KR101264233B1 - Casting roll of strip caster with twin roll - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외측부를 형성하고 있는 슬리브에 다수의 냉각수 홀이 가공되어 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 관한 것으로, 상기 냉각수 홀의 양 끝단에 내부가 중공 형성된 봉 형상의 냉각수 커버를 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킨 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤을 제공하며,
본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면, 주조롤의 슬리브에 형성된 냉각수 홀의 양 끝단에 중공 형성된 봉 형상 또는 테이퍼 진 형상의 냉각수 커버(10)를 접합강도가 우수한 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킴으로써, 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능 형성에 의한 균일한 판 두께와 우수한 품질을 갖는 주편을 주조할 수 있고, 더불어 냉각수의 밀폐 성능이 우수하여 냉각수의 유출을 방지할 수 있어 조업 안정성이 증대된다.The present invention relates to a casting roll of a twin-roll type sheet casting machine in which a plurality of cooling water holes are processed in a sleeve forming an outer portion, and a rod-shaped cooling water cover formed by hollow friction at both ends of the cooling water hole by rotating friction welding. It provides a casting roll of a twin-roll thin sheet casting machine, characterized in that the sealing coupling
According to the present invention, according to the present invention, by casting the rod-shaped or tapered coolant cover 10 hollow formed at both ends of the cooling water hole formed in the sleeve of the casting roll by sealing bonding by rotational friction welding with excellent bonding strength, By improving the cooling ability of the roll edge part, it is possible to cast slabs having a uniform plate thickness and excellent quality by forming a uniform solidification ability over the entire width of the casting roll. The operation stability can be increased.

Description

쌍롤식 박판 주조기의 주조롤{CASTING ROLL OF STRIP CASTER WITH TWIN ROLL}Casting roll of twin-roll type sheet casting machine {CASTING ROLL OF STRIP CASTER WITH TWIN ROLL}

본 발명은 외측부를 형성하고 있는 슬리브에 다수의 냉각수 홀이 가공되어 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수 홀의 양 끝단의 밀봉 구조 및 방법을 개선함으로써 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전폭에 걸쳐 균일한 응고능을 형성시킨 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 관한 것이다.The present invention relates to a casting roll of a twin-roll type sheet casting machine, in which a plurality of cooling water holes are processed in a sleeve forming an outer portion, and more particularly, to cooling the casting roll edge part by improving the sealing structure and method at both ends of the cooling water hole. The present invention relates to a casting roll of a twin-roll thin plate casting machine which improves the performance to form a uniform solidification ability over the entire casting roll width.

일반적인 쌍롤식 박판 주조 공정은 도 1에 도시한 바와 같이, 일정한 속도로 반대방향으로 회전하는 2개의 주조롤(3) 사이에 침지노즐(1)을 통하여 용강(2)이 공급되고, 이러한 용강이 수냉하는 2개의 주조롤(3)과 접촉하여 응고쉘(4)을 형성함으로써 주조롤의 최근접 점에서 주편(5)을 주조하는 것이다.In the general twin roll type sheet casting process, as shown in FIG. 1, the molten steel 2 is supplied through an immersion nozzle 1 between two casting rolls 3 rotating in opposite directions at a constant speed. The cast slab 5 is cast at the nearest point of the casting roll by forming a solidified shell 4 in contact with the two casting rolls 3 which are cooled by water.

