KR102586134B1 - Apparatus of manufacturing roll for hot rolling - Google Patents

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안용섭
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 열간압연용 롤의 제조 장치는, 롤을 형성하기 위하여 용강이 주입되는 주조공간을 둘러싸는 수냉형 몰드; 및 상기 수냉형 몰드에 탈착 가능하도록 상기 수냉형 몰드의 내주부와 외주부 사이에 가로질러 배치되고, 서로 이격되어 복수개로 배열되는 보강판;을 포함하고, 상기 수냉형 몰드는, 상기 보강판이 삽입될 수 있도록 상기 외주부에 복수개의 슬릿 형상으로 관통되어 형성되는 보강판 삽입부; 및 상기 보강판의 적어도 일부분과 결합될 수 있도록 상기 내주부에 홈부 형상 또는 돌출부 형상으로 복수개 형성되는 몰드 요철부;를 포함한다.An apparatus for manufacturing a hot rolling roll according to an embodiment of the present invention includes a water-cooled mold surrounding a casting space into which molten steel is injected to form a roll; and a reinforcing plate disposed across between the inner circumference and the outer circumference of the water-cooled mold so as to be detachable from the water-cooled mold, and arranged in plural pieces spaced apart from each other, wherein the water-cooled mold has the reinforcing plate inserted into the mold. a reinforcing plate insertion portion formed through a plurality of slit shapes on the outer periphery so as to provide; and a plurality of mold concavo-convex portions formed in the shape of grooves or protrusions on the inner periphery so as to be coupled to at least a portion of the reinforcement plate.

Description

열간압연용 롤의 제조 장치{APPARATUS OF MANUFACTURING ROLL FOR HOT ROLLING}Manufacturing equipment for hot rolling rolls {APPARATUS OF MANUFACTURING ROLL FOR HOT ROLLING}

본 발명은 롤의 제조 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 열간압연용 롤의 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a roll manufacturing apparatus, and more particularly to a hot rolling roll manufacturing apparatus.

일반적으로, 제철공장에서 압연재를 생산하기 위해서는 압연공정을 거치게 되는데, 상기 압연공정은 연속주조공정에서 제작된 슬라브, 블룸, 빌렛 등의 반제품을 2개의 회전하는 롤(Roll) 사이에 끼워 가늘고 길게 성형하는 것이다.Generally, in order to produce rolled materials in a steel mill, a rolling process is performed. The rolling process involves sandwiching semi-finished products such as slabs, blooms, and billets produced through the continuous casting process between two rotating rolls to form a thin and long product. It is molding.

압연기는 상온 또는 고온에서 회전하는 롤 사이에 재료를 통과시키면서 재료의 소성변형을 통해 판재, 봉재 등을 성형하는 장치이다. 압연공정에서 이용되는 롤(Roll)은 열간압연 공정의 특성상, 그 표면부 쪽에는 높은 경도 및 균열저항성이 요구되며, 내부 쪽에는 높은 압력에 견딜 수 있도록 강도와 인성이 요구된다.A rolling mill is a device that forms plates, bars, etc. through plastic deformation of the material while passing the material between rolls rotating at room temperature or high temperature. Due to the nature of the hot rolling process, the roll used in the rolling process requires high hardness and crack resistance on the surface, and strength and toughness on the inside to withstand high pressure.

종래의 롤 주조 시에 사용되는 주형은 외측은 주철 등의 금속을 사용하고 내측은 주물사를 적용하여 최종 제품의 형상을 조형하여 사용하였다. 이로 인해 주물사의 낮은 열전달 계수로 인해 용강의 냉각속도가 낮아 롤 표면 탄화물 및 미세조직의 조대화를 유발하게 되고 이로 인한 용질 편석 및 입자 조대화로 표면 경도 저하의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 원심주조를 통해 응고 초기, 롤 표면 수지상의 성장을 원심력을 통해 억제하는 기술이 개발되어 적용되고 있으나, 이는 표면 용질 편석 저감에는 효과가 있으나 냉각속도를 증가시켜 주지는 못하여 정출 탄화물 및 기지조직의 미세화에는 제한이 있다.The mold used in conventional roll casting is made of metal such as cast iron on the outside and molding sand is applied on the inside to mold the shape of the final product. As a result, due to the low heat transfer coefficient of the molding sand, the cooling rate of the molten steel is low, causing coarsening of the roll surface carbide and microstructure, and this causes the problem of lowering the surface hardness due to solute segregation and particle coarsening. To solve this problem, a technology has been developed and applied to suppress the growth of dendrites on the roll surface through centrifugal force in the early stages of solidification through centrifugal casting. This is effective in reducing surface solute segregation, but does not increase the cooling rate, causing crystallized carbides and There are limits to the miniaturization of base tissue.

이에 따라, 수냉몰드(WM)를 적용하여 몰드의 냉각능을 향상시켜 롤 표면 탄화물 성장 억제 및 기지조직 미세화를 통한 경도를 확보하고자 하는 기술이 제안되고 있다.Accordingly, a technology has been proposed to improve the cooling ability of the mold by applying a water-cooled mold (WM) to secure hardness by suppressing the growth of carbide on the roll surface and refining the matrix structure.

