KR20090131599A - 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치 - Google Patents

Abstract

소둔로 내측의 스트립롤(10); 상기 스트립롤(10)의 양단부에 마련된 베어링블록(300); 및 상기 베어링블록(300)의 단부에 스트립롤(10)에 의해 관통되도록 결합되고 냉각유체가 공급되는 공급라인(120)이 형성되며 유로(142)가 형성되고 그 유로(142)로부터 스트립롤(10)로 냉각유체가 분사되도록 분사노즐(144)이 형성된 냉각판(100) 포함하는 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치(100)가 소개된다. 그 냉각장치(100)에 의하면 냉각유체가 분사노즐을 통하여 스트립롤측으로 분사되어 소둔로의 고온 기체가 베어링블록측으로 침투하는 것을 사전에 방지할 수 있다.

소둔로 스트립롤, 베어링 블록

Description

소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치 {Cooling Apparatus For Bearing Block Of Strip Roll For Annealing Furnace}

본 발명은 소둔로에서 스트립을 안내하는 스트립롤의 베어링블록을 소둔로의 고열로부터 보호하기 위한 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치에 관한 것이다.

스트립의 소둔 공정은 스트립을 충분히 가열한 후 서서히 식히면서 재료를 평형상태도에 나타난 그대로의 안정상태로 만드는 작업을 말한다. 소둔로에서는 스트립을 복수 개의 스트립롤을 이용하여 이송하며 가열하는데, 일반적으로 그 가열작업에는 라디안튜브(Radian Tube)에 COG가스를 태워 온도를 높이고, 공급된 기체(질소,산소 등)가 고온의 분위기를 유지하게 된다. 소둔로 내의 고온의 기체 온도는 약 400 ~ 900 ℃이다.

소둔로의 스트립은 스트립롤을 통하여 이송되는데, 그 스트립롤은 롤부위와 샤프트로 구성된다. 스트립롤의 양단에는 샤프트를 지지하는 베어링블록이 결합되고, 베어링블록의 내측에는 샤프트의 원활한 회전을 위하여 그 샤프트를 두르는 롤러베어링이 복수 개 마련된다. 이하 도 1을 참고하여 종래의 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치를 살펴본다.

도 1은 종래의 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치의 단면도로서, 베어링블록(30)의 내측에는 스트립롤(10)의 샤프트(12)가 위치되어 회전된다. 베어링블록(30)에는 벨로우즈(50)가 설치되어 베어링블록(30)이 샤프트(12)에 안정적으로 결합된다. 샤프트(12)의 원활한 회전을 위하여 베어링블록(30) 내측에는 베어링(32)이 마련된다. 또한, 베어링블록(30) 내측의 베어링(32)으로 소둔로의 고온의 기체가 침투하지 못하도록 베어링블록(30)의 외측에는 패킹(36)이 마련된다. 그러나 스트립롤(10)의 장기간 사용시 패킹(36)의 노후화로 인하여 소둔로의 고온 기체가 베어링(32)측으로 침투하고, 베어링(32) 역시 노후화되어 스트립롤(10)의 안정적인 회전이 이루어지지 않게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위하여 베어링블록(30)의 내측에는 냉각수 유로(34)가 형성되고, 그 유로(34)를 통하여 냉각수가 흘러 베어링블록(30)을 식히며, 그에 따라 베어링(32)이 열화 소손되는 것을 방지하는 수냉식 냉각이 사용되었다.

그러나, 수냉식 냉각의 경우 근본적으로 베어링에 고온기체가 침투하는 것을 방지할 수 없었고, 냉각수의 냉각온도 유지와 꾸준한 순환동력의 제공을 위해 많은 유지비가 소요되는 문제가 있었다.

또한 패킹의 노후화시 패킹을 교체하기 위하여는 공정을 중단해야하고, 그에 따라 생산성의 저하를 피할 수 없었던 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 소둔로의 고열 기체가 베어링블록측으로 침투되는 것을 근본적으로 차단하여 베어링블록의 패킹과 베어링이 열화 소손되는 것을 방지하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치는, 소둔로 내측에서 스트립을 안내하도록 설치된 스트립롤; 상기 스트립롤이 원활히 회전되도록 그 스트립롤의 양단부에 마련된 베어링블록; 및 상기 베어링블록의 단부에 스트립롤에 의해 관통되도록 결합되고, 외주면으로부터 내주면측으로 냉각유체가 공급되는 공급라인이 형성되며, 공급된 냉각유체가 내주면측을 돌며 순환되도록 유로가 형성되고, 그 유로로부터 스트립롤로 냉각유체가 분사되도록 분사노즐이 형성된 냉각판;을 포함한다.