이때, 상기 응고쉘(4)은 주조롤(3)과 용강(2)의 접촉시 급속히 냉각되면서 발생하므로, 상기 주조롤(3)의 냉각이 박판 주조에서 매우 중요한 기술이 된다.At this time, the solidification shell (4) is generated while rapidly cooling in contact with the casting roll (3) and the molten steel (2), the cooling of the casting roll (3) is a very important technology in sheet casting.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 침지노즐(1)을 통해 공급된 용강(2)은 주조롤(3)의 외측부에 있는 슬리브(6)의 원주방향으로 다수개 형성된 냉각수홀(8)에 흐르는 냉각수에 의해 냉각된다. 즉, 주조롤(3)의 샤프트(7) 중심의 주통로(9) 내부로 냉각수가 유입되고, 상기 주통로(9)와 다수의 냉각수홀(8)을 연결하는 연결통로(11)가 슬리브(6)의 양 끝단에 인접하여 방사상으로 복수개 형성되며, 주조롤의 축과 평행하게 형성된 냉각수홀(8)이 슬리브(6)의 원주방향을 따라 다수개 형성되어 있고, 이러한 주조롤의 냉각성능은 쌍롤 박판 주조기의 생산성을 결정하게 된다.As shown in FIGS. 2 and 3, the molten steel 2 supplied through the immersion nozzle 1 has a plurality of cooling water holes 8 formed in the circumferential direction of the sleeve 6 on the outer side of the casting roll 3. It is cooled by the cooling water flowing in. That is, the cooling water flows into the main passage 9 in the center of the shaft 7 of the casting roll 3, and the connecting passage 11 connecting the main passage 9 and the plurality of cooling water holes 8 is sleeved. A plurality of radially adjacent to both ends of (6) are formed radially, a plurality of cooling water holes (8) formed in parallel with the axis of the casting roll is formed along the circumferential direction of the sleeve (6), the cooling performance of such a casting roll Silver determines the productivity of the twin roll sheet casting machine.

그런데, 상기 냉각수 홀은 냉각수가 외부로 누수되지 않도록 양 끝단을 밀봉해야 하고, 이로 인하여 주조롤 에지부의 냉각능을 저하시키지 않아야 하는 바, 이를 위한 종래의 방법으로는 ① 먼저 냉각수 홀에 오링이나 가스켓 등의 실링 부재를 삽입하고 볼트로 조립하는 방법이 있으나, 주조중 실링 부재에 의한 열전달 방해로 볼트는 냉각수 홀과 열팽창량이 상이하여 냉각수가 누수될 가능성이 있고, ② 다른 방법으로는 오링이나 가스켓 등의 실링 부재를 삽입하고 커버를 볼트 등으로 체결하는 방법이 있으나, 커버의 두께 만큼 열전달이 잘 안되어 주조롤의 에지부의 냉각능이 저하되어 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능을 형성할 수 없으며, ③ 또 다른 방법으로는 상기 커버를 전자빔 용접이나 마찰교반 용접에 의해 결합하는 방법이 있으나, 주조롤의 슬리브로 사용되는 구리나 구리합금에 대하여 전자빔 용접이나 마찰교반 용접에 의해 결합할 경우, 용접부의 강도가 모재의 50% 수준으로 낮기 때문에 사용중 균열이 발생할 수 있고, 용접부에 열전달이 안 되어 용강이 응고되지 않아 벌징(bulging) 현상이 발생하여 주편 품질이 저하되는 문제가 있다.However, the coolant hole should seal both ends so that the coolant does not leak to the outside, and thus should not lower the cooling ability of the casting roll edge part. Although there is a method of inserting a sealing member such as a bolt and assembling it with a bolt, the bolt may have a cooling water hole and a thermal expansion that is different due to the blockage of heat transfer by the sealing member during casting. There is a method of inserting the sealing member and fastening the cover with a bolt or the like, but the heat transfer is not as good as the thickness of the cover, the cooling ability of the edge of the casting roll is reduced, and it is not possible to form a uniform solidification ability over the entire width of the casting roll, ③ Another method is to combine the cover by electron beam welding or friction stir welding. When joining the copper or copper alloy used as the sleeve of the roll by electron beam welding or friction stir welding, the strength of the weld is low as 50% of the base metal, so cracks may occur during use, and molten steel cannot be transferred to the weld. There is a problem that the quality of the cast is degraded due to the bulging phenomenon is not solidified.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 주조롤의 슬리브에 형성된 냉각수 홀의 양 끝단에 중공 형성된 봉 형상 또는 테이퍼 진 형상의 냉각수 커버를 접합강도가 우수한 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킴으로써, 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능 형성에 의한 균일한 판 두께와 우수한 품질을 갖는 주편을 주조하고, 더불어 냉각수의 밀폐 성능이 우수하여 냉각수의 유출을 방지할 수 있어 조업 안정성이 증대된 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 제공을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, by sealingly coupling the rod-shaped or tapered-shaped coolant cover hollow formed at both ends of the cooling water hole formed in the sleeve of the casting roll by rotational friction welding with excellent bonding strength, By improving the cooling ability of the casting roll edge part, casting cast slab with uniform plate thickness and excellent quality by forming uniform coagulation ability over the whole width of the casting roll, and also excellent sealing performance of the cooling water to prevent leakage of cooling water. It is an object of the present invention to provide a casting roll of a twin-roll thin sheet casting machine, which can be improved in operation stability.

