KR930000465B1

KR930000465B1 - 압연기의 로울냉각장치 및 로울냉각방법

Info

Publication number: KR930000465B1
Application number: KR1019860003587A
Authority: KR
Inventors: 도모아끼 기무라; 요시오 다까구라; 사까에 니시무라; 노부요시 사사끼; 도시오 오오끼; 요시또 가와이
Original assignee: 가부시기가이샤 히다찌세이사꾸쇼; 미다 가쓰시게; 가와사끼세이데쓰 가부시기가이샤; 야기 다스히로
Priority date: 1985-05-17
Filing date: 1986-05-08
Publication date: 1993-01-21
Also published as: AU572730B2; AU5750186A; DE3616070A1; US4741193A; KR860008808A; DE3616070C2; CA1259505A

Abstract

내용 없음.

Description

압연기의 로울냉각장치 및 로울냉각방법

제1도는 본원 발명에 의한 압연기의 로울냉각장치의 일실시예를 나타낸 단면도.

제2도는 제1도에 나타낸 로울냉각장치를 로울축방향에 따라서 본 부분평면 및 부분단면도.

제3도는 제1도에 나타낸 로울냉각장치를 구비한 다단압연기의 주요부를 나타낸 단면도.

제4도는 제1도에 나타낸 로울냉각장치에 냉각수를 급배하는 급배수블록의 일예를 나타낸 정면도.

제5도는 제1도에 나타낸 로울냉각장치에 장착되는 냉각수가이드의 변형상황을 나타낸 설명도.

제6도는 본원 발명에 의한 압연기의 로울냉각장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

제7도는 제6도의 로울냉각장치의 요부 확대도.

제8도는 제6도의 로울냉각장치에 있어서의 냉각수의 유량과 냉각능력을 냉각수재킷과 압연로울의 간극과의 관계에 있어서 나타낸 선도.

제9도는 제6도의 로울냉각장치에 있어서의 냉각효율과 냉각수의 유속을 냉각수재킷과 압연로울의 간극과의 관계에 있어서 나타낸 선도.

본원 발명은 압연기의 작업로울을 냉각하는 냉각장치 및 냉각방법에 관한 것이며, 특히 판재나 대강(帶鋼) 등을 생산하는 판용(板用) 압연기의 작업로울의 냉각에 적합한 로울냉각장치 및 냉각방법에 관한 것이다.

압연기의 압연로울은 압연재로부터의 소성변형에 의한 가공열과, 압연재와 로울과의 사이에 발생하는 마찰열 등 때문에, 압연중 끊임없이 가열된다. 특히, 열간압연할 경우, 압연재의 온도가 1200℃ 정도의 고온이므로, 압연로울은 매우 고온으로 된다. 또, 압연로울과 압연재간의 슬립에 의한 발열이 더욱 압연로울을 가열한다.

압연로울의 가열은 먼저 압연재와 접촉하는 로울 표면에서 개시되며, 순차 이 표면으로부터 로울 중심으로 향해 반경방향으로 진행한다. 또, 로울의 길이방향에 대해서는, 가열이 로울의 축방향 중앙으로부터, 각각 양끝부로 향해 진행한다. 따라서, 로울의 길이방향에 대해서는, 중앙부의 온도가 가장 높고, 양끝부로 향할수록 온도가 점차 저하된다. 그러므로, 압연로울의 직경은 중앙부가 양끝부보다 열팽창에 의해 커진다. 이 열팽창에 의한 직경의 차이는 열간압연의 경우 0.1∼0.4mm정도에 달한다.

로울의 직경이 중앙부에서 커지고, 양끝부에서 작아지면, 압연된 압연재의 판폭 중앙부의 판두께가 판폭끝부의 판두께와 비하여 얇아져서, 압연정밀도가 나빠진다고 하는 문제가 있다. 또, 압연로울의 온도가 높아지면, 압연재와 로울이 용착되어, 제품의 표면 품질이 저하된다.

그러므로, 압연기의 로울은 압연중에 끊임없이 냉각할 필요가 있다. 그래서, 종래는 로울로부터 이격된 위치로부터 스프레이노즐을 사용하여 냉각수를 로울 표면에 분사하여 로울을 냉각하고 있었다. 로울표면으로부터의 평균열전단계수는 3000kcal/ m²hr℃가 한도이며, 냉각능력에는 한계가 있다. 그리고, 이것을 개선하기 위해 냉각수량의 증대, 또는 냉각수압력의 상승 등, 여러가지 시도가 이루어져 왔지만, 이것에도 한계가 있어서, 로울을 충분히 냉각할 수 없었다.

