KR20110130605A - Roll assembly for heat treatment and method for heat-treating roll - Google Patents

Roll assembly for heat treatment and method for heat-treating roll Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A roll assembly for heat treatment and a method for heat-treating roll are provided to reduce the possibility that the crack generates during a heat treatment process by using an inner layer material, an outer layer material and an insulating material. CONSTITUTION: A roll assembly for heat treatment and a method for heat-treating roll comprise next steps. The roll having the composite structure of an outer layer material(120) is prepared. The outer layer material has the abrasion resistance bigger than that of an inner layer material(110) is prepared The outer layer material and inner layer material are covered in order to be attached with an insulating material(130). The insulating material is fixed on the roll. The insulating material is surrounded with a fixing bend(140). The roll is heat-treated. The roll is heated to approximately 1050 °C. The roll is cooled in a cooling speed more than the natural cooling after the heating roll process. The roll is frozen again after being heated in the first heating process. The insulating material is eliminated from the roll. The insulating material comprises the ceramic fiber.

Description

열처리용 롤 조립체 및 롤의 열처리 방법{ROLL ASSEMBLY FOR HEAT TREATMENT AND METHOD FOR HEAT-TREATING ROLL}ROLL ASSEMBLY FOR HEAT TREATMENT AND METHOD FOR HEAT-TREATING ROLL}

본 발명은 열처리 공정을 거치기 위하여 제작되는 롤 조립체 및 그를 이용하는 롤의 열처리 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a roll assembly manufactured to undergo a heat treatment process and a heat treatment method of a roll using the same.

일반적으로, 제철공장에서 압연재를 생산하기 위해서는 압연공정을 거치게 되는데, 상기 압연공정은 연속주조공정에서 제작된 슬래브, 블룸, 빌렛 등을 2개의 회전하는 롤(ROLL) 사이에 끼워 가늘고 길게 성형하는 것이다.In general, in order to produce a rolled material in a steel mill, a rolling process is performed, and the rolling process is performed by inserting slabs, blooms, billets, etc., produced in a continuous casting process, between two rotating rolls to form a thin and long shape. will be.

압연기는 상온 또는 고온에서 회전하는 롤 사이에 재료를 통과시키면서 재료의 소성변형을 통해 판재, 봉재 등을 성형하는 장치이다. 상기 압연기와 압연기의 사이에 이송 가이드가 설치되어 압연재를 다음 공정의 압연롤 측으로 이송시키게 된다.The rolling mill is a device for forming a plate, a bar, etc. through plastic deformation of the material while passing the material between the rolls rotating at room temperature or high temperature. A conveyance guide is provided between the rolling mill and the rolling mill to feed the rolling mill to the rolling mill in the next step.

위의 롤 중 작동 롤은 요구되는 물성 기준을 맞추기 위하여, 풀림(Anealing)-오스테징-담금질-뜨임(Tempering)과 같은 열처리 공정을 거치게 된다. Of the above rolls, the working rolls are subjected to a heat treatment process such as annealing-ostaging-quenching-tempering to meet the required property standards.

본 발명의 목적은 열처리 시에 크랙의 발생 가능성을 줄일 수 있는, 열처리용 롤 조립체 및 그를 이용한 롤의 열처리 방법을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a roll assembly for heat treatment and a method for heat treatment of a roll using the same, which can reduce the possibility of cracking during heat treatment.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 열처리용 롤 조립체는, 제1 재질을 가지는 내층재와, 제1 재질보다 내마모성이 큰 제2 재질을 가지며 상기 내층재의 외면에 부착되는 외층재와, 상기 외층재 및 상기 내층재를 덮도록 부착되어 상기 외층재 및 상기 내층재가 만나는 부분을 감싸는 단열재를 포함한다.The roll assembly for heat treatment according to an embodiment of the present invention for realizing the above object has an inner layer material having a first material and a second material having a higher wear resistance than the first material and attached to an outer surface of the inner layer material. And a heat insulating material attached to cover the outer layer material and the inner layer material to surround a portion where the outer layer material and the inner layer material meet.

상기 단열재는 세라믹 섬유를 포함할 수 있다.The insulation may comprise ceramic fibers.