본 발명은 외측부를 형성하고 있는 슬리브에 다수의 냉각수 홀이 가공되어 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 있어서, 상기 냉각수 홀의 양 끝단에 내부가 중공 형성된 봉 형상의 냉각수 커버를 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킨 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤을 제공한다.The present invention is a casting roll of a twin-roll type sheet casting machine in which a plurality of cooling water holes are processed in a sleeve forming an outer portion, and sealing a rod-shaped cooling water cover hollowed out at both ends of the cooling water holes by rotational friction welding. Provided is a casting roll of a twin-roll thin-plate casting machine characterized in that the combined.

이때, 상기 냉각수 홀의 양 끝단이 내부를 향해 테이퍼져 형성되어 있고, 상기 냉각수 커버의 선단부도 테이퍼져 형성되어 상기 냉각수 홀과 결합된 것에도 그 특징이 있다.In this case, both ends of the coolant hole are tapered toward the inside, and the tip end portion of the coolant cover is also tapered to be combined with the coolant hole.

게다가, 상기 냉각수 홀의 양 끝단이 내부를 향해 테이퍼 진 각도는 30°~ 60°인 것에도 그 특징이 있다.In addition, it is also characterized in that the angles at which both ends of the coolant hole taper inward are 30 ° to 60 °.

나아가, 상기 주조롤의 슬리브와 상기 냉각수 커버는 구리 또는 구리합금으로 이루어 진 것에도 그 특징이 있다.Furthermore, the sleeve and the cooling water cover of the casting roll is characterized in that made of copper or copper alloy.

본 발명에 의하면, 주조롤의 슬리브에 형성된 냉각수 홀의 양 끝단에 중공 형성된 봉 형상 또는 테이퍼 진 형상의 냉각수 커버를 접합강도가 우수한 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킴으로써, 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능 형성에 의한 균일한 판 두께와 우수한 품질을 갖는 주편을 주조할 수 있고, 더불어 냉각수의 밀폐 성능이 우수하여 냉각수의 유출을 방지할 수 있어 조업 안정성이 증대된다.According to the present invention, the cooling ability of the casting roll edge portion is improved by sealingly coupling the rod-shaped or tapered cooling water cover formed at both ends of the cooling water hole formed in the sleeve of the casting roll by rotational friction welding with excellent bonding strength. It is possible to cast slabs having a uniform plate thickness and excellent quality by forming a uniform coagulation capacity over the entire casting roll. In addition, excellent sealing performance of the coolant prevents the outflow of the coolant, thereby increasing operational stability. .