그러나, 수냉 몰드를 적용하여 냉각속도 증가를 통해 표면 미세조직 조대화 억제 및 편석 저감을 얻고자 하였으나, 부위별 냉각능 제어가 어려워 특정 구간의 냉각능 제어를 통한 물성 제어를 하기 어려운 문제점이 있으며, 수냉몰드 내부 냉각수의 온도 상승으로 인한 몰드 상/하부의 냉각능 변화 및 그로 인한 배럴부 표면 경도 편차와 저널부 냉각 과다로 인한 제품 경도 증가 및 그로 인한 내충격성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다.However, an attempt was made to suppress surface microstructure coarsening and reduce segregation by increasing the cooling rate by applying a water-cooled mold, but it is difficult to control the cooling capacity for each part, making it difficult to control physical properties by controlling the cooling capacity of a specific section. Problems such as changes in the cooling capacity of the upper and lower parts of the mold due to an increase in the temperature of the coolant inside the water-cooled mold, resulting in deviations in the surface hardness of the barrel, increased product hardness due to excessive cooling of the journal, and a decrease in impact resistance as a result may occur.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 수냉몰드 내부 보강판을 분리하여 각 부위별 냉각능을 별도 제어함으로써, 롤 표면에서 정출되는 탄화물 및 기지조직의 입자 크기를 제어할 수 있으며, 주철계 강종의 냉각 시, 발생하는 응고 팽창에 의한 주형 변형을 방지할 수 있는 열간압연용 롤의 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the problems described above. By separating the reinforcing plate inside the water-cooled mold and controlling the cooling capacity of each part separately, the particle size of carbide and matrix tissue crystallized on the roll surface is controlled. The purpose is to provide a manufacturing device for hot rolling rolls that can prevent mold deformation due to solidification and expansion that occurs when cooling cast iron-based steel. However, these tasks are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 열간 압연용 롤의 제조 장치가 제공된다. 롤을 형성하기 위하여 용강이 주입되는 주조공간을 둘러싸는 수냉형 몰드; 및 상기 수냉형 몰드에 탈착 가능하도록 상기 수냉형 몰드의 내주부와 외주부 사이에 가로질러 배치되고, 서로 이격되어 복수개로 배열되는 보강판;을 포함하고, 상기 수냉형 몰드는, 상기 보강판이 삽입될 수 있도록 상기 외주부에 복수개의 슬릿 형상으로 관통되어 형성되는 보강판 삽입부; 및 상기 보강판의 적어도 일부분과 결합될 수 있도록 상기 내주부에 홈부 형상 또는 돌출부 형상으로 복수개 형성되는 몰드 요철부;를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, an apparatus for manufacturing a roll for hot rolling is provided. A water-cooled mold surrounding a casting space into which molten steel is injected to form a roll; and a reinforcing plate disposed across between the inner circumference and the outer circumference of the water-cooled mold so as to be detachable from the water-cooled mold, and arranged in plural pieces spaced apart from each other, wherein the water-cooled mold has the reinforcing plate inserted into the mold. a reinforcing plate insertion portion formed through a plurality of slit shapes on the outer periphery so as to provide; and a plurality of mold concavo-convex portions formed in the shape of grooves or protrusions on the inner periphery so as to be coupled to at least a portion of the reinforcement plate.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 보강판은, 상기 롤의 길이방향으로 긴 판상형으로 형성되는 몸체부; 및 상기 몸체부의 적어도 일부분에 형성되어, 상기 몰드 요철부와 결합될 수 있도록 적어도 일부분이 돌출부 형상 또는 홈부 형상으로 형성되는 보강판 요철부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reinforcement plate includes a body portion formed in a long plate shape in the longitudinal direction of the roll; and a reinforcement plate concavo-convex portion formed on at least a portion of the body portion, at least a portion of which is formed in a protrusion shape or a groove shape so as to be coupled to the mold concavo-convex portion.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 보강판은, 상기 보강판의 좌측 공간에서 상기 보강판의 우측 공간으로 냉각수가 이동될 수 있도록 적어도 일부분에 홀 형상으로 형성되는 관통부;를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the reinforcing plate may include a penetrating portion formed in the shape of a hole at least in part to allow coolant to move from the left space of the reinforcing plate to the right space of the reinforcing plate. .

