KR20100082864A - 냉각 롤 청소 장치 - Google Patents

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Abstract

브러시의 청정도를 높게 유지하는 냉각 롤 청소 장치를 제공한다. 외주면으로부터 안쪽으로 관통하는 다수의 흡인 구멍(14)이 천공되고 또한 냉각 롤 축선에 대하여 평행하여 신장하는 자전 가능한 통형의 통부(15)와 통부(15)의 외주면에 끼워져 통부(15)의 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 구성하는 냉각 롤 제거/청소용 소선군(16)과 통부(15)의 일단에 형성되고 또 통부(15) 내의 공간과 연통하는 더스트 흡인구(18)를 갖는 브러시(13)를 구비하고, 브러시(13)의 더스트 흡인구(18)에 배기 기구를 접속하고 있다.

Description

냉각 롤 청소 장치{Cooling roll cleaning device}
본 발명은 쌍 롤 주조기에 사용하는 냉각 롤 청소 장치에 관한 것이다.
용탕(溶湯)으로부터 스트립을 직접적으로 생산하는 수법으로서, 수평으로 나열한 한 쌍의 롤 사이에 용탕을 공급하고, 응고한 금속을 얇은 띠형으로 송출하는 쌍 롤 연속 주조법이 있다.
도 1, 도 2는 종래의 냉각 롤 청소 장치의 일 예를 장비한 쌍 롤 주조기를 도시하고 있으며, 수평으로 나열하여 배치한 한 쌍의 냉각 롤(1)과, 상기 냉각 롤(1)에 부대하는 한 쌍의 사이드 댐(2)을 구비하고 있다.
냉각 롤(1)은 그 내부에 냉각수가 유통되고, 생산해야 하는 강철 스트립(3)의 판 두께에 따라서 롤 틈 G를 확대/축소 조정할 수 있도록 구성되어 있다.
냉각 롤(1)의 회동 방향 및 속도는 각 냉각 롤(1)의 외주면이 상측으로부터 롤 틈 G를 향해서 등속으로 이동하도록 설정하고 있다.
한쪽의 사이드 댐(2)은 각 냉각 롤(1)의 일단에 면 접촉하고, 다른쪽의 사이드 댐(2)은 각 냉각 롤(1)의 타단에 면 접촉하고 있다.
한 쌍의 사이드 댐(2)의 사이에는 용탕 공급 노즐(4)이 롤 틈 G의 바로 위에 위치하도록 배치되어 있고, 레이들(도시하지 않음)로부터 용탕 공급 노즐(4)에 용강을 쏟고, 냉각 롤(1)과 사이드 댐(2)으로 사방이 둘러싸이는 공간에 용강을 공급하면 용탕 고임(5)이 형성된다.
즉, 상기한 용탕 고임(5)을 형성시키는 동시에, 냉각수의 유통에 의해 냉각 롤(1)을 발열하면서 회동시키면, 용강이 냉각 롤(1)의 외주면에서 응고하고, 각 냉각 롤(1)의 외주면에 만들어진 응고각(6; 凝固殼)이 정합되고, 롤 틈 G의 아랫쪽으로 강철 스트립(3)이 송출된다.
이 때, 강철 스트립(3)의 판 두께가 목표값이 되도록, 각 냉각 롤(1)의 네크 부분을 피벗 지지하고 있는 액슬 박스(axle box; 도시하지 않음)에 서로 근접하는 방향으로 가압하는 힘을 준다.
조업 시간이 쌓임에 따라, 냉각 롤(1)의 외주면에는 망간이나 규소 등을 포함한 산화물이 부착되지만, 이들의 산화물의 부착층의 두께가 증가하면 용강으로부터 냉각 롤(1)로의 열 전달이 방해받게 되고, 냉각 롤(1)의 외주면에서의 응고각(6)의 생성이 억제되어 버린다.