본 발명의 다른 실시예에 따른 롤의 열처리 방법은, 내층재 보다 내마모성이 큰 외층재의 복합 구조를 가지는 롤을 준비하는 단계와, 상기 외층재 및 상기 내층재를 덮어 상기 외층재 및 상기 내층재가 만나는 부분을 감싸도록 단열재를 부착하는 단계와, 상기 단열재를 상기 롤에 고정하는 단계와, 상기 롤을 열처리하는 단계와, 상기 단열재를 상기 롤에서 제거하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a method of heat treating a roll includes preparing a roll having a composite structure of an outer layer material having a higher wear resistance than an inner layer material, and covering the outer layer material and the inner layer material to meet the outer layer material and the inner layer material. Attaching an insulation to surround the portion, fixing the insulation to the roll, heat treating the roll, and removing the insulation from the roll.

여기서, 상기 단열재는 세라믹 섬유를 포함할 수 있다.Here, the heat insulating material may include ceramic fibers.

여기서, 상기 단열재를 상기 롤에 고정하는 단계는, 상기 단열재를 고정용 밴드로 감싸서 조이는 단계를 포함할 수 있다.Here, the fixing of the heat insulating material to the roll may include tightening the heat insulating material by wrapping it with a fixing band.

여기서, 상기 롤을 열처리하는 단계는, 상기 롤을 가열한 후에 자연 냉각 이상의 냉각 속도로 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.
Here, the step of heat-treating the roll, may include the step of cooling at a cooling rate of more than natural cooling after heating the roll.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 열처리용 롤 조립체 및 롤의 열처리 방법에 의하면, 롤의 특성을 강화하기 위한 열처리 중에 크랙이 발생할 가능성을 줄일 수 있게 한다.
According to the roll assembly for heat treatment and the heat treatment method of the roll according to the present invention constituted as described above, it is possible to reduce the possibility of cracking during heat treatment to enhance the characteristics of the roll.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리용 롤 조립체(100)의 부분 단면도이고,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤의 열처리 방법에 관한 순서도이다.1 is a partial cross-sectional view of a roll assembly 100 for heat treatment according to an embodiment of the present invention,
2 is a flowchart illustrating a heat treatment method of a roll according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열처리용 롤 조립체 및 롤의 열처리 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.Hereinafter, a heat treatment roll assembly and a heat treatment method of a roll according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification, the same or similar reference numerals are assigned to the same or similar configurations in different embodiments, and the description thereof is replaced with the first description.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열처리용 롤 조립체(100)의 부분 단면도이다.1 is a partial cross-sectional view of a roll assembly 100 for heat treatment according to an embodiment of the present invention.

본 도면을 참조하면, 상기 열처리용 롤 조립체(100)는, 내층재(110)와, 외층재(120)와, 단열재(130)를 포함할 수 있다. Referring to this drawing, the roll assembly 100 for heat treatment may include an inner layer material 110, an outer layer material 120, and a heat insulating material 130.

내층재(110)는 외층재(120)보다 많은 영역을 가진다. 내층재(110)는, 외층재(120)에 의해 감싸져서, 상대적으로 내측에 위치하게 된다. The inner layer material 110 has more regions than the outer layer material 120. The inner layer material 110 is wrapped by the outer layer material 120 and is positioned relatively inward.

외층재(120)는 내층재(110) 보다 내마모성이 큰 재질을 가질 수 있다. 대신에, 내층재(110)는 외층재(120) 보다 인성이 큰 재질일 수 있다. 이와 같이, 내층재(110)와 외층재(120)의 재질을 달리함에 의해, 복합 구조의 롤은 사용 환경이 요구하는 조건에 보다 부합하는 것이 될 수 있다. The outer layer material 120 may have a material having greater wear resistance than the inner layer material 110. Instead, the inner layer material 110 may be a material having greater toughness than the outer layer material 120. In this way, by varying the material of the inner layer material 110 and the outer layer material 120, the roll of the composite structure may be more in accordance with the requirements of the use environment.

