KR20030052577A

KR20030052577A - 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치

Info

Publication number: KR20030052577A
Application number: KR1020010082589A
Authority: KR
Inventors: 이상현
Original assignee: 재단법인 포항산업과학연구원
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-06-27
Also published as: KR100448918B1

Abstract

연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치에 관한 것으로, 연속주조설비의 스트랜드를 지지하는 지지롤과 펌프룸을 연결하여 냉각수가 공급/배출되면서 순환하도록 단일배관으로 연결된 인출입배관과; 상기 인입배관 상에 설치된 유량조절밸브와; 상기 유량조절밸브의 인접상측에 위치되고 상기 인입배관과 직교되는 방향으로 배설된 분기관과; 상기 분기관과 연통가능하게 배치되고 센터베어링이 내장된 베어링하우징을 경유하여 상기 인출배관과 연결된 연결관과; 상기 분기관과 연결관 사이에 개재되고 상기 분기관의 직경보다 작은 관통공을 갖는 판오리피스를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따르면, 냉각 개소의 냉각수량 배분을 위한 효율적 배관을 위해 판오리피스를 설치함으로써 인출배관, 펌프룸에 해당되는 배관 물량을 반으로 줄일 수 있어 자원의 효율적인 활용은 물론 배관의 단순화를 통한 초기 설치비의 절감, 운전 및 유지보수의 편의성을 제공하는 지대한 효과가 있다.

Description

연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치{APPARATUS FOR THE COOLING OF STRAND SUPPORTING ROLL AND BEARING HOUSING IN THE CONTINUOUS CASTER}

본 발명은 연속주조기에 있어 고온의 강재와 접촉하고 있는 스트랜드 지지롤과 지지롤을 지지하는 베어링하우징의 강제 냉각시 공통으로 사용되는 배관을 최대한 단일배관화하고 인출배관, 펌프룸에 해당되는 배관의 단순화를 통해 초기 설치비의 절감, 운전 및 유지관리의 편의성을 도모할 수 있도록 한 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 연속주조설비에서는 주조하고 있는 고온의 강재는 도 1의 도시와 같은 지지롤(20)을 통해 원하는 궤도로 인발되게 된다.

이때, 1000℃ 정도의 고온에 달하는 강재(10)를 냉각시키고 고온에 의한 지지롤(20)의 손상을 방지하기 위해서 강제 수냉을 통하여 롤냉각을 행하게 되는 바, 통상 충분한 냉각을 위해 분당 20 ℓ의 냉각수량을 퉁과시키고 있다.

또한, 상기 지지롤(20)의 회전을 위하여 지지롤(20)의 축 양단에는 사이드베어링(4)이 설치되어 있으며, 강재(10)에서 발생되는 하중에 대해 지지롤(20)의 변형을 최소화하기 위해 지지롤(20)을 분할하고 있으므로 내부에도 베어링 지지가 필요하여 분할된 지지롤들 사이의 중앙부에 센터베어링(40)이 설치되어 있다.

상기 사이드베어링(30)은 강재(10)에 직접적으로 접촉하고 있지 않으므로 강제적인 수냉수단이 필요하지 않음에 반해 센터베어링(40)은 고온의 강재(10)에 덮여 있으므로 강제 냉각을 행함으로써 회전불량을 낮추고 있다. 다만, 상기 센터베어링(40)에는 지지롤(20)에 공급되는 냉각수량의 반정도에 해당하는 분상 10ℓ의 냉각수를 통과시켜 냉각시키게 된다.

상기 지지롤(20) 및 센터베어링(40)을 통과한 냉각수는 가열된 후 각각의 인출배관(50a,50b)을 통해 배출되고 펌프룸(60)에서 냉각 및 가압되어 인입배관(70a,70b)을 타고 각각의 유량조절밸브(80a,80b)를 통해 지지롤(20) 및 센터베어링(40)이 설치된 베어링하우징으로 공급되게 된다.

그런데, 이때 롤 냉각 및 베어링하우징의 냉각에 필요한 냉각수량 및 공급압력이 상이하여 별도의 배관과 별도의 밸브를 사용하여야 하는 단점이 있다.

특히, 연속주조기에는 50~100 여개의 많은 지지롤들이 설치되어 있으므로 각 지지롤들의 냉각을 위한 2개의 독립적인 냉각수 인출입배관이 설치되어야 하므로 초기 설치비의 급증, 운전 및 유지 보수상의 곤란성이 있어 관리가 매우 어렵다는 단점이 있어 왔다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 하나의 배관을 통해 지지롤들 및 베어링하우징을 동시에 냉각시킬 수 있도록 배관을 단순화시킴으로써 초기 설치비의 절감, 운전 및 유지보수의 편의성을 극대화시킬 수 있도록 한 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징의 냉각장치를 보인 개략적인 단면도,

도 2는 본 발명 장치에 따른 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징의 냉각장치를 보인 개략적인 단면도,

도 3은 본 발명 장치의 요부 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 강재 20 : 지지롤

30 : 사이드베어링 40 : 센터베어링

60 : 펌프룸 100 : 인입배관

110 : 인출배관 120 : 유량조절밸브

150 : 분기관 200 : 판오리피스

210 : 관통공 220 : 연결관

본 발명의 상기한 목적은 연속주조설비의 스트랜드를 지지하는 지지롤과 펌프룸을 연결하여 냉각수가 공급/배출되면서 순환하도록 단일배관으로 연결된 인출입배관과; 상기 인입배관 상에 설치된 유량조절밸브와; 상기 유량조절밸브의 인접상측에 위치되고 상기 인입배관과 직교되는 방향으로 배설된 분기관과; 상기 분기관과 연통가능하게 배치되고 센터베어링이 내장된 베어링하우징을 경유하여 상기 인출배관과 연결된 연결관과; 상기 분기관과 연결관 사이에 개재되고 상기 분기관의 직경보다 작은 관통공을 갖는 판오리피스를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치를 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 냉각장치의 배관상태를 보인 개략 단면도이고, 도 3은 본 발명 냉각장치를 구성하는 요부 단면도이다.