도 1은 일반적인 쌍롤 박판 주조기의 개략도.
도 2는 종래의 쌍롤 박판 주조기의 주조롤의 측단면도.
도 3은 종래의 쌍롤 박판 주조기의 주조롤의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 쌍롤 박판 주조기의 주조롤의 정면도
도 5는 도 3의 "A" 부분의 확대도로서 냉각수 커버가 회전마찰용접에 의해 결합된 일 실시예에 대한 상세도.
도 6은 도 3의 "A" 부분의 확대도로서 테이퍼 진 냉각수 커버가 회전마찰용접에 의해 결합된 또 다른 실시예에 대한 상세도.
도 7은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 슬리브의 모재 및 각 용접법에 따른 접합부의 항복강도를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명에 따른 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 슬리브의 모재 및 각 용접법에 다른 접합부의 인장강도를 나타낸 그래프.1 is a schematic view of a typical twin roll sheet casting machine.
Figure 2 is a side cross-sectional view of a casting roll of a conventional twin roll sheet casting machine.
3 is a plan view of a casting roll of a conventional twin roll sheet casting machine.
Figure 4 is a front view of the casting roll of the twin roll sheet casting machine according to the present invention
FIG. 5 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 3 in detail showing an embodiment in which the coolant cover is coupled by rotational friction welding.
FIG. 6 is an enlarged view of portion “A” of FIG. 3, detailing another embodiment in which a tapered coolant cover is joined by rotational friction welding; FIG.
7 is a graph showing the yield strength of the base material of the sleeve of the casting roll of the twin-roll thin-plate casting machine according to the present invention and the joint according to each welding method.
8 is a graph showing the base material of the sleeve of the casting roll of the twin-roll thin-plate casting machine according to the present invention and the tensile strength of the joint portion different in each welding method.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명은 주조롤의 외측부를 형성하고 있는 슬리브(6)에 다수의 냉각수 홀(8)이 가공되어 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤(3)에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 주조롤의 슬리브(6)에 형성된 냉각수 홀(8)의 양 끝단에 중공 형성된 봉 형상 또는 테이퍼 진 형상의 냉각수 커버(10)를 접합강도가 우수한 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시킴으로써, 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능 형성에 의한 균일한 판 두께와 우수한 품질을 갖는 주편을 주조할 수 있고, 더불어 냉각수의 밀폐 성능이 우수하여 냉각수의 유출을 방지할 수 있어 조업 안정성이 증대되는 것을 그 특징으로 한다.The present invention relates to a casting roll (3) of a twin roll thin plate casting machine, in which a plurality of cooling water holes (8) are processed in a sleeve (6) forming an outer portion of a casting roll. The cooling ability of the casting roll edge portion is improved by sealingly joining the rod-shaped or tapered coolant cover 10 formed at both ends of the coolant hole 8 formed in (6) by rotational friction welding with excellent bonding strength. It is possible to cast a cast having a uniform plate thickness and excellent quality by forming a uniform coagulation ability over the entire width of the casting roll, and also to prevent the leakage of cooling water due to the excellent sealing performance of the cooling water, thereby increasing the operational stability. It is characterized by that.

본 발명의 주조롤(3)은 슬리브(6)에 샤프트(7)를 열박음하여 조립하고, 주조롤 전체의 재질을 열전도도가 우수한 구리나 구리합금을 사용하는 것이 바람직하지만 비용문제로 인하여 보통 슬리브(6)만 구리 또는 구리합금을 사용하고, 샤프트(7)는 상대적으로 가격이 저렴한 일반강 또는 합금강을 사용한다.Casting roll 3 of the present invention is assembled by shrinking the shaft (7) in the sleeve 6, it is preferable to use the copper or copper alloy excellent in thermal conductivity of the entire material of the casting roll, but due to cost problems Only the sleeve 6 uses copper or a copper alloy, and the shaft 7 uses relatively inexpensive ordinary or alloy steel.

그리고, 주조롤(3)의 몸체 중심부에는 주통로(9)가 형성되어 냉각수가 유입되어 관류되고, 이러한 주통로(9)는 다수의 연결통로(미도시)를 통하여 주조롤의 롤축과 평행하게 슬리브에 다수 형성된 냉각수 홀(8)과 연통된다.In addition, a main passage 9 is formed at the center of the body of the casting roll 3 to allow the cooling water to flow therethrough, and the main passage 9 is parallel to the roll axis of the casting roll through a plurality of connecting passages (not shown). It communicates with the cooling water holes 8 formed in the sleeve.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 홀(8)의 양 끝단은 냉각수가 외부로 누수되지 않도록 밀봉되어야 하는 바, 이를 위해 상기 냉각수 홀(8)의 양 끝단에는 냉각수 커버(10)를 용접 결합시켜 냉각수 홀(8)을 밀폐시킨다. 이와 같이, 용접에 의해 용접부를 형성하여 냉각수 홀(8)을 밀폐하였기 때문에 종래의 오링이나 개스킷 등의 실링 부재로 밀폐시킨 경우 보다 주조롤의 에지부로 열전달이 용이하게 되어 주조롤 에지부의 냉각도 양호하게 이루어지게 되며, 주조롤 전폭에 걸쳐 냉각능이 균일해져 주조시 응고능의 차이로 인해 발생하는 에지 빌드업 현상을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, both ends of the coolant hole 8 should be sealed to prevent leakage of the coolant to the outside. For this purpose, coolant covers 10 are provided at both ends of the coolant hole 8. By welding, the cooling water hole 8 is sealed. In this way, since the welded portion is formed by welding and the cooling water hole 8 is sealed, heat transfer to the edge portion of the casting roll is easier and the cooling of the casting roll edge portion is also better than when sealing with a sealing member such as a conventional O-ring or gasket. In this case, the cooling capacity is uniformed over the entire width of the casting roll, thereby preventing the edge build-up phenomenon caused by the difference in the solidification ability during casting.