그래서, 냉각 롤(1)마다 외주면 축선 방향 전체 길이에 걸쳐 접촉하는 원주형의 브러시(7)를 배치하고, 상기 브러시(7)를 모터(도시하지 않음)에 의해 냉각 롤(1)과 같은 방향으로 회전시켜 냉각 롤(1)의 외주면의 제거/청소를 실행하여, 산화물의 부착층을 제거하는 수단을 채용하였다(예를 들면, 특허문헌 1, 2 참조).
각 브러시(7)의 냉각 롤(1)에 상대하지 않은 부위는 카울링(8)에 의해 개별로 덮여 있다.
그리고, 각 카울링(8)에 냉각 롤(1)의 축선 방향과 나란한 복수의 더스트 흡인구(9)를 대칭으로 설치하고, 배기 블로워(10)에 더스트 흡인구(9)를 접속하고, 제거/청소에 따른 더스트의 비산을 막고 있다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 제(평)8―309488호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 2000-644호
브러시(7)는 통부(11)의 외주면 전반에 걸쳐 제거/청소용 소선군(12)을 끼워넣은 것이지만, 고밀도로 끼워져 있는 소선군(12)에 들어간 더스트를 카울링(8) 외부로 흡인하는 것은 용이하지 않다.
냉각 롤(1)의 외주면을 축선 방향 전체 길이에 걸쳐 제거/청소하는 브러시(7)의 청정도에 주목한 바, 브러시(7)를 구성하고 있는 소선이나 통부에 남는 더스트는 더스트 흡인구(9) 부근의 범위 α에서는 그다지 인식되지 않지만, 더스트 흡인구(9)로부터 떨어질수록 많아진다.
이 브러시(7)의 청정도는 냉각 롤(1)에 반영되어, 상기 브러시(7)의 더스트 흡인구(9)로부터 멀어진 부위에 많이 남은 더스트의 일부가 냉각 롤(1)의 외주면에 옮겨짐으로써 용강으로부터 냉각 롤(1)에 대한 열 전달이 방해를 받는다.
즉, 냉각 롤(1)의 외주면에서, 브러시(7)의 더스트 흡인구(9) 부근의 범위 α가 접촉하는 부위에서는 응고각(6)의 생성이 순조롭게 진행되지만, 다른 부위에서는 더스트가 열 전달의 방해를 받는 것에 기인하여 응고각(6)의 생성이 잘 진척되지 않는다.
따라서, 한 쌍의 냉각 롤(1)이 송출하는 강철 스트립(3)은 도 2에 도시하는 응고각(6)의 생성이 순조롭게 진행된 산(山) 부분을 붙인 상태가 되지만, 냉각 롤(1)의 축선 방향과 나란한 산 부분 사이의 골짜기(谷) 부분에는 미응고 영역이 남게 된다.
또, 응고에 의한 축소가 완료된 후의 강철 스트립(3)에서는 판 폭 방향 두께 분포가 불균일이 되고, 깨어짐이 생기는 경우도 있다.
본 발명은 상술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 브러시의 청정도를 높게 유지할 수 있는 냉각 롤 청소 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 냉각 롤 청소 장치는 외주면으로부터 내부로 관통하는 다수의 흡인 구멍이 천공되고 또한 냉각 롤 축선에 대하여 평행하게 신장되는 자전 가능한 통 형상의 통부와, 이 통부의 외주면에 끼워지고 또한 통부의 회전에 의해 선단이 냉각 롤 외주면에 접촉하는 제거/청소용 소선군과, 상기 통부의 일단에 설치되고 또한 통부 내의 공간과 연통하는 더스트 흡인구를 가지는 브러시를 구비하고, 상기 더스트 흡인구에 배기 기구를 접속하고 있다.
구체적으로는 제거/청소용 소선군을 통부의 외주면에 통부 일단부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 끼워넣는다.
또는, 제거/청소용 소선군을 통부의 외주면에 통부 일단으로부터 타단을 향해서 복수 라인의 열을 이루도록 끼워넣는다.
또, 열마다 소선군의 길이, 선 직경, 또는 재질을 바꾼 구성, 브러시의 냉각 롤에 상대하지 않은 부위를 카울링으로 덮은 구성도 선택할 수 있다.
본 발명의 냉각 롤 청소 장치에 따르면, 하기와 같은 우수한 효과를 가질 수 있다.