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수냉형 몰드는, 상기 내주부와 상기 외주부 사이에 냉각수가 수용될 수 있도록 내부공간이 형성되는 냉각수 유로부;를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the water-cooled mold may further include a coolant flow path portion in which an internal space is formed to accommodate coolant between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수냉형 몰드는, 상기 냉각수가 상기 내부공간으로 인입되는 입측부; 및 상기 냉각수가 상기 내부공간으로부터 외부로 인출되는 출측부;를 더 포함하고, 상기 입측부는 상기 수냉형 몰드의 하방에 배치되고, 상기 출측부는 상기 수냉형 몰드의 상방에 배치될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the water-cooled mold includes an entrance portion through which the cooling water is introduced into the internal space; and an exit portion through which the cooling water is drawn out from the internal space, wherein the inlet portion may be disposed below the water-cooled mold, and the exit portion may be disposed above the water-cooled mold.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 보강판의 강도는 상기 수냉형 몰드의 강도 보다 더 높은 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the strength of the reinforcement plate may be higher than that of the water-cooled mold.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 수냉형 몰드는, 상기 주조공간을 원주방향으로 절반만큼 둘러싸는 제 1 주형; 및 상기 주조공간을 원주방향으로 나머지 절반만큼 둘러싸는 제 2 주형;을 포함하고, 상기 제 1 주형과 상기 제 2 주형은 고정핀과 고정죔쇠를 이용하여 상호 결합 고정되거나 상호 분리 이격될 수 있는 것을 특징으로 할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the water-cooled mold includes a first mold that half surrounds the casting space in the circumferential direction; and a second mold surrounding the remaining half of the casting space in the circumferential direction, wherein the first mold and the second mold can be coupled and fixed to each other or separated from each other using a fixing pin and a fixing clamp. It can be characterized.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 보강판의 형상(냉각수 유로 크기 및 개수 등) 및 재질 변경을 통하여 부위별 냉각수 수량밀도를 제어하여 특정 구간에 대한 탄화물 및 기지 조직을 제어하여 롤의 내마모성 및 내충격성을 보유한 우수한 롤을 제조할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention made as described above, the coolant quantity density for each part is controlled by changing the shape (coolant channel size and number, etc.) and material of the reinforcing plate, thereby controlling the carbide and matrix structure for a specific section. Excellent rolls with wear resistance and impact resistance can be manufactured. Of course, the scope of the present invention is not limited by this effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 압연용 롤의 제조 장치의 상면을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A-A'의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 B-B'의 단면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 압연용 롤의 제조 장치의 측면을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 C부분의 여러 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 보강판을 나타내는 도면이다.
도 7은 수냉형 몰드의 결합 방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing the upper surface of a manufacturing apparatus for hot rolling rolls according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 1.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line B-B' in FIG. 1.
Figure 4 is a view showing a side view of a manufacturing apparatus for hot rolling rolls according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5A and 5B are views showing various embodiments of portion C of FIG. 1.
6A and 6B are diagrams showing reinforcement plates according to various embodiments of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing a method of assembling a water-cooled mold.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following examples may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is as follows. It is not limited to examples. Rather, these embodiments are provided to make the present disclosure more faithful and complete and to fully convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Additionally, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will now be described with reference to drawings that schematically show ideal embodiments of the present invention. In the drawings, variations of the depicted shape may be expected, for example, depending on manufacturing technology and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shape of the area shown in this specification, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

용강을 주입하고 주조하여 구현된 열간압연용 롤은 롤 동체, 상기 롤 동체의 하부에 연결된 바텀네크, 상기 롤 동체의 상부에 연결된 탑네크를 구비한다. 상기 롤 동체의 직경이 상기 바텀네크나 상기 탑네크의 직경 보다 더 크다. 따라서, 수냉형 몰드 내 용강이 주입되는 주조공간은 상기 롤 동체가 형성되는 영역의 폭이 상기 바텀네크 또는 상기 탑네크가 형성되는 영역의 폭 보다 더 크도록 구성된다.A hot rolling roll implemented by injecting and casting molten steel includes a roll body, a bottom neck connected to the lower part of the roll body, and a top neck connected to the upper part of the roll body. The diameter of the roll body is larger than the diameter of the bottom neck or the top neck. Accordingly, the casting space into which the molten steel in the water-cooled mold is injected is configured such that the width of the area where the roll body is formed is larger than the width of the area where the bottom neck or the top neck is formed.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 압연용 롤의 제조 장치의 상면을 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'의 단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B'의 단면을 나타내는 단면도이다.Figure 1 is a view showing the upper surface of a manufacturing apparatus for hot rolling rolls according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a cross-section taken along line A-A' in Figure 1, and Figure 3 is a cross-sectional view taken along line B- in Figure 1 This is a cross-sectional view showing the cross-section of B'.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 압연용 롤의 제조 장치는, 크게, 수냉형 몰드(100) 및 보강판(200)을 포함할 수 있다.First, the apparatus for manufacturing a hot rolling roll according to an embodiment of the present invention may largely include a water-cooled mold 100 and a reinforcement plate 200.

수냉형 몰드(100)는 롤을 형성하기 위하여 용강이 주입되는 주조공간(110)을 둘러싸도록 형성되며, 주조 공간(110)을 한정하는 내주부(130)와 내주부(130)와 이격되어 내주부(130)를 둘러싸는 외주부(140)를 포함한다. 내주부(130)와 외주부(140) 사이에 내부공간(120)으로 이루어진 냉각수 유로부가 형성되어 냉각수가 채워진다.The water-cooled mold 100 is formed to surround the casting space 110 into which molten steel is injected to form a roll, and has an inner peripheral portion 130 that defines the casting space 110 and is spaced apart from the inner peripheral portion 130. It includes an outer peripheral part 140 surrounding the main part 130. A coolant flow path consisting of an internal space 120 is formed between the inner peripheral part 130 and the outer peripheral part 140 and is filled with coolant.