내층재(110)의 측면 모서리(111)와 외층재(120)의 측면 모서리(121)는 하나의 라인을 형성하도록 맞대어질 수 있다. 양 모서리(111 및 121)가 만나는 연결점은 참조 번호 115로 지칭된다.The side edges 111 of the inner layer material 110 and the side edges 121 of the outer layer material 120 may be joined to form one line. The connection point where both corners 111 and 121 meet is referred to by reference numeral 115.

단열재(130)는 고온에서 견디는 내열성이 좋은 재질로 형성된다. 단열재(130)는, 예를 들어 1050℃ 수준에도 견딜 수 있는 것이 좋다. 이러한 단열재(130)는, 예를 들어 세라믹 섬유를 포함할 수 있다.The heat insulator 130 is formed of a material having good heat resistance to withstand high temperatures. The heat insulator 130 may be able to withstand 1050 ° C. level, for example. The heat insulator 130 may include, for example, ceramic fibers.

단열재(130)는 내층재(110)와 외층재(120)의 측면 모서리(111 및 121)를 덮도록 배치된다. 단열재(130)가 롤을 감싸는 상태를 유지하기 위하여, 단열재(130)를 둘러싸서 조이는 밴드(140)가 설치될 수 있다. 밴드(140)는 예를 들어 철사이거나, 철사보다는 넓은 폭을 가지는 철판일 수 있다.The heat insulating material 130 is disposed to cover the side edges 111 and 121 of the inner layer material 110 and the outer layer material 120. In order to maintain a state in which the insulation 130 surrounds the roll, a band 140 may be installed to surround and tighten the insulation 130. The band 140 may be, for example, a wire or an iron plate having a wider width than the wire.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 롤의 열처리 방법에 관한 순서도이다.2 is a flowchart illustrating a heat treatment method of a roll according to another embodiment of the present invention.

본 도면(및 도 1)을 참조하면, 먼저 복합 구조의 롤이 준비된다(S1). 복합 구조의 롤은, 내층재(110)의 외주면에 외층재(120)가 결합된 구조를 가진다. 내층재(110)와 외층재(120)는 서로에 대하여 상이한 물성을 가질 수 있다.Referring to this figure (and FIG. 1), the roll of a composite structure is prepared first (S1). The roll of the composite structure has a structure in which the outer layer material 120 is bonded to the outer circumferential surface of the inner layer material 110. The inner layer material 110 and the outer layer material 120 may have different physical properties with respect to each other.

복합 롤이 준비되면, 복합 롤의 외면에는 단열재(130)가 부착된다(S2). 단열재(130)는 복합 롤 중 내층재(110)와 외층재(120)가 만나는 부분을 덮을 수 있도록 부착된다.When the composite roll is prepared, the heat insulating material 130 is attached to the outer surface of the composite roll (S2). The heat insulator 130 is attached to cover a portion where the inner layer material 110 and the outer layer material 120 meet in the composite roll.

부착된 단열재(130)는, 밴드(140) 등에 의해 고정될 수 있다(S3). 이에 의해, 외력에 의해 단열재(130)가 내층재(110) 및 외층재(120)로부터 분리될 가능성을 낮출 수 있다.Attached heat insulating material 130 may be fixed by the band 140 or the like (S3). Thereby, the possibility that the heat insulating material 130 is separated from the inner layer material 110 and the outer layer material 120 by the external force can be reduced.

내층재(110)와 외층재(120)에 단열재(130)가 부착된 복합 롤은, 사용될 환경에 요구되는 조건에 부합되는 특성을 갖기 위해 열처리 과정을 거치게 된다(S4).The composite roll having the heat insulating material 130 attached to the inner layer material 110 and the outer layer material 120 is subjected to a heat treatment process in order to have characteristics that meet the conditions required for the environment to be used (S4).

열처리 과정에서는, 롤이 대략 1050 ℃까지 가열될 수 있다. 위 온도까지 가열된 롤은 일정 시간 유지된 후에, 공기의 송풍(Air blowing)에 의해 급격히 냉각될 수 있다. 이러한 냉각은 자연 냉각보다 큰 냉각 속도를 얻게 한다. 롤은 추가로 냉각된 후에, 1차 가열 시 최고 온도의 절반 정도의 온도까지 2차 가열된 후에 다시 냉각될 수 있다. In the heat treatment process, the roll may be heated to approximately 1050 ° C. The roll heated to the above temperature may be rapidly cooled by air blowing after being kept for a certain time. Such cooling results in greater cooling rates than natural cooling. The roll may be further cooled, then cooled again after being heated second to a temperature of about half the maximum temperature in the first heating.

