KR950004001Y1 - 고온분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

고온분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤

제 1 도는 본 고안에 따른 롤의 내부구조를 도시한 단면도.

제 2 도는 종래기술에 따른 롤의 내부구조를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 몸체부 15a,15b : 측판

20 : 냉각수관 22 : 냉각수배출관

24 : 냉각수유입관 30 : 유리섬유(Glasswool)

40 : 모터 120 : 로터리 죠인트(Rotary Joint)

본 고안은 소둔로등과 같은 온도가 높은 로(爐)에 사용되는 냉각롤에 관한 것으로, 보다 상세히는 열변형을 방지하여 수명을 연장시키고, 표피층의 균열(Crack)을 방지하여 로내의 수분침투를 방지하며 롤 표면의 진동을 효과적으로 흡수하여 도금제품의 품질을 현저히 향상시킬 수 있는 고온분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤에 관한 것이다.

일반적으로 150℃~1000℃의 고온분위기 내에서 도금제품을 이송시키거나 도금제품을 냉각시키는데 사용되는 냉각롤은 제 2 도에 도시된 바와같이 롤(100)의 몸체부(110) 내부로 냉각수가 공급된다. 이러한 종래기술의 롤(100)은 양측단부가 각각 로터리 죠인트(Rotary Joint)(120)에 연결되고, 상기 로터리 죠인트(120)중의 어느 하나를 통해서 대략 22℃~25℃의 냉각수와, 질소가스(N₂Gas)가 유입되며, 다른 반대방향의 로터리 죠인트(120)를 통해서 50℃~60℃로 가온된 냉각수가 배출되도록 구성되는 것이다. 따라서 롤(100) 내부에서 흐르는 냉각수는 롤(100) 몸체부(110)의 열을 흡수함으로서 결과적으로는 도금제품(Strip)의 온도를 낮추는 효과를 얻도록 되어 있다. 또한, 냉각수와 함께 유입되는 질소가스는 비중차이로 냉각수가 직접 롤(100)의 몸체부(110)에 접촉하는 것을 방지하여 급격한 롤(100)의 온도변화를 방지하도록 된 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술의 롤(100)은 몸체부(110)의 표면(K1)이나 축접합부(K2)등에 균열(Crack)이 발생시에는 수분이 로내부로 침투하여 이슬점(Dew Point)을 상승시키기 때문에 안정적인 조업관리가 어렵게 되고, 특히 템퍼컬러(Temper, Color), 녹(Rust)등이 도금제품에 형성되어 도금불량을 발생시키며, 일단 균열이 발생한 롤(100)은 재생작업이 어렵기 때문에 수명을 현저히 단축시키는 것이었다. 또한, 냉각수와 함께 유입되는 질소가스는 냉각수의 진동을 억제하기는 하지만 실질적인 효과는 매우 적은 것으로서 롤(100)의 표면에 온도편차가 발생하여 냉각좌굴(Cooling Buckling) 및 장력 불균형등을 발생시킴으로서 조업중단의 중요원인이 되는 것이었다.

또한, 냉각수의 공급이 중단되는 조업중지시에는 질소가스가 롤(100)의 내부에서 팽창하여 롤(100)의 변형을 초래하는 문제점도 발생된다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각수에 의한 과도한 온도편차를 방지함으로서 수명을 향상시키고, 균열형성을 방지함으로서 냉각수의 외부누출을 방지하여 안정된 조업관리와 더불어서 도금제품의 품질을 향상시킬 수 있는 고온분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달설하기 위하여 본 고안은, 원통형으로 된 몸체부와 상기 몸체부의 양측단부에 일체로 형성되는 원판형의 측판을 갖추어 내부에 일정크기의 공간을 형성하는 냉각롤에 있어서, 상기 몸체부의 내부에는 2중관 구조로 된 냉각수관이 몸체부의 길이방향으로 위치되고, 상기 냉각수관은 일측단부가 막힌 냉각수 배출관의 내부에 냉각수 유입관이 형성되며, 냉각수 유입관은 냉각수 배출관을 관통하여 몸체부의 내측면까지 연장하는 고리형의 유로(流路)를 형성하는 다수개의 냉각수 순환관을 통해서 냉각수 배출관의 외측면에 연결되는 한편, 상기 몸체부의 내부공간에는 유리섬유가 충전됨을 특징으로 하는 롤을 마련함에 의한다.

이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

제 1 도에는 본 고안에 따른 롤(Hearth Roll)(1)이 전체적으로 도시되어 있다. 상기 롤(1)은 원통형의 몸체부(10)와 상기 몸체부(10)의 양측단부에 일체로 연결되는 원판형의 측판(15a)(15b)이 형성되어 내부공간(S)을 형성하고 있다. 그리고 몸체부(10)의 내부에는 2중관 구조로 된 냉각수관(20)이 위치되는 바, 상기 냉각수관(20)은 몸체부(10)의 길이방향으로 냉각수 배출관(22)이 위치되고, 냉각수 배출관(22)의 내부에는 보다적은 직경의 냉각수 유입관(24)이 위치되며, 냉각수 유입관(24)은 냉각수 배출관(22)을 관통하여 몸체부(10)의 내측면(10a)까지 외측면이 연장하는 고리형 유로의 다수개의 냉각수 순환관(26)을 통해서 냉각수 배출관(22)의 외측면에 연결되는 것이다. 또한, 상기 몸체부(10)의 내부공간(S)에는 유리섬유(Glasswool)(30)가 충전되는 것이다. 한편, 냉각수 배출관(22)과 냉각수 유입관(24)의 일측단부는 종래와 같이 로터리 죠인트(Rotary Joint)에 의해서 냉각수의 출입이 가능하면서 회전 가능토록 연결되고, 냉각수 배출관(22)의 타측단부는 감속 커플링(Gear Coupling)(35)에 연결되어 모터(40)의 회전축과 연결된다. 또한, 냉각수 배출관(22)은 일측의 측판(15b)과는 일정간격(p)을 유지하면서 관통하게 되고, 타측의 측판(15a)과는 용접으로 일체로 연결된다. 물론, 냉각수 순환관(26)간의 간격(d)은 물(1)의 냉각량을 고려하여 적정하게 설정되어진다.