수냉형 몰드(100)의 내주부(130)와 외주부(140)는 금속으로 이루어지고, 금속으로 이루어진 수냉형 몰드(100)의 내주부(130)는 주물사를 개재하지 않고 상기 용강과 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.The inner peripheral part 130 and the outer peripheral part 140 of the water-cooled mold 100 are made of metal, and the inner peripheral part 130 of the water-cooled mold 100 made of metal is in direct contact with the molten steel without intervening molding sand. It can be configured.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열간 압연용 롤의 제조 장치의 측면에 나타난 보강판 삽입부(170)를 나타내는 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 도 1의 C부분의 여러 실시예를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a view showing the reinforcement plate insertion portion 170 shown on the side of the apparatus for manufacturing hot rolling rolls according to an embodiment of the present invention, and Figures 5a and 5b show various embodiments of portion C of Figure 1. This is a drawing that represents.

수냉형 몰드(100)는 보강판 삽입부(170) 및 몰드 요철부(18)가 형성될 수 있다.The water-cooled mold 100 may be formed with a reinforcement plate insertion portion 170 and a mold concave-convex portion 18.

도 4에 도시된 바와 같이, 보강판 삽입부(170)는 보강판(200)이 삽입될 수 있도록 외주부(140)에 복수개의 슬릿 형상으로 관통되어 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the reinforcing plate insertion portion 170 may be formed by penetrating the outer peripheral portion 140 in the shape of a plurality of slits so that the reinforcing plate 200 can be inserted.

보강판 삽입부(170)는, 수냉형 몰드(100)의 외부면에서 외주부(140)를 길이방향인 Z축 방향으로 길게 관통되어 형성되는 관통홀이다. 보강판 삽입부(170)에는 판상형의 보강판(200)이 삽입될 수 있다.The reinforcement plate insertion portion 170 is a through hole formed by extending through the outer peripheral portion 140 in the longitudinal Z-axis direction on the outer surface of the water-cooled mold 100. A plate-shaped reinforcement plate 200 may be inserted into the reinforcement plate insertion portion 170.

몰드 요철부(180)는 보강판(200)의 적어도 일부분과 결합될 수 있도록 내주부(130)에 홈부 형상 또는 돌출부 형상으로 복수개 형성될 수 있다.A plurality of mold concavo-convex portions 180 may be formed in the shape of grooves or protrusions on the inner peripheral portion 130 so that they can be coupled to at least a portion of the reinforcement plate 200.

예컨대, 본 발명의 일실시예에 따르며, 도 5a에 도시된 바와 같이, 내주부(130)에 보강판(200)의 적어도 일부분이 삽입될 수 있도록 홈부로 형성되는 몰드 요철부(180)가 형성될 수 있다. 홈 형상의 몰드 요철부(180)가 보강판(200)의 적어도 일부분과 결합되어, 내부공간(120)에서 유동되는 상기 냉각수를 내부공간(120)의 각 영역마다 차단시킬 수 있다.For example, according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5A, a mold concave-convex portion 180 is formed as a groove so that at least a portion of the reinforcement plate 200 can be inserted into the inner peripheral portion 130. It can be. The groove-shaped mold uneven portion 180 is combined with at least a portion of the reinforcement plate 200 to block the coolant flowing in the inner space 120 in each area of the inner space 120.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르며, 도 5b에 도시된 바와 같이, 내주부(130)에 보강판(200)의 적어도 일부분이 삽입될 수 있도록 돌출부로 형성되는 몰드 요철부(180)가 형성될 수 있다. 보강판(200)의 적어도 일부분과 돌출된 형상의 몰드 요철부(180)가 결합되어, 내부공간(120)에서 유동되는 상기 냉각수를 내부공간(120)의 각 영역마다 차단시킬 수 있다.In addition, according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5B, a mold concave-convex portion 180 formed as a protrusion is formed in the inner peripheral portion 130 so that at least a portion of the reinforcing plate 200 can be inserted. It can be. At least a portion of the reinforcement plate 200 and the protruding mold uneven portion 180 are combined to block the coolant flowing in the interior space 120 in each area of the interior space 120.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수냉형 몰드(100)의 내주부(130)와 외주부(140) 사이에 가로질러 배치되는 보강판(200)이 제공된다.As shown in FIG. 1, according to an embodiment of the present invention, a reinforcement plate 200 is provided across between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 of the water-cooled mold 100.

보강판(200)은 수냉형 몰드(100)의 내주부(130)와 외주부(140) 사이에 가로질러 배치되고, 서로 이격되어 복수개로 배열되어, 수냉형 몰드(100)에 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.The reinforcement plate 200 is disposed across the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 of the water-cooled mold 100, is arranged in plural pieces and spaced apart from each other, and is formed to be detachable from the water-cooled mold 100. You can.

보강판(200)의 강도는 수냉형 몰드(100)의 강도 보다 더 높을 수 있다. 즉, 보강판(200)을 구성하는 재질의 강도는 수냉형 몰드(100)의 내주부(130) 및 외주부(140)를 구성하는 재질의 강도 보다 더 높을 수 있다.The strength of the reinforcement plate 200 may be higher than that of the water-cooled mold 100. That is, the strength of the material constituting the reinforcement plate 200 may be higher than the strength of the material constituting the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 of the water-cooled mold 100.