여기서, 상기 냉각수 홀(8)의 양 끝단과 냉각수 커버(10)는 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합되는데, 상기 회전마찰용접(rotary friction welding)은 2개의 재료를 접촉시켜 상대 회전 운동과 마찰 압력을 가하여 접촉면에 마찰열을 발생시키고, 이때 발생되는 열로 접촉면 및 주위를 연화시켜 마찰 용접 온도에 도달하면 상대 운동을 정지시킨 후 가압하여 2개의 재료를 접합시키는 고상 용접법이다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 회전마찰용접을 이용하여 냉각수 홀(8)의 양 끝단과 냉각수 커버(10)의 접합강도를 크게 증대시켜 냉각수의 유출을 방지할 수 있어 조업 안정성이 증대된다.Here, both ends of the coolant hole (8) and the coolant cover (10) is sealed by rotational friction welding. The rotary friction welding (2) contacts two materials to provide relative rotational motion and frictional pressure. It generates a heat of friction on the contact surface, softens the contact surface and the surroundings with heat generated at this time, and when the friction welding temperature is reached, the relative motion is stopped and pressurized to join the two materials. Therefore, in the present invention, by using the rotational friction welding, the bonding strength of both ends of the cooling water hole 8 and the cooling water cover 10 can be greatly increased to prevent the leakage of the cooling water, thereby increasing the operational stability.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 홀(8)의 양 끝단과 냉각수 커버(10)의 선단부의 형상은 테이퍼 진 것이 바람직하다. 즉, 상기 냉각수 홀(8)의 양 끝단은 냉각수 홀의 내부를 향해 테이퍼 져 형성되고, 상기 냉각수 커버(10)의 선단부도 테이퍼져 형성되어 양 끝단이 테이퍼 져 형성된 상기 냉각수 홀(8)과 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합된다. 이는 회전마찰용접시 마찰열에 의해 용융된 유동 금속이 냉각수 홀(8)의 테이퍼 진 경사면을 따라 흘러 나와 냉각수 커버(10)와 결합되므로 접합강도가 크게 증가하기 때문이다.5, the shapes of both ends of the cooling water hole 8 and the tip of the cooling water cover 10 may be tapered. That is, both ends of the coolant hole 8 are tapered toward the inside of the coolant hole, and the front end portion of the coolant cover 10 is also tapered so that both ends are tapered to rotate friction with the coolant hole 8. It is sealed and joined by welding. This is because the flow strength melted by frictional heat during rotational friction welding flows out along the tapered inclined surface of the coolant hole 8 and is combined with the coolant cover 10, thereby greatly increasing the bonding strength.

이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 홀의 양 끝단이 내부를 향해 테이퍼 진 각도는 30°~ 60°인 것이 바람직한데, 상기 각도(α)가 30°미만이면 테이퍼 진 각도가 작기 때문에 냉각수 커버(10)와의 접합력이 작아지고, 상기 각도(α)가 60°를 초과하면 마찰열에 의해 용융된 유동 금속이 냉각수 홀 내에서 빠져나오지 못하여 접합강도의 증가 효과가 감소하기 때문이다.At this time, as shown in Figure 5, it is preferable that the angle of the both ends of the coolant hole tapered toward the inside is 30 ° ~ 60 °, when the angle (α) is less than 30 ° because the tapered angle is small This is because when the bonding force with the cover 10 becomes small and the angle α exceeds 60 °, the flow metal melted by the frictional heat does not escape from the cooling water hole, thereby reducing the effect of increasing the bonding strength.