그래서, 상기 냉각부족을 대폭 개선하기 위한 방법이 일본국 특공소 55(1980) -12322호 공보에 있어서 제안되었다. 이 선행기술에 의한 방법에 있어서는, 로울 외주에 따르는 형상을 갖는 냉각수가이드를 이 로울에 대해 일정 간격을 두고 배설하여, 이 냉각수가이드와 로울간의 간극에 냉각수를 강제적으로 공급하며, 평균열전달계수를 종래의 4배 정도로 향상시키고 있다. 그러나, 이와 같은 선행기술도 다음과 같은 결점을 갖는다.

(1) 압연로울은 압연재를 압연함으로써 마모되며, 정기적으로 직경이 0.1∼0.5 mm씩 재연삭된다. 그리고, 일본국 특공소 55(1980)-12322호 공보 기재의 냉각장치에 있어서는 냉각수가이드판을 가요성의 부재로 구성하며, 냉각수가이드판과 로울면과의 상이에 공급하는 냉각수의 유체저항에 의해 냉각수가이드판을 변형시켜서, 로울직경의 변화에 냉각수가이드판이 추종할 수 있도록 하고 있다. 그러나, 이 유체압력을 이용하여 냉각수가이드판을 변형시키는 방식으로 커다란 유체압력을 얻을 수 없기 때문에, 변형량을 크게 하기가 곤란하여, 수밀리 정도의 로울경 변화에 추종할 수 있었을 뿐이었다. 한편, 로울의 재연삭량은 최종적으로는 로울직경의 약 10%에 이르고, 이 로울직경의 변화에 냉각수가이드판의 변형량이 추종할 수 없어서, 충분히 로울을 냉각할 수 없다. 또, 냉각수량이 어떤 원인에 의해 감소되면, 유체압력이 저하되어 냉각수가이드판과 로울이 접촉할 가능성이 있어서, 냉각수가이드판과 로울이 용착하는 사고 등을 일으키기 쉬운 문제가 있었다.

(2) 냉각수가이드는 로울에 매우 접근하여 배치되어 있으므로, 로울교체시에 이 냉각수가이드를 후퇴시킬 필요가 있으며, 그 때문에 구조가 복잡해지고, 또 로울 교체에 대한 시간이 증가된다.

냉각수가이드와 로울과의 간극(냉각수 통로)은 이곳을 냉각수의 양을 적게 하기 위해 가능한 한 작게(예를 들면 1∼5mm)하는 것이 경제적이다. 그리고, 이와 같은 매우 작은 간극을 정확하게 유지하기 위해서는 냉각수가이드를 안정된 상태로 배치하지 않으면 안 된다. 그러나, 이 냉각수가이드에 냉각수를 공급하기 위한 배관은 앞에 기술한 바와 같이 냉각수가이드를 후퇴시킬 필요가 있으므로, 가요성을 갖는 것이 아니면 안된다. 그런데, 일반적으로 사용되고 있는 고무호스에서는 그 강성 때문에 냉각수가이드에 편하중(偏荷重)을 주어 버려서, 전술한 간극을 일정하게 유지하는 것이 곤란하다.

또, 일본국 특개소 54(1979)-83658호 공보에는 내부에 냉각헤더를 형성하는 동시에, 이 냉각헤더에 연결되어 통하는 복수개의 냉각수분출구를 형성한 압연로울용의 냉각패드를 베어링상자에 지지시킨 로울냉각장치가 개시(開示)되어 있다. 그러나, 이 로울냉각장치에서는 냉각패드에의 냉각수의 공급을 베어링상자를 관통하여 형성한 급수공을 사용하여 행하고 있으므로 베어링상자의 강도가 저하하는데다가, 로울 교체를 고려한 경우, 베어링상자에 형성한 급수공에 접속된 외부의 급수관을 착탈하는 장치가 필요해져서, 구조가 복잡해질 뿐만아니라 로울 교체에 필요한 시간이 증가된다.

본원 발명의 목적의 하나는 로울직경이 크게 변화한 경우에 있어서도, 냉각수가이드판과 로울과의 간극을 적정하게 유지하고, 로울을 충분히 냉각시킬 수 있는 압연기의 로울냉각장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 목적의 하나는 로울 교체시에 있어서의 냉각패드에의 냉각수 급배수관을 용이하게 착탈할 수 있는 압연기의 로울냉각장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 목적의 또 하나는 로울 표면에 따라서 설치된 냉각수 재킷에 냉각수를 공급할 때, 효율좋은 냉각을 할 수 있는 압연기의 로울냉각방법을 제공하는데 있다.

제1의 발명은 로울의 외주에 따라서 배치된 냉각수가이드판의 곡률을 변화시키는 벤딩변형부재를 냉각수가이드판의 지지부재에 설치하고, 로울 직경의 변화에 따라서 냉각수가이드판의 곡률을 변화시켜서, 냉각수가이드판과 로울과의 간극을 항상 적정하게 유지할 수 있도록 구성한 압연기의 로울냉각장치이다.