주철계 강종의 냉각 시, 발생하는 응고 팽창에 의한 주형 변형을 방지하기 위하여 주형 내부에는 복수개의 내부 보강판(200)을 설치하여 수냉형 몰드(100)의 강도를 보완하는 기술을 포함한다. 수냉형 몰드(100) 내부에 설계된 보강판(200)은 내부 용강에 의한 응고 팽창 및 주형 온도 상승에 의한 열변형을 억제할 수 있도록 롤의 재질 및 수냉형 몰드(100)의 크기에 따라 개수 및 재질에 차이를 준다.In order to prevent mold deformation due to solidification and expansion that occurs during cooling of cast iron steel, a technology is included to supplement the strength of the water-cooled mold 100 by installing a plurality of internal reinforcement plates 200 inside the mold. The reinforcement plates 200 designed inside the water-cooled mold 100 are numbered and numbered depending on the material of the roll and the size of the water-cooled mold 100 to suppress thermal deformation caused by solidification expansion due to internal molten steel and an increase in mold temperature. The material makes a difference.

보강판(200)은 복수개로 제공될 수 있으며, 예컨대, 내주부(130)와 외주부(140) 사이에서 원주 방향으로 복수개로 배열될 수 있다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 수냉형 몰드(100)의 내주부(130)와 외주부(140) 사이에 12개의 보강판이 원주 방향으로 서로 이격되어 배열될 수 있다.The reinforcement plate 200 may be provided in plural pieces, for example, may be arranged in plural numbers in the circumferential direction between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140. For example, as shown in FIG. 1, 12 reinforcing plates may be arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 of the water-cooled mold 100.

보강판(200)은 형상 및 재질이 다른 복수개의 세트로 형성될 수 있다. 예컨대, 보강판(200)은 일반재로 형성되고 제 1 구성의 관통홀부가 형성되는 12개의 보강판(200)이 하나의 세트로 형성되어 수냉형 몰드(100)에 삽입될 수 있으며, 또는, 보강판(200)은 배럴부 고내마모재로 형성되고 제 2 구성의 관통홀부가 형성되는 12개의 보강판(200)이 다른 하나의 세트로 형성되어 수냉형 몰드(100)에 교체 삽입될 수 있다.The reinforcement plate 200 may be formed as a plurality of sets of different shapes and materials. For example, the reinforcing plate 200 is made of a general material, and 12 reinforcing plates 200 in which through-hole portions of the first configuration are formed can be formed as one set and inserted into the water-cooled mold 100, or, The reinforcing plate 200 is formed of a highly wear-resistant material in the barrel, and 12 reinforcing plates 200 in which a second configuration of through-hole portions are formed are formed as another set, and can be replaced and inserted into the water-cooled mold 100. .

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 보강판(200)을 나타내는 도면이다.Figures 6a and 6b are diagrams showing a reinforcement plate 200 according to various embodiments of the present invention.

보강판(200)은 몸체부(210), 보강판 요철부(220) 및 관통부(230)을 포함할 수 있다.The reinforcement plate 200 may include a body portion 210, a reinforcement plate uneven portion 220, and a penetration portion 230.

몸체부(210)는 롤의 길이방향으로 긴 판상형으로 형성될 수 있다.The body portion 210 may be formed in a long plate shape in the longitudinal direction of the roll.

구체적으로, 몸체부(210)는 상기 롤의 길이방향(Z축 방향)으로 신장하고, 열간압연용 롤의 중심부인 상기 롤 동체의 직경이 상기 바텀네크나 상기 탑네크의 직경 보다 더 크므로, 상기 롤 동체에 대응되는 내주부(130)와 외주부(401) 사이의 이격거리는 상기 바텀네크나 상기 탑네크에 대응되는 내주부(130)와 외주부(140) 사이의 이격거리보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 롤 동체 영역에 대응되는 보강판(200)의 가로폭(X축 방향의 폭)은 상기 바텀네크 영역이나 상기 탑네크 영역에 대응되는 보강판(200)의 가로폭(X축 방향의 폭) 보다 더 작을 수 있다.Specifically, the body portion 210 extends in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the roll, and the diameter of the roll body, which is the center of the hot rolling roll, is larger than the diameter of the bottom neck or the top neck, The separation distance between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 401 corresponding to the roll body may be smaller than the separation distance between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 corresponding to the bottom neck or the top neck. Therefore, the horizontal width (width in the X-axis direction) of the reinforcing plate 200 corresponding to the roll body area is the horizontal width (width in the width) may be smaller.

보강판 요철부(220)는 몸체부(210)의 적어도 일부분에 형성되어, 몰드 요철부(180)와 결합될 수 있도록 적어도 일부분이 돌출부 형상 또는 홈부 형상으로 형성될 수 있다.The reinforcement plate concave-convex portion 220 may be formed on at least a portion of the body portion 210, and at least a portion may be formed in the shape of a protrusion or a groove so that it can be coupled to the mold concavo-convex portion 180.