그리고, 상기 주조롤의 슬리브와 상기 냉각수 커버는 구리 또는 구리합금으로 이루어 진 것이 바람직한 바, 구리 또는 구리합금은 열전도도가 매우 우수할 뿐만 아니라, 슬리브(6)와 냉각수 커버(10)의 재질을 동종 금속 재질로 함으로써 금속학적 결합을 유도하여 접합강도를 증가시킬 수 있기 때문이다.And, the sleeve and the cooling water cover of the casting roll is preferably made of copper or copper alloy, copper or copper alloy is not only excellent in thermal conductivity, but also the material of the sleeve 6 and the cooling water cover 10 This is because the bonding strength can be increased by inducing a metallic bond by using the same metal material.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

[실시예][Example]

강종 STS 304를 3~5mm 두께로 주조하여 직경 1400mm, 폭 1350mm인 대형 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤의 슬리브를 Cr-Zr-Cu 재질과 Ni-Be-Cu재질로 각각 제조하였다. 그리고, 주조롤의 냉각수홀의 양 끝단의 내부를 향해 테이퍼 진 각도(α)를 45°로 가공하고, 상기 슬리브와 동일한 재질의 합금으로 제조한 45° 테이퍼 진 플러깅 환봉(plugging rod)을 냉각수홀의 양 끝단에 회전 마찰 용접하여 밀폐하였다. 발명예의 용접조건은 아래의 표 1과 같다.Steel sheet STS 304 was cast to a thickness of 3 to 5 mm to manufacture a sleeve of a casting roll of a large twin roll thin plate casting machine having a diameter of 1400 mm and a width of 1350 mm, respectively, using Cr-Zr-Cu material and Ni-Be-Cu material. Then, the tapered angle α is processed at 45 ° toward the inside of both ends of the cooling water hole of the casting roll, and the 45 ° tapered plugging rod made of an alloy of the same material as the sleeve is used. The end was sealed by rotational friction welding. Welding conditions of the invention example are shown in Table 1 below.

[표 1][Table 1]

Figure 112010049345909-pat00001
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그리고, 비교예로서 상술한 바와 같이 제작된 주조롤의 냉각수홀의 양 끝단을 전자빔 용접(비교예1)으로 밀폐하거나, 오링으로 밀폐하고 커버를 볼트로 고정(비교예2)하였으며, 그 대비 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.As a comparative example, both ends of the cooling water hole of the casting roll manufactured as described above were sealed by electron beam welding (Comparative Example 1), or sealed by O-ring, and the cover was fixed by bolts (Comparative Example 2). It is shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112010049345909-pat00002
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표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이, 비교예1의 전자빔 용접을 이용하여 냉각수홀을 밀폐한 경우, 주조롤의 에지부의 냉각능은 양호하여 주편의 에지부 품질도 양호하였으나, 누적 사용량 6,000톤을 주조한 후에 냉각수의 누수가 발생하여 보수가 불가피하였고, 비교예2의 오링으로 밀폐하고 커보를 볼트로 고정한 경우, 3만톤 이상을 주조하여도 냉각수의 누수가 발생되지 않았으나, 주조롤의 에지부의 냉각능이 저하되어 주편의 에지부 품질이 불량하였다.As shown in Table 1 and Table 2, when the cooling water hole was sealed using the electron beam welding of Comparative Example 1, the cooling ability of the edge portion of the casting roll was good and the edge portion quality of the cast steel was good, but the cumulative usage amount was 6,000 tons. Repair was inevitable due to leakage of cooling water after casting, and when the seal was closed with the O-ring of Comparative Example 2 and bolts were fixed with bolts, no leakage of cooling water occurred even when casting more than 30,000 tons. The performance was deteriorated and the edge quality of the cast steel was poor.

이에 비하여, 발명예1,2의 회전 마찰 용접을 이용하여 냉각수홀을 밀폐한 경우에는, 3만톤 이상을 주조하는 동안 용접부에서의 냉각수 유출은 발생되지 않았을 뿐만 아니라, 주조롤의 에지부의 냉각능도 우수하여 주편의 에지부 품질도 매우 우수하였다.On the other hand, when the cooling water hole was sealed using the rotary friction welding of the invention examples 1 and 2, not only did the coolant leak out of the welding portion during casting of 30,000 tons or more, but also the cooling ability of the edge portion of the casting roll. It was excellent and the edge quality of cast steel was also very good.