(1) 외주면에 소선이 끼워지는 통부에 다수의 흡인 구멍을 천공하였기 때문에, 제거/청소에 따른 더스트는 흡인 구멍으로부터 통부 내의 공간에 들어가고, 더스트 흡인구를 거쳐 배출되어, 브러시의 청정도를 높게 유지할 수 있다.
(2) 통부의 외주면에 소선군을 통부 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 끼워넣은 구성, 또는, 통부의 외주면에 소선군을 통부 일단으로부터 타단을 향해서 복수 라인의 열을 이루도록 끼워넣은 구성을 채용하면, 다수의 소선이 동시에 냉각 롤 외주면에 접촉하는 범위가 좁아지므로, 냉각 롤을 향해서 브러시를 큰 힘으로 가압하지 않아도, 냉각 롤에 대한 소선군의 접촉 면압을 확보할 수 있고, 산화물 부착층을 냉각 롤 외주면으로부터 확실하게 제거한다.
(3) 따라서, 냉각 롤이 송출하는 스트립의 판 폭 방향 두께 분포가 불균일하지 않고 평균화되는 경향을 나타내고, 깨어짐의 발생을 회피할 수 있다.
도 1은 종래의 냉각 롤 청소 장치의 일 예를 장비한 쌍 롤 주조기를 도시하는 개념도.
도 2는 도 1에 관련한 평면 개략도.
도 3은 본 발명의 냉각 롤 청소 장치의 일 예를 장비한 쌍롤 주조기를 도시하는 개념도.
도 4는 도 3에서의 브러시를 도시하는 개략도.
도 5는 브러시의 변형 예를 도시하는 개략도.
도 6은 브러시의 다른 변형 예를 도시하는 개략도.
이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초해 설명한다.
도 3, 도 4는 본 발명의 냉각 롤 청소 장치의 일 예를 장비한 쌍 롤 주조기를 도시하는 것으로, 도면 중, 도 1, 도 2와 동일한 부호를 첨부한 부분은 동일물을 나타내고 있다.
이 냉각 롤 청소 장치에서는 냉각 롤(1)마다 배치한 브러시(13)를 모터(도시하지 않음)에 의해 냉각 롤(1)과 같은 방향으로 회전시켜 냉각 롤(1)의 외주면의 제거/청소를 실행하고, 산화물의 부착층을 제거하는 수단을 채용하고 있다.
브러시(13)는 외주면으로부터 내부로 관통하는 다수의 흡인 구멍(14)이 천공되어 있는 통 형상의 통부(15)와, 이 통부(15)의 외주면에 통부(15) 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 끼워넣은 제거/청소용 소선군(16)과, 상기 통부(15)의 일단에 끼워지는 링 플레이트(17)를 개재하여 통부(15)에 같은 축으로 붙인 중공축 형상의 더스트 흡인구(18)와, 상기 통부(15)의 타단에 끼워지는 플레이트(도시하지 않음)를 개재하여 통부(15)와 같은 축으로 장착한 지지축(19)을 가지고, 냉각 롤(1)의 축선에 대하여 평행하게, 게다가 통부(15)의 회전에 의해 소선군(16)의 선단이 차례로 냉각 롤(1)의 외주면에 접촉하도록 배치되어 있다.
상기한 「…나선형의 열을 이루도록 끼워넣은 제거/청소용 소선군(16)」이라는 기술은 통부(15)에 천공한 끼워맞춤용 구멍에 소정 개수의 소선의 다발을 끼워넣는 수법, 또는, 소정의 두께를 가지도록 소선군을 홈형의 장척 홀더로 구속한 채널 브러시를 통부(15)에 장착하는 수법의 어느 것이나 포함하고 있다.
각 브러시(13)의 냉각 롤(1)에 상대하지 않은 부위는 카울링(20)에 의해 개별로 덮여 있다.
통부(15) 내의 공간에 연통하는 중공축 형상의 더스트 흡인구(18)에 브러시(13)의 회전을 허용하는 로터리 조인트(도시하지 않음), 및 배관(21)을 개재하여 강제적으로 배기를 행하는 배기 기구로서의 배기 블로워(10)를 접속하고, 제거/청소에 따른 더스트의 비산을 막고 있다.
