원주 방향을 따라 복수 개가 제공된다.
또한, 분사노즐(180)에는 공기가 분사될 때의 압력을 높일 수 있도록 복수의 홀(181)이 형성된다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 압연기용 냉각수 차단 장치(100)는, 압연 시에 고압으로 워크 롤(2)에 분사되는 냉각수가 구동스핀들(1)에 침투되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 냉각수 침투로 인해 발생될 수 있는 구동스핀들(1)의 부식 및 크랙을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
1: 구동스핀들 2: 워크 롤
3: 쵸크 4: 냉각수
5: 압연재 6: 노즐
7: 냉각수배관 8: 스트리퍼
9: 롤 네크 10: 커플링
11: 크로스 키트 베어링 12: 스핀들 플랜지
100: 압연기용 냉각수 차단 장치 110: 제1 차단벽
120: 제2 차단벽 111, 121: 반원 형의 홈
112, 122: 냉각유로 113, 123: 냉각수 공급배관
114, 124: 드레인 배관 115, 125: 공기 유로
116, 126: 공기 호스 130: 액츄에이터
140: 삽입 홀 150: 상부 가이드 레일
160: 하부 가이드 레일 151, 161: 라이너
171, 172: 근접센서 180: 분사노즐
181: 복수의 홀

Claims (11)

  1. 서로 대응되는 위치에 각각 반원 형의 홈이 구비되어 압연기 워크 롤의 롤 네크를 감싸는 삽입 홀을 형성하고, 서로 결합되는 제1 차단벽 및 제2 차단벽; 및
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽을 서로 가까워지거나 멀어지게 이동시키는 액츄에이터;
    를 포함하며,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 내부에는 냉각수가 유동하는 냉각유로가 제공되고,
    상기 반원 형의 홈에는 공기가 분사되는 분사노즐이 구비되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각유로는 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽에 구비되는 냉각수 공급배관 및 드레인 배관과 연결되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 삽입 홀의 직경은 상기 롤 네크의 직경보다 크게 형성되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐은 상기 반원 형의 홈의 원주 방향을 따라 복수 개가 구비되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분사노즐에는 공기가 분사될 때의 압력을 높이도록 복수의 홀이 형성되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 내부에는 상기 분사노즐과 연결되는 공기 유로가 형성되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 공기 유로는 상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽에 구비되는 공기 호스와 연결되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽의 상부와 하부에는 상부 가이드 레일과 하부 가이드 레일이 구비되고,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽은 상기 상부 가이드 레일과 상기 하부 가이드 레일에 의해 슬라이딩 가능하게 구비되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 차단벽과 상기 제2 차단벽 중 적어도 하나에는 위치를 인식할 수 있는 근접센서가 제공되는 압연기용 냉각수 차단 장치.
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