또한, 본 발명의 회전 마찰 용접과, 다른 용접 방법인 마찰교반용접, 전자빔 용접에 의한 용접부의 항복강도와 인장강도를 비교해 보아도, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 회전 마찰 용접의 경우에는 모재와 거의 동일한 항복강도 및 인장강도를 나타내었으나, 마찰교반용접 및 전자빔 용접의 경우에는 모재에 비해 상당한 강도 저하를 나타내어 접합강도가 매우 떨어짐을 알 수 있다.In addition, even when comparing the yield strength and tensile strength of the welded portion by the rotary friction welding of the present invention, and other welding methods such as friction stir welding and electron beam welding, as shown in FIGS. 7 and 8, the rotary friction welding of the present invention. In the case of, the yield strength and tensile strength were almost the same as that of the base material, but the frictional strength welding and the electron beam welding showed a significant decrease in strength compared to the base material, indicating that the bonding strength was very low.

결국, 본 발명에 의하면 주조롤의 슬리브에 형성된 냉각수 홀의 양 끝단에 냉각수 커버를 접합강도가 우수한 회전마찰용접에 의해 밀폐시킴으로써, 냉각수의 유출을 방지할 뿐만 아니라, 주조롤 에지부의 냉각능을 향상시켜 주조롤 전 폭에 걸쳐 균일한 응고능 형성에 의한 균일한 판 두께와 우수한 품질을 갖는 주편을 주조할 수 있다.As a result, according to the present invention, the cooling water cover is sealed at both ends of the cooling water hole formed in the sleeve of the casting roll by rotational friction welding with excellent bonding strength, thereby preventing the leakage of cooling water and improving the cooling ability of the casting roll edge portion. It is possible to cast cast pieces having a uniform plate thickness and excellent quality by forming a uniform solidification ability over the entire width of the casting roll.

1. 노즐 2. 용강
3. 주조롤 4. 응고쉘
5. 주편 6. 슬리브
7. 샤프트 8. 냉각수 홀
9. 주통로 10. 냉각수 커버
11. 연결통로1. Nozzle 2. Molten Steel
3. Casting Roll 4. Solidification Shell
5. Cast 6. Sleeve
7. Shaft 8. Coolant Hole
9. Main passage 10. Coolant cover
11. Connection passage

Claims (4)

외측부를 형성하고 있는 슬리브에 다수의 냉각수 홀이 가공되어 있는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤에 있어서,
각각의 상기 냉각수 홀의 양 끝단에, 선단부가 상기 냉각수 홀의 중심축을 기준으로 좌우대칭을 이루어 테이퍼진 형상인 봉 형상의 냉각수 커버를 회전마찰용접에 의해 밀봉 결합시키되,
상기 냉각수 홀의 양 끝단이 상기 냉각수 커버의 선단부와 대응되도록 상기 냉각수 홀의 중심축을 기준으로 좌우대칭을 이루어 내부를 향해 테이퍼진 형상으로, 상기 회전마찰용접에 의해 용융된 유동 금속이 상기 냉각수 홀의 테이퍼진 경사면을 따라 흘러 나와 상기 냉각수 커버가 상기 슬리브에 접합되며,
상기 냉각수 커버 및 상기 냉각수 홀이 내부를 향해 테이퍼 진 각도는 30°~ 60°인 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤.In the casting roll of the twin-roll type sheet casting machine in which a plurality of cooling water holes are processed in the sleeve forming the outer portion,
At both ends of each of the cooling water holes, the front end is symmetrical with respect to the central axis of the cooling water hole to seal the rod-shaped cooling water cover of the tapered shape by rotational friction welding,
A tapered inclined surface of the coolant hole in which the flowing metal melted by the rotational friction welding is formed in a shape tapered toward the inside so that both ends of the coolant hole correspond to the front end portion of the coolant cover. Flows out along and joins the coolant cover to the sleeve,
The coolant cover and the coolant hole tapered toward the inside of the casting roll of the twin-roll type sheet casting machine, characterized in that the 30 ° ~ 60 °. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 주조롤의 슬리브와 상기 냉각수 커버는 구리 또는 구리합금으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 쌍롤식 박판 주조기의 주조롤.The method of claim 1,
The casting roll sleeve and the cooling water cover is a casting roll of a twin roll thin plate casting machine, characterized in that made of copper or copper alloy.
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