도 2 내지 도 3에 따르면, 발명은 요구 냉각수량이 적은 센터베어링의 냉각수 공급부위 중간에 판오리피스를 형성하여 냉각수량을 조정토록 함으로서 하나의 배관을 통해 지지롤 및 센터베어링이 설치된 베어링하우징을 동시에 냉각시킬 수 있도록 한 것이다.

더구나, 이렇게 함으로써 인출배관, 펌프룸에 해당되는 배관 물량을 반으로 줄일 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 새로운 형태의 냉각수 배관을 위해서는 이중화된 배관을 동일 배관으로 사용하여 적은 냉각수량이 흐르는 센터베어링의 선단부에 판오리피스(200)를 설치하여서 이루어진다.

이때, 도 3에 나타낸 바와 같이 분기관(150)의 직경(d₂)과 상기 분기관(150)과 연결관(220) 사이에 개재되는 판오리피스(200)의 관통공(210) 직경(d₁)과의 차이를 이용하여 냉각수의 유량 및 유속에 따른 고유의 관로 손실을 선정함으로써 동일 가압조건에서도 서로 다른 요구 냉각수량이 확보될 수 있도록 한 것이다.

도 2의 도시와 같이, 지지롤(20)의 냉각을 위해 펌프룸(60)과 이들 지지롤(20) 사이에는 인입배관(100)과 인출배관(110)에 의해 하나의 냉각수유로를 구성하게 된다.

이때, 인입배관(100) 상에는 하나의 유량조절밸브(120)가 설치되며, 상기 유량조절밸브(120)의 인접 상측에는 분기관(150)이 연통되게 직교 배설된다.

분기관(150)의 후단부에는 센터베어링(40)이 내장된 베어링하우징을 냉각시킬 수 있도록 배관된 연결관(220)의 선단이 연결되는 바, 이들 분기관(150)과 연결관(220) 사이에는 상술한 판오리피스(200)가 개재된다.

여기에서, 상기 판오리피스(200)에 형성된 관통공(210)의 직경(d₁)은 인입배관(100)을 통해 지지롤(20)로 인입되는 냉각수량의 반정도에 해당될 수 있도록 조절함이 바람직하며, 이를 위해 유량조절밸브(120)에 의해 조절된 냉각수의 공급압에 따른 분기관(150)의 직경(d₂)과 관통공(210)의 직경(d₁) 비율을 다각적인 실험을 통해 설정할 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 판오리피스(200)를 장탈착가능한 구조로 형성하고 다양한 직경을 갖는 판오리피스를 구비하여 작업자의 제어범위 내에서 다양하게 조절할 수 있도록 하여 준다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 냉각장치는 다음과 같은 작동관계를 갖는다.

펌프룸(60)에서 가압된 냉각수는 인입배관(100)을 통해 공급되며, 하나의 유량조절밸브(120)에 의해 수동 조작되고, 분기관(150)을 기준으로 냉각수의 일부는 인입배관(100)을 따라 지지롤(20) 측으로 공급되고, 나머지는 분기된 후 분기관(150)을 따라 이동되다가 판오리피스(200)의 직경조절된 관통공(210)을 통과하면서 유량조절되어 연결관(220)으로 이동된 후 베어링하우징으로 공급되게 된다.

이때, 급격한 수압변화와 와류의 형성을 억제하기 위해 상기 판오리피스(200)의 후측, 즉 연결관(220) 쪽에서 분기관(150)을 향해 직경이 작아지는 형태로 테이퍼지게 형성함이 바람직하다.

이와 같이 함으로써, 단일배관을 가지고도 독립적인 냉각수량을 갖고 냉각할 수 있게 된다.

지지롤(20)과 베어링하우징을 경유하여 냉각을 완료하고 온도상승된 냉각수는 이들의 출측에 배설된 인출배관(110)에서 모아진 후 펌프룸(60)으로 귀환되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 냉각 개소의 냉각수량 배분을 위한 효율적 배관을 위해 판오리피스를 설치함으로써 인출배관, 펌프룸에 해당되는 배관 물량을 반으로 줄일 수 있어 자원의 효율적인 활용은 물론 배관의단순화를 통한 초기 설치비의 절감, 운전 및 유지보수의 편의성을 제공하는 지대한 효과가 있다.

Claims

연속주조설비의 스트랜드를 지지하는 지지롤(20)과 펌프룸(60)을 연결하여 냉각수가 공급/배출되면서 순환하도록 단일배관으로 연결된 인출입배관(100,110)과;

상기 인입배관(100) 상에 설치된 유량조절밸브(120)와;

상기 유량조절밸브(120)의 인접상측에 위치되고 상기 인입배관(100)과 직교되는 방향으로 배설된 분기관(150)과;

상기 분기관(150)과 연통가능하게 배치되고 센터베어링(40)이 내장된 베어링하우징을 경유하여 상기 인출배관(110)과 연결된 연결관(220)과;

상기 분기관(150)과 연결관(220) 사이에 개재되고 상기 분기관(150)의 직경보다 작은 관통공(210)을 갖는 판오리피스(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 판오리피스(200)는 장탈착가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치.
제1항에 있어서, 상기 판오리피스(200)에 형성된 관통공(210)은 연결관(220) 측에서 분기관(150) 측을 향해 직경이 작아지는 형태로 테이퍼지게 형성된 것을 특징으로 하는 연주기 스트랜드 지지롤 및 베어링하우징 냉각장치.