구체적으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 보강판 요철부(220)는 돌출 형상으로 형성되어 내주부(130)에 홈 형상으로 형성되는 몰드 요철부(180)에 결합될 수 있다. 또한, 도 5b에 도시된 바와 같이, 보강판 요철부(220)는 홈 형상으로 형성되어 내주부(130)에 돌출 형상으로 형성되는 몰드 요철부(180)에 결합되어, 내부공간(120)에서 유동되는 상기 냉각수를 내부공간(120)의 각 영역마다 차단시킬 수 있다.Specifically, as shown in FIG. 5A, the reinforcement plate uneven portion 220 is formed in a protruding shape and may be coupled to the mold uneven portion 180 formed in a groove shape on the inner peripheral portion 130. In addition, as shown in Figure 5b, the reinforcement plate uneven portion 220 is formed in a groove shape and is coupled to the mold uneven portion 180 formed in a protruding shape on the inner peripheral portion 130, in the internal space 120. The flowing coolant can be blocked in each area of the internal space 120.

보강판(200)이 수냉형 몰드(100)의 보강판 삽입부(170)에 삽입되어, 보강판 요철부(220)가 몰드 요철부(180)에 결합 및 탈착이 가능할 수 있으며, 보강판(200)의 교체가 가능할 수 있다.The reinforcing plate 200 is inserted into the reinforcing plate insertion portion 170 of the water-cooled mold 100, so that the reinforcing plate uneven portion 220 can be coupled to and detached from the mold uneven portion 180, and the reinforcing plate ( 200) may be replaced.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 관통부(230)는 보강판(200)의 좌측 공간에서 보강판(200)의 우측 공간으로 상기 냉각수가 이동될 수 있도록 적어도 일부분에 홀 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIGS. 6A and 6B, the penetrating portion 230 is formed in a hole shape at least in part to allow the coolant to move from the space on the left side of the reinforcement plate 200 to the space on the right side of the reinforcement plate 200. You can.

상기 냉각수가 흐를 수 있도록 형성된 관통부(230)를 통하여 상기 냉각수가 내주부(130)와 외주부(140) 사이에 원주방향으로 서로 이격되어 배열된 복수의 보강판(200) 사이를 이동할 수 있다.The coolant can move between the plurality of reinforcing plates 200 arranged to be spaced apart from each other in the circumferential direction between the inner peripheral portion 130 and the outer peripheral portion 140 through the penetrating portion 230 formed through which the coolant can flow.

관통부(230)는 보강판(200)의 양측에서 유동되는 상기 냉각수를 이동시킬 수 있으며, 관통부(230)를 통하여 상기 냉각수가 이동됨에 따라 상기 냉각수의 유동거리가 길어지고 냉각효율을 제어할 수 있다. 즉, 보강판(200)의 관통부(230)의 크기 및 개수를 변경하여 부위별 냉각수 수량밀도를 제어하여 특정 구간에 대한 탄화물 및 기지 조직을 제어하여 롤의 내마모성 및 내충격성을 보유한 우수한 롤의 제조가 가능할 수 있다.The penetrating part 230 can move the coolant flowing on both sides of the reinforcement plate 200, and as the coolant moves through the penetrating part 230, the flow distance of the coolant becomes longer and cooling efficiency can be controlled. You can. In other words, by changing the size and number of penetration parts 230 of the reinforcement plate 200, the coolant quantity density for each part is controlled, and the carbide and matrix structure for a specific section are controlled to create an excellent roll with wear resistance and impact resistance. Manufacturing may be possible.

예컨대, 요구되는 열간압연용 롤에 따라, 보강판(200)은 제 1 구성의 관통홀부가 형성되는 복수의 보강판(200)이 하나의 세트로 형성되어 수냉형 몰드(100)에 삽입되어 결합될 수 있으며, 또는, 관통부(230)의 크기 및 개수가 다른 제 2 구성의 관통홀부가 형성되는 복수의 보강판(200)이 다른 하나의 세트로 형성되어 수냉형 몰드(100)에 교체 삽입되어 결합될 수 있다.For example, depending on the required hot rolling roll, the reinforcing plate 200 is formed as a set of a plurality of reinforcing plates 200 in which through-hole portions of the first configuration are formed, and are inserted into the water-cooled mold 100 and combined. Alternatively, a plurality of reinforcing plates 200 having through-hole portions of a second configuration having different sizes and numbers of penetrating portions 230 may be formed as another set and replaced and inserted into the water-cooled mold 100. can be combined.

도 2에 도시된 바와 같이, 수냉형 몰드(100)는, 상기 냉각수가 내부공간(120)으로 인입되는 입측부(150) 및 상기 냉각수가 내부공간(120)으로부터 외부로 인출되는 출측부(160)를 더 포함하고, 입측부(150)는 수냉형 몰드(100)의 하방에 배치되고, 출측부(160)는 수냉형 몰드(100)의 상방에 배치될 수 있다.As shown in FIG. 2, the water-cooled mold 100 has an inlet part 150 through which the coolant enters the internal space 120 and an outlet part 160 through which the coolant is drawn out from the internal space 120. ), the entrance portion 150 may be disposed below the water-cooled mold 100, and the exit portion 160 may be disposed above the water-cooled mold 100.