상기 분사노즐은 냉각판의 내주면을 따라 복수 개가 형성될 수 있다.

상기 냉각판은 복수의 분할된 부분으로 형성된 후 베어링블록에 결합될 수 있다.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치에 따르면, 베어링블록에 결합되는 냉각판을 통하여 냉각기체가 유입되고, 그 냉각기체가 유로를 돌며 분사노즐을 통하여 스트립롤측으로 분사되어 소둔로의 고온 기 체가 베어링블록측으로 침투되는 것을 사전에 방지할 수 있다.

베어링블록측으로 고온의 기체가 침투되는 것을 차단하여 베어링블록의 패킹과 베어링 및 기타 부품이 열화 소손되는 것을 방지하고, 종래의 수냉식 냉각에 비하여 좀 더 저렴한 비용으로 높은 냉각효과를 얻어낼 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치에 대하여 살펴본다.

도 2는 본발명의 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치를 나타낸 단면도이고 도 3은 그 냉각장치의 냉각판 사시도이다. 베어링블록(300)은 소둔로 내부에서 스트립롤(10)의 양단을 지지하며 스트립롤(10)의 샤프트(12)가 안정적으로 회전할 수 있도록 내측에 베어링(320)을 구비한다. 베어링(320)은 샤프트(12)를 두르도록 마련되어 샤프트(12)의 원활한 회전을 돕는다. 베어링블록(300)의 일단부에는 벨로우즈(50)가 장착되어 베어링블록(300)이 스트립롤(10)에 안정적으로 결합되게끔 밀착력을 제공한다. 본발명의 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치(100)는 크게 스트립롤(10)과 베어링블록(300) 및 베어링블록(300)과 벨로우즈(50)의 사이에 마련되는 냉각판(100)의 세부분으로 구성된다.

소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치는, 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치(100)는 소둔로 내측에서 스트립을 안내하도록 설치된 스트립롤(10); 상기 스트립롤(10)이 원활히 회전되도록 그 스트립롤(10)의 양단부에 마련된 베어링블록(300); 및 상기 베어링블록(300)의 단부에 스트립롤(10)에 의해 관통되도록 결합 되고, 외주면으로부터 내주면측으로 냉각유체가 공급되는 공급라인(120)이 형성되며, 공급된 냉각유체가 내주면측을 돌며 순환되도록 유로(142)가 형성되고, 그 유로(142)로부터 스트립롤(10)로 냉각유체가 분사되도록 분사노즐(144)이 형성된 냉각판(100);을 포함한다. 냉각판(100)은 스트립롤(10)의 롤부위나 샤프트(12)측에 결합이 가능하다. 일반적으로 베어링블록(300)은 스트립롤(10)의 샤프트(12)에 결합되기 때문에 냉각판(100)은 베어링블록(300)에 밀착되게끔 샤프트(12)측에 결합되도록 한다.

또한, 상기 냉각판(100)은 복수 개의 분할된 부분으로 형성된 후 베어링블록(300)에 결합되도록 함이 바람직하다. 예를 들어 냉각판(100)이 이분된 경우를 살펴보면, 이분된 냉각판(100)을 벨로우즈(50)와 베어링블록(300)의 사이로 삽입한 후 베어링블록(300)에 체결하게 되면 소둔 공정을 중단하지 않고도 탈부착이 가능해진다. 냉각판(100)을 일체형으로 형성하여 샤프트(12)에 결합한다면, 소둔 공정을 중단시킨 후 베어링블록(300)을 탈거하고 냉각판(100)을 결합해야하는 비효율적 작업이 수행되기 때문이다.

구체적으로 상기 냉각판(100)은 베어링블록(300)과 같은 원판의 형상인 디스크(110)와 디스크(110) 내주면측의 돌출부(140)로 구성된다. 디스크는 베어링블록(300)에 밀착 결합된다. 디스크(110)의 내측에는 주입라인(120)이 형성되고 주입홀(122)을 통하여 냉각유체가 유입된다. 냉각유체로는 상온의 질소기체를 이용함이 바람직하다. 그 질소기체는 소둔로에 공급되는 질소기체 중의 일부를 사용함이 바람직하다. 소둔로의 고온 기체는 400 ~ 600 ℃의 고온이기 때문에 상온의 기체를 이용하더라도 냉각에 지장이 없으며, 소둔로에 공급되는 가열 전의 질소기체를 이용할 경우 별도의 공급라인을 구축할 필요가 없다.