제2의 발명은 압연기의 로울냉각장치에 설치된 냉각수가이드판의 판두께를 로울의 주방향(周方向)에 따라서 끝부로부터 중앙부로 향해 두껍게 되도록 형성하여, 냉각수가이드판이 곡률을 변화시킬 때, 이 냉각수가이드판과 로울과의 간극을 항상 적정하게 유지할 수 있도록 구성한 압연기의 로울냉각장치이다.

제3의 발명은 냉각패드에 착탈자재로 연결되는 조인트부재에 급배수관을 접속하는 동시에, 이동수단에 의해 조인트부재를 진퇴시켜서, 냉각패드와 조인트부재와의 착탈을 행하며, 로울 교체시에 있어서의 냉각패드용 급배수관을 용이하게 착탈할 수 있도록 구성한 압연기의 로울냉가장치이다.

제4의 발명은 냉각수가 압연로울의 외주에 접촉하도록, 이 압연 로울의 외주에 따라서 냉각수 재킷을 배설하고, 이 냉각수 재킷내에 로울냉각수를 공급함으로써 압연중의 압연로울을 냉각하는 방법에 있어서, 상기 냉각수 재킷의 압연로울 외주면에 대한 간극을 2∼5mm로하는 동시에, 이 냉각수 재킷내에서의 냉각수속도를 5∼30m/sec로 함으로써, 압연로울의 냉각을 고효율로 할 수 있는 압연기의 로울 냉각방법이다.

본원 발명에 의한 압연기의 로울냉각장치의 바람직한 일실시예에 대하여 첨부 도면에 따라서 상세히 설명한다.

제1도는 본원 발명에 의한 로울냉각장치의 실시예의 단면도이다.

제1도에 나타낸 부호(10),(12)는 각각 압연재(14)를 누르는 상작업로울과 하작업로울이다. 냉각장치(16)는 상작업로울(10)에 접하여 설치되어 있으며, 또 하작업로울(12)에도 후술하는 바와 같이 동일한 냉각장치가 설치되어 있다. 냉각장치(16)의 냉각패드(18)는 상작업로울(10)과 대향하는 면에 끝부가 얇고 중앙부가 두껍게 일체로 형성한 냉각수가이드판(20)을 가지고 있다. 이 냉각수가이드판(20)은 상작업로울 (10)의 축선에 따라서 연장되어 있는 동시에, 상작업로울의 주방향(周方向)에 따라서 만곡되어 있으며, 상작업로울(10)과의 사이에 냉각수통로(22)를 형성하고 있다. 냉각패드(18)는 냉각수가이드판(20)의 배면 중앙부에 작업로울(10)의 축방향에 따라서 복수의 나사부가 형성되어 있으며, 이 나사부에 기준빔(24)을 관통하고 있는 볼트(26)가 나사결합되어서, 기준빔(24)에 지지되어 있다. 또, 냉각패드(18)의 상하 끝부 배면에는 기준빔(24)에 나사결합되어 있는 스크류(28),(30)의 선단부가 결합되어서, 냉각패드 (18)를 밀거나 당길수 있도록 되어있다. 또한, 냉각패드(18)와 기준빔(24)은 벨로우즈 (bellows)와 같은 신축자재의 관조인트(32),(34)에 의해 연결되어 있다. 이 관(32), (34)은 냉각패드(18)에 형성한 유로를 통해 배수용 헤더(36)와 급수용 헤더(38)에 연결되어 통하고 있다. 또, 배수용 헤더(36)는 냉각수가이드판(20)의 상단부에 형성한 배수구(40)를 통해 냉각수유로(22)에 연결되어 통하여 있으며, 급수용 헤더(38)는 냉각수가이드판(20)의 하단부에 형성한 슬릿노즐(42)을 통해 냉각수유로(22)에 연결되어 통하고 있다. 그리고, 냉각패드(18)는 냉각수가이드판(20)의 윗쪽과 아래쪽에 각각 상작업로울(10)에 접촉하는 시일부(44),(46)가 형성되어 있다.

기준빔(24)의 배후에는 상세를 후술하는 급배수블록(48)이 배치되어 있다. 이 급배수블록(48)은 브래킷(50)의 상단부에 고정한 에어실린더(52)의 피스톤로드(54)에 매달려 있으며, 급수측 관끝부(56)와 배수측관끝부(58)가 기준빔(24)에 삽입되어 있다. 또, 급배수블록(48)에는 핀구멍(60)이 형성되어 있고, 이 핀구멍(60)내에 로울러(62)를 회전자재로 지지한 핀(64)이 삽입되어 있다. 핀(64 )은 스프링(66)에 의해 제1도의 우방향으로 힘이 가해져서, 로울러(62)가 브래킷(50)의 측면에 설치한 베이스판(68)에 맞닿아 있다.