수냉형 몰드(100)에 삽입되는 보강판(200)에 의하여 내부공간(120)이 복수의 영역으로 분할되며, 각 영역별로 입측부(150) 및 출측부(160)가 형성될 수 있고, 도 1과 같이, 복수의 영역에 입측부(150) 및 출측부(160)가 형성될 수 있다.The internal space 120 is divided into a plurality of regions by the reinforcing plate 200 inserted into the water-cooled mold 100, and an entrance portion 150 and an exit portion 160 can be formed for each region. As shown in 1, the entry side 150 and the exit side 160 may be formed in a plurality of areas.

도 7은 수냉형 몰드(100)의 결합 방법을 나타내는 도면이다.Figure 7 is a diagram showing a method of assembling the water-cooled mold 100.

도 7에 도시된 바와 같이, 수냉형 몰드(100)는 주조공간(110)을 원주방향으로 절반만큼 둘러싸는 제 1 주형(100a)과 주조공간(110)을 원주방향으로 나머지 절반만큼 둘러싸는 제 2 주형(100b)을 구비하되, 제 1 주형(100a)과 제 2 주형(100b)은 고정핀(410)과 고정죔쇠(420)를 이용하여 상호 결합 고정되거나 상호 분리이격될 수 있다.As shown in FIG. 7, the water-cooled mold 100 includes a first mold 100a that half surrounds the casting space 110 in the circumferential direction and a second mold that surrounds the other half of the casting space 110 in the circumferential direction. Two molds (100b) are provided, and the first mold (100a) and the second mold (100b) can be coupled and fixed to each other or separated from each other using a fixing pin 410 and a fixing clamp 420.

본 발명에서는 수냉형 주형에 용강을 주입하여 열간압연용 롤을 제조함으로써, 주형에 공급되는 냉각수의 입수/출수 온도 및 냉각 수량 조절을 통하여 롤 표면에서 정출되는 탄화물 및 기지조직의 입자 크기를 제어하여 얻고자 하는 특정 롤 표면 경도의 확보가 가능하다.In the present invention, by injecting molten steel into a water-cooled mold to manufacture a hot rolling roll, the particle size of carbide and matrix structure crystallized on the roll surface is controlled by controlling the inlet/outlet temperature and cooling water quantity of the coolant supplied to the mold. It is possible to secure the specific roll surface hardness desired.

또한, 본 발명에서는 주철계 강종의 냉각 시, 발생하는 응고 팽창에 의한 주형 변형을 방지하기 위하여 주형 내부에는 복수개의 내부 보강판(200)이 결합 및 분리되도록 설치하여 상기 주형의 강도를 보완하는 기술을 포함한다. 상기 주형 내부에 결합되는 보강판(200)은 내부 용강에 의한 응고 팽창 및 주형 온도 상승에 의한 열변형을 억제할 수 있도록 상기 열간압연용 롤의 재질 및 주형의 크기에 따라 개수 및 재질이 다른 보강판으로 교체 가능할 수 있다.In addition, in the present invention, in order to prevent mold deformation due to solidification and expansion that occurs when the cast iron-based steel is cooled, a plurality of internal reinforcement plates 200 are installed inside the mold to be combined and separated to supplement the strength of the mold. Includes. The reinforcing plates 200 coupled to the inside of the mold are reinforced in different numbers and materials depending on the material of the hot rolling roll and the size of the mold to suppress solidification and expansion due to the internal molten steel and thermal deformation due to an increase in mold temperature. It may be replaceable with a plate.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

100 : 수냉형 몰드
100a : 제 1 주형
100b : 제 2 주형
110 : 주조공간
120 : 내부공간
130 : 내부부
140 : 외주부
150 : 입측부
160 : 출측부
170 : 보강판 삽입부
180 : 몰드 요철부
200 : 보강판
210 : 몸체부
220 : 보강판 요철부
230 : 관통부
410 : 고정핀
420 : 고정죔쇠100: Water-cooled mold
100a: first mold
100b: second mold
110: casting space
120: internal space
130: internal part
140: outer periphery
150: mouth side
160: exit part
170: Reinforcement plate insertion part
180: Mold uneven portion
200: reinforcement plate
210: body part
220: Reinforcement plate uneven portion
230: Penetrating part
410: fixing pin
420: fixing clamp

Claims (7)