상기와 같이 구성된 본 고안은 냉각수 유입관(24)을 통해서 20-30℃의 냉각수가 유입되고, 이는 다수개의 고리형의 냉각수 순환관(26)을 통해서 냉각수 배출관(24)으로 흐르게 되며, 냉각수 배출관(22)의 내부에서 냉각수 유입관(25)의 외측을 지나서 외부로 배출된다.

이러한 과정에서 냉각수는 롤(1)의 몸체부(10) 내면에서 열을 흡수하여 외부로 방출시키게 된다. 이때, 그 냉각량은 냉각수 순환관(26)의 간격(d) 및 냉각수 온도등에 의해 설정될 수 있고, 특히 간격(d)에 있어서는 롤의 내표면과 냉각수 순환관(26)과의 접촉에 의한 롤의 길이방향의 온도차를 유발시키지 않도록 적정한 거리이내에 있어야 한다.

또한, 유리섬유(30)는 롤(1)의 회전시 몸체부(10)의 진동을 효과적으로 흡수하는 완충작용을 하게되며, 냉각수 순환관(26) 또는 냉각수 배출관(22)의 균열로 인하여 냉각수가 누출되는 경우에는 이를 흡수하여 롤(1)의 몸체부(10)를 통한 외부누출을 차단하게 된다. 한편, 냉각수 배출관(22)과 몸체부(10)의 양측판(15a)(15b)은 각각 일측측판(15a)이 용접으로 연결되고, 타측측판(15b)이 일정간격을 형성하면서 관통하기 때문에 몸체부(10)의 온도편차에 의해서 롤(1)의 열변형이 발생되는 경우 이는, 몸체부(10)가 길이방향으로 신장 또는 수축 이동함으로서 열응력 발생에 의한 균열 현상이 방지된다. 물론, 일측판(15a)만의 용접에 의한 몸체부(10)의 회전지지는 타측판(15b)의 용접지지부 뿐만 아니라 몸체부(10)내부에 충진된 유리섬유(30)에 의한 냉각수 배출관(22)과의 마찰력등에 의해 유지된다. 여기서 상기 간격(Gap)(P)은 롤의 직경이 1000-1500mm인 경우, 2-3mm인 정도가 바람직하다.

상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 몸체부(10)내에 종래의 질소가스(N₂)와는 달리 적정간격(d)으로 다수개 설치된 냉각수 순환관(26)을 통해 적절한 냉각이 이루어져, 그에 따른 몸체부(10)의 균열현상이 방지되며, 유리섬유(30)가 몸체부(10)의 진동을 효과적으로 흡수하여 보다 양호한 도금제품을 얻을 수 있게 된다. 또한, 유리섬유(30)는 냉각수관(20)으로부터 누출된 냉각수를 1차 흡수하여 직접 롤(1)의 외부에 즉, 노(爐) 내부로 누출시키지 않기 때문에, 노의 안정적인 조업관리가 이루어질 수 있다. 또한, 롤(1)의 몸체부(10)는 냉각수 배출관(22)에 대하여 길이방향의 팽창 및 수축이 가능하도록 구성되기 때문에, 열변형에 따른 롤(1)의 균열현상이 방지되어 수명이 현저하게 연장되는 실용상의 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (2)

1. 원통형으로 된 몸체부(10)와 상기 몸체부(10)의 양측단부에 일체로 형성되는 원판형의 측판(15a)(15b)을 갖추어 내부에 일정크기의 공간(S)을 형성하는 냉각롤에 있어서, 상기 몸체부(10)의 내부에는 2중관 구조로 된 냉각수관(20)이 몸체부(10)의 길이방향으로 위치되고, 상기 냉각수관(20)은 일측단부가 막힌 냉각수 배출관(22)의 내부에 냉각수 유입관(24)이 형성되며, 상기 냉각수 유입관(24)은 냉각수 배출관(22)을 관통하여 몸체부(10)의 내측면(10a)까지 연장하는 고리형의 유로(流路)를 형성하는 다수개의 냉각수 순환관(26)을 통해서 냉각수 배출관(22)의 외측면에 연결되는 한편, 상기 몸체부(10)의 내부공간(S)에는 유리섬유(30)가 충전됨을 특징으로 하는 고온 분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체부(10)의 일측판(15a)는 냉각수 배출관(22)에 용접으로 연결되고, 타측판(15b)은 일정간격(P)을 형성하면서 관통됨으로서 몸체부(10)의 온도편차에 의해서 길이방향의 신장 또는 수축이 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 고온 분위기의 소둔로등에 사용되는 냉각롤.