이러한 열처리 중에, 단열재(130)는 급격한 냉각 시 연결점(115)에서 발생할 수 있는 크랙의 가능성을 완화할 수 있다.During this heat treatment, the heat insulator 130 may mitigate the possibility of cracks that may occur at the connection point 115 during rapid cooling.

열 처리가 끝난 롤 조립체(100)에서는 단열재(130)가 제거된다(S5). 롤 조립체(100)에서 단열재(130)가 제거되어 완성된 롤은 압연 공정 등에 사용될 수 있다.The heat insulator 130 is removed from the roll assembly 100 after the heat treatment (S5). The roll completed by removing the heat insulating material 130 from the roll assembly 100 may be used in a rolling process or the like.

상기와 같은 열처리용 롤 조립체 및 롤의 열처리 방법은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
The heat treatment roll assembly and the heat treatment method of the roll as described above is not limited to the configuration and operation of the embodiments described above. The above embodiments may be configured such that various modifications may be made by selectively combining all or part of the embodiments.

100: 열처리용 롤 조립체 110: 내층재
120: 외층재 130: 단열재
140: 밴드100: heat treatment roll assembly 110: inner layer material
120: outer layer material 130: heat insulating material
140: band

Claims (6)

제1 재질을 가지는 내층재;
제1 재질보다 내마모성이 큰 제2 재질을 가지며, 상기 내층재의 외면에 부착되는, 외층재; 및
상기 외층재 및 상기 내층재를 덮도록 부착되어, 상기 외층재 및 상기 내층재가 만나는 부분을 감싸는, 단열재를 포함하는, 열처리용 롤 조립체.
An inner layer material having a first material;
An outer layer material having a second material having a greater wear resistance than the first material and attached to an outer surface of the inner layer material; And
And a heat insulating material attached to cover the outer layer material and the inner layer material to surround a portion where the outer layer material and the inner layer material meet.
제1항에 있어서,
상기 단열재는 세라믹 섬유를 포함하는, 열처리용 롤 조립체.
The method of claim 1,
And the thermal insulation comprises ceramic fibers.
내층재 보다 내마모성이 큰 외층재의 복합 구조를 가지는 롤을 준비하는 단계;
상기 외층재 및 상기 내층재를 덮어, 상기 외층재 및 상기 내층재가 만나는 부분을 감싸도록 단열재를 부착하는 단계;
상기 단열재를 상기 롤에 고정하는 단계;
상기 롤을 열처리하는 단계; 및
상기 단열재를 상기 롤에서 제거하는 단계를 포함하는, 롤의 열처리 방법.Preparing a roll having a composite structure of an outer layer material having greater wear resistance than the inner layer material;
Attaching a heat insulating material to cover the outer layer material and the inner layer material and surround a portion where the outer layer material and the inner layer material meet;
Fixing the insulation to the roll;
Heat treating the roll; And
Removing the insulation from the roll. 제3항에 있어서,
상기 단열재는 세라믹 섬유를 포함하는, 롤의 열처리 방법.
The method of claim 3,
And the thermal insulator comprises ceramic fibers.
제3항에 있어서,
상기 단열재를 상기 롤에 고정하는 단계는,
상기 단열재를 고정용 밴드로 감싸서 조이는 단계를 포함하는, 롤의 열처리 방법.
The method of claim 3,
Fixing the insulation to the roll,
Wrapping and tightening the insulation with a band for fixing, the heat treatment method of the roll.
제3항에 있어서,
상기 롤을 열처리하는 단계는,
상기 롤을 가열한 후에 자연 냉각 이상의 냉각 속도로 냉각시키는 단계를 포함하는, 롤의 열처리 방법.The method of claim 3,
The heat treatment of the roll,
Cooling the roll at a cooling rate of at least natural cooling after heating the roll.
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