쌍 롤 주조기의 조업시에는 브러시(13)를 모터(도시하지 않음)에 의해 냉각 롤(1)과 같은 방향으로 회전시켜 냉각 롤(1)의 외주면의 제거/청소를 행하고, 산화물의 부착층을 제거하는 동시에, 배기 블로워(10)를 작동시켜 각 카울링(20)의 내부 더스트를 포집한다.
통부(15)의 외주면에 소선군(16)이 통부(15) 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 끼워져 있기 때문에, 소선군(16)이 동시에 냉각 롤(1)의 외주면에 접촉하는 범위가 좁고, 냉각 롤(1)의 외주면의 폭 방향 프로파일이 브러시(13)에 직접적인 영향을 미치지 않고, 냉각 롤(1)을 향해서 브러시(13)를 특히 큰 힘으로 가압하지 않아도, 냉각 롤(1)에 대한 소선군(16)의 접촉 면압을 확보할 수 있고, 이것에 의해, 산화물의 부착층을 냉각 롤(1)의 외주면으로부터 확실하게 제거한다. 또한, 브러시(13)의 가압력을 작게 할 수 있기 때문에, 브러시(13)를 냉각 롤(1)에 가압하기 위한 기구(가압 실린더 등)의 소형화, 브러시(13)를 회전시키기 위한 기구에 요하는 구동 에너지의 삭감 등을 도모할 수 있다.
게다가, 제거/청소에 따른 더스트는 다수의 흡인 구멍(14)으로부터 통부(15) 내의 공간에 들어가, 더스트 흡인구(18)를 거쳐 카울링(20)의 외부로 즉시 배출되고, 소선군(16)의 끼워넣는 밀도도 낮기 때문에, 상기 소선군(16)에 더스트가 지극히 들어가기 어렵고, 브러시(13)의 청정도를 높게 유지할 수 있게 된다. 즉, 소선군(16) 내에 더스트가 들어가거나, 통부(15)의 표면에 더스트가 부착되는 경우에도, 이들의 더스트를 흡인 구멍(14)에 의해 빠르고 확실하게 흡인하여, 통부(15)로부터 배출할 수 있다. 또, 카울링(20)에 의해 브러시(13)를 덮는 것으로, 더스트가 브러시(13)의 주위로 비산하는 것을 적절하게 방지할 수 있다. 또한, 브러시(13)의 근방(카울링(20)의 내측)을 주위(카울링(20)의 외측)에 대하여 부압(負壓)으로 하기 쉽고, 배기 블로워(10)의 작동에 의한 더스트의 회수를 효율적으로 행할 수 있다.
따라서, 냉각 롤(1)의 외주면에서의 응고각(6; 도 2 참조)의 생성이 잘 진척되고, 냉각 롤(1)이 송출하는 강철 스트립(3)의 판 폭 방향 두께 분포가 불균일하지 않고 평균화되는 경향을 나타내고, 깨어짐의 발생을 회피할 수 있다.
도 5는 브러시(13)의 변형 예이며, 소선군(16)에 의한 나선형의 열과는 별도로, 통부(15)의 외주면에 통부(15) 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 제거/청소용 소선군(22)을 끼워넣고, 나선형의 열을 2라인으로 하고 있다.
소선군(16, 22)은 동일 종으로서 제거/청소 효과를 갖추어도 좋지만, 열마다 소선군(16, 22)의 길이(통부(15)의 외주면으로부터 소선 선단까지의 길이), 선 직경, 재질 등을 바꾸면, 다른 제거/청소 효과를 얻을 수 있다.
도 6은 브러시(13)의 다른 변형 예이며, 통부(15)의 외주면에 통부(15) 일단으로부터 타단을 향해서 복수 라인의 열을 이루도록, 제거/청소용 소선군(23)을 통부(15) 둘레 방향에 등간격으로 끼워넣고 있다.