롤을 형성하기 위하여 용강이 주입되는 주조공간을 둘러싸는 수냉형 몰드; 및
상기 수냉형 몰드에 탈착 가능하도록 상기 수냉형 몰드의 내주부와 외주부 사이에 가로질러 배치되고, 서로 이격되어 복수개로 배열되는 보강판;
을 포함하고,
상기 보강판은,
상기 보강판의 좌측 공간에서 상기 보강판의 우측 공간으로 냉각수가 이동될수 있도록 적어도 일부분에 홀 형상으로 형성되는 관통부;
를 포함하고,
상기 수냉형 몰드는,
상기 관통부가 형성된 상기 보강판이 상기 수냉형 몰드의 원주에서 중심부를 향하여 삽입되고, 상기 관통부의 크기 및 개수가 다르게 형성된 제 2 보강판이 상기 수냉형 몰드의 원주에서 중심부를 향하여 교체 삽입될 수 있도록, 상기 외주부에 복수개의 슬릿 형상으로 관통되어 형성되는 보강판 삽입부; 및
상기 보강판 또는 교체된 상기 제 2 보강판의 적어도 일부분과 결합될 수 있도록 상기 내주부에 홈부 형상 또는 돌출부 형상으로 복수개 형성되고, 상기 내주부와 상기 외주부 사이의 내부공간에서 유동되는 상기 냉각수가 상기 관통부만을 통하여 유동될 수 있도록 상기 내부공간을 차단하도록 형성되는 몰드 요철부;
를 포함하는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.A water-cooled mold surrounding a casting space into which molten steel is injected to form a roll; and
a reinforcing plate disposed across the inner and outer periphery of the water-cooled mold so as to be attachable to and detachable from the water-cooled mold, and arranged in a plurality of pieces spaced apart from each other;
Including,
The reinforcement plate is,
a penetrating portion formed in a hole shape at least in part to allow coolant to move from a space on the left side of the reinforcement plate to a space on the right side of the reinforcement plate;
Including,
The water-cooled mold is,
The reinforcing plate formed with the penetrating portion is inserted from the circumference of the water-cooled mold toward the center, and the second reinforcing plate formed with different sizes and numbers of the penetrating portions can be replaced and inserted from the circumference of the water-cooled mold toward the center. A reinforcing plate insertion portion formed through a plurality of slit shapes on the outer periphery; and
A plurality of grooves or protrusions are formed on the inner periphery so as to be coupled to at least a portion of the reinforcing plate or the replaced second reinforcing plate, and the cooling water flowing in the internal space between the inner circumferential portion and the outer circumferential portion is a mold concave-convex portion formed to block the internal space so that flow can flow only through the penetrating portion;
A manufacturing device for hot rolling rolls, including a. 제 1 항에 있어서,
상기 보강판은,
상기 롤의 길이방향으로 긴 판상형으로 형성되는 몸체부; 및
상기 몸체부의 적어도 일부분에 형성되어, 상기 몰드 요철부와 결합될 수 있도록 적어도 일부분이 돌출부 형상 또는 홈부 형상으로 형성되는 보강판 요철부;
를 포함하는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.According to claim 1,
The reinforcement plate is,
A body portion formed in a long plate shape in the longitudinal direction of the roll; and
a reinforcement plate concavo-convex portion formed on at least a portion of the body portion, at least a portion of which is formed in a protrusion shape or a groove shape so as to be coupled to the mold concavo-convex portion;
A manufacturing device for hot rolling rolls, including a. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 수냉형 몰드는,
상기 내주부와 상기 외주부 사이에 냉각수가 수용될 수 있도록 내부공간이 형성되는 냉각수 유로부;
를 더 포함하는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.According to claim 1,
The water-cooled mold is,
a coolant flow path portion in which an internal space is formed between the inner peripheral portion and the outer peripheral portion to accommodate the coolant;
A manufacturing apparatus for a hot rolling roll, further comprising: 제 4 항에 있어서,
상기 수냉형 몰드는,
상기 냉각수가 상기 내부공간으로 인입되는 입측부; 및
상기 냉각수가 상기 내부공간으로부터 외부로 인출되는 출측부;
를 더 포함하고,
상기 입측부는 상기 수냉형 몰드의 하방에 배치되고, 상기 출측부는 상기 수냉형 몰드의 상방에 배치되는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.According to claim 4,
The water-cooled mold is,
an inlet portion through which the coolant enters the internal space; and
an exit portion through which the coolant is drawn out from the interior space to the outside;
It further includes,
The apparatus for manufacturing a roll for hot rolling, wherein the entrance portion is disposed below the water-cooled mold, and the exit portion is disposed above the water-cooled mold. 제 1 항에 있어서,
상기 보강판의 강도는 상기 수냉형 몰드의 강도 보다 더 높은 것을 특징으로 하는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.According to claim 1,
An apparatus for manufacturing a roll for hot rolling, characterized in that the strength of the reinforcement plate is higher than the strength of the water-cooled mold. 제 1 항에 있어서
상기 수냉형 몰드는,
상기 주조공간을 원주방향으로 절반만큼 둘러싸는 제 1 주형; 및
상기 주조공간을 원주방향으로 나머지 절반만큼 둘러싸는 제 2 주형;
을 포함하고,
상기 제 1 주형과 상기 제 2 주형은 고정핀과 고정죔쇠를 이용하여 상호 결합 고정되거나 상호 분리 이격될 수 있는 것을 특징으로 하는, 열간 압연용 롤의 제조 장치.In clause 1
The water-cooled mold is,
a first mold surrounding half of the casting space in the circumferential direction; and
a second mold surrounding the remaining half of the casting space in the circumferential direction;
Including,
The apparatus for manufacturing a roll for hot rolling, characterized in that the first mold and the second mold can be coupled and fixed to each other or separated from each other using a fixing pin and a fixing clamp.
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