냉각판(100)의 디스크(110)는 스트립롤(10)에 관통되는 것으로서, 그 디스크(110)의 내주면측에는 스트립롤(10)의 샤프트(12)를 두르도록 돌출된 돌출부(140)가 형성된다. 도시된 돌출부(140)는 스트립롤(10)의 샤프트(12)측에 형성된 일 실시예이다. 돌출부(140)의 내측에는 샤프트(12)를 두르는 유로(142)가 형성되고, 그 유로(142)는 상기 주입라인(120)과 연결되어 주입라인(120)을 통해 공급된 냉각유체가 순환된다. 또한, 유로(142)에는 디스크(110)의 내주면으로 샤프트(12)를 두르는 복수 개의 분사노즐(144)이 형성되어 유로(142)를 순환하는 냉각유체가 스트립롤(10)의 샤프트(12)측으로 분사되도록 한다. 샤프트(12)측으로 분사된 냉각유체(실선으로 도시)는 소둔로의 고온기체(점선으로 도시)가 베어링블록(300)으로 진입하는 것을 사전에 차단하게 된다. 또한 냉각판(100)에는 복수 개의 결합홀(112)이 형성되며 그 결합홀(112)을 통하여 베어링블록(300)의 결합홀(360)에 착탈되도록 한다.

도 4에 도시된 바와 같이 베어링블록(300)의 내측에는 스트립롤(10)의 샤프트(12)와 닿아있는 패킹(340)과 베어링(320)이 장착된다. 분사노즐(144)을 통하여 분사된 냉각유체에 의하여 소둔로의 고온기체로부터 패킹(340)과 베어링(320)이 열화 소손되지 않도록 하는 것이다.

도 5를 참고하여 냉각판(100)의 또 다른 실시예를 살펴본다. 이 경우는 돌출부(140)를 디스크(110)로부터 돌출시키지 않고 일체로 성형한 경우이다. 돌출 부(140)의 분사노즐(144)을 통하여 분사된 냉각유체(실선으로 도시)는 샤프트(12)를 타고 소둔로측으로 나아가고, 동시에 베어링블록(300)의 내측으로도 나아간다. 스트립롤(10)의 둘레를 따라 베어링블록(300) 결합부에 이러한 냉각 분위기를 조성함으로써 소둔로의 고온기체가 직접적으로 베어링(320)부위에 접근하는 것을 차단한다. 따라서, 패킹(340)과 베어링(320)의 열화 소손이 방지되고 부품의 내구성이 향상되는 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

도 1은 종래의 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치를 나타낸 단면도.

도 2는 본발명의 일 실시예에 따른 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치를 나타낸 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치의 냉각판을 나타낸 사시도.

도 4는 도 2에 도시된 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치를 나타낸 사시도.

도 5는 도 2에 도시된 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치의 분사노즐을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 스트립롤 12 : 샤프트

50 : 벨로우즈 100 : 냉각판

110 : 디스크 112 : 결합홀

120 : 주입라인 122 : 주입홀

140 : 돌출부 142 : 유로

144 : 분사노즐 300 : 베어링블록

320 : 베어링 340 : 패킹

Claims (3)

1. 소둔로 내측에서 스트립을 안내하도록 설치된 스트립롤(10);

   상기 스트립롤(10)이 원활히 회전되도록 그 스트립롤(10)의 양단부에 마련된 베어링블록(300); 및

   상기 베어링블록(300)의 단부에 스트립롤(10)에 의해 관통되도록 결합되고, 외주면으로부터 내주면측으로 냉각유체가 공급되는 공급라인(120)이 형성되며, 공급된 냉각유체가 내주면측을 돌며 순환되도록 유로(142)가 형성되고, 그 유로(142)로부터 스트립롤(10)로 냉각유체가 분사되도록 분사노즐(144)이 형성된 냉각판(100);을 포함하는 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 분사노즐(144)은 냉각판(100)의 내주면을 따라 복수 개가 형성된 것을 특징으로 하는 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각판(100)은 복수 개의 분할된 부분으로 형성된 후 베어링블록(300)에 결합되는 것을 특징으로 하는 소둔로 스트립롤의 베어링블록 냉각장치.

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