각 소선군(23)은 통부(15)의 축선에 대하여 비스듬하게 신장되어 있고, 통부(15)의 일단과 타단에서는 끼워넣는 위치가 통부(15) 둘레 방향에 어긋나 있기 때문에, 소선군(23)이 동시에 냉각 롤(1; 도 3 참조)의 외주면에 접촉하는 범위가 좁고, 냉각 롤(1)의 외주면의 폭 방향 프로파일이 브러시(13)에 직접적인 영향을 미치지 않고, 냉각 롤(1)을 향해서 브러시(13)를 특히 큰 힘으로 가압하지 않아도, 냉각 롤(1)에 대한 소선군(23)의 접촉 면압을 확보할 수 있고, 이것에 의해, 산화물의 부착층을 냉각 롤(1)의 외주면으로부터 확실하게 제거한다.
게다가, 제거/청소에 따른 더스트는 다수의 흡인 구멍(14)으로부터 통부(15) 내의 공간에 들어가고, 더스트 흡인구(18)를 거쳐 카울링(20; 도 3 참조)의 외부로 즉시 배출되고, 소선군(23)의 끼워넣는 밀도도 낮기 때문에, 상기 소선군(23)에 더스트가 극히 들어가기 어렵고, 브러시(13)의 청정도를 높게 유지할 수 있게 된다. 즉, 소선군(23)에 더스트가 들어가거나, 통부(15)의 표면에 더스트가 부착되는 경우에도, 이들의 더스트를 흡인 구멍(14)에 의해 빠르고 확실하게 흡인하여, 통부(15)로부터 배출할 수 있다.
또, 이상의 실시예에서는, 더스트를 흡인하는 흡인 구멍을 통부(15)에만 형성한 구성으로 했지만, 카울링(20)에도 흡인 구멍을 구비해도 좋다. 즉, 브러시(13) 부근의 더스트를 통부(15)의 흡인 구멍에 의해서도 카울링(20)의 흡인 구멍에 의해서도 흡인할 수 있도록 해도 좋다. 그렇게 하면, 더스트의 포집을 더욱 확실하게 행하기 쉬워진다. 소선군(16, 22)의 열을 감는 방향은 오른나사형이어도 좋고 왼나사형이어도 좋다. 브러시(13) 자체의 회전 방향도 한정되지 않는다.
또, 본 발명의 냉각 롤 청소 장치는 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 냉각 롤 청소 장치는 강철 이외의 금속을 원료로 스트립을 제조하는 쌍 롤 주조기에도 적용할 수 있다.
1 : 냉각 롤
10 : 배기 블로워
13 : 브러시
14 : 흡인 구멍
15 : 통부
16 : 소선군
18 : 더스트 흡인구
20 : 카울링
22 : 소선군
23 : 소선군

Claims (6)

  1. 외주면으로부터 내부로 관통하는 다수의 흡인 구멍이 천공되고 또한 냉각 롤 축선에 대하여 평행하게 신장하는 자전 가능한 통 형상의 통부와, 이 통부의 외주면에 끼워지고 또한 통부의 회전에 의해 선단이 냉각 롤 외주면에 접촉하는 제거/청소용 소선군과, 상기 통부의 일단에 형성되고 또한 통부 내의 공간과 연통하는 더스트 흡인구를 가지는 브러시를 구비하고, 상기 더스트 흡인구에 배기 기구를 접속한 냉각 롤 청소 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 제거/청소용 소선군을 통부의 외주면에 통부 일단으로부터 타단을 향하는 나선형의 열을 이루도록 끼워넣은 냉각 롤 청소 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 제거/청소용 소선군을 통부의 외주면에 통부 일단으로부터 타단을 향해서 복수 라인의 열을 이루도록 끼워넣은 냉각 롤 청소 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 열마다 소선군의 길이, 선 직경, 또는 재질을 바꾼 냉각 롤 청소 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 브러시의 냉각 롤에 상대하지 않은 부위를 카울링으로 덮은 냉각 롤 청소 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 브러시의 냉각 롤에 상대하지 않은 부위를 카울링으로 덮은 냉각 롤 청소 장치.
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