냉각패드(18)와 급배수블록(48)의 아래쪽에 설치한 상가이드판(70)은 지점부 (72)가 브래킷(50)의 삽입공에 끼워져 있다. 상가이드판(70)의 상면에는 체인(76)이 부착되며, 이 체인(76)이 브래킷(50)의 상부에 설치한 회전암(78)의 훅부에 결합되어 있다. 회전암(78)은 브래킷(50)에 핀(80)을 통해 회전자재로 부착되며, 훅부의 반대측에 중첩부(82)를 가지고 있다. 이 때문에, 회전암(78)은 핀(80)을 회전지점으로 하여 중첩부(82)에 의해, 제1도에 있어서 시계방향으로의 회전력을 받고 있으며, 상가이드판(70)을 지점(72)을 회전중심으로 하여 시계방향으로 회전시키는 힘을 부여하여, 상가이드판(70)의 선단부(84)를 상작업로울(10)에 맞닿게 하고 있다.

기준빔(24)은 제2도에 나타낸 바와 같이 상작업로울(10)의 축방향 양끝부가 상작로울(10)을 회전자재로 지지하고 있는 베어링상자(86),(88)에 형성한 가이드홈(90 ),(92)에 삽입되어, 베어링상자(86),(88)에 부착된다. 한편, 급배수블록(48)에는 결합홈(94)이 형성되며, 이 결합홈(94)에 브래킷(50)의 결합부(96)가 결합되어, 급배수블록(48)과 브래킷(50)이 일체로 이동할 수 있도록 되어 있다. 급배수블록(48)의 앞면에는 원주형을 이루는 결합돌출부(98)가 형성되어 있고, 이 결합돌출부(98)가 기준빔(2 4)에 형성한 결합공에 삽입된다.

급배수블록(48)을 지지하고 있는 브래킷(50)은 제3도에 나타낸 바와 같이 브래킷(100)에 고정되어 있다. 브래킷(100)은 하작업로울을 냉각하기 위한 급배수블록(4 8)과 같은 급배수블록(102)을 스프링(104)을 통해 지지하고 있다. 하작업로울(12)에 접하여 설치한 냉각패드(106)와 급배수블록(102)의 윗쪽에는 브래킷(100)에 고정된 하가이드판(108)이 위치하고 있으며, 또한 이 하가이드판(108)의 후방에 브래킷(10 0)에 고정된 가이드판(110)이 배치되어 있다. 브래킷(100)은 실린더(112)의 피스톤로드(114)와 결합하고 있으며, 실린더(112)의 작동에 따라 상하의 작업로울(10), (12)에 대해 진퇴해서, 급배수블록(48),(102)을 기준빔(24),(116)으로부터 이탈시키며, 또 기준빔(24),(116)에 결합시킨다.

급배수블록(48),(102)에는 제4도에 나타낸 바와 같이 각각 2개의 급수관(118 ),(120)과 배수관(122),(124)이 접속되어 있다. 그리고, 기준빔(24),(11 6)은 일단측(제4도의 우측)이 베어링상자와 미소간극을 가지고 배치되어 있으며, 열팽창에 의한 베어링상자와의 간섭을 방지하고 있다. 제3도에 있어서의 (117)은 압연기의 작업로울(10),(12) 등을 지지하는 밀하우징이다.

그리고 (150),(152)는 상하작업로울(10),(12)을 각각 지지하는 지지로울이다.

상기와 같이 구성한 실시예의 작용은 다음과 같다.

상작업로울(10)을 냉각하는 냉각수는 급수관(118)을 통해 급배수 블록(48)에 인도되며, 급배수블록(48)의 급수측 관끝부(56)에서 관조인트(34)을 통해 급수용 헤더(38)에 들어간다. 그후, 냉락수는 슬릿 노즐(42)로부터 상작업로울 표면에 분사되어, 냉각수통로(22)를 상승하면서 상작업로울(10)을 냉각하여, 배수구(40)로부터 배수용 헤더(36)에 들어간다. 또한, 냉각수는 배수용 헤더(36)의 관조인트(32)에 들어가서, 배수측 관끝부(58)를 통해 급배수블록(48)에 인도되어 배수관(122)을 통해 외부로 방출된다. 그리고, 하작업로울(12)의 냉각도 마찬가지로 행해진다.

작업로울의 마모에 수반하는 작업로울의 재연삭 등을 위한 로울 교체는 다음과 같이 행해진다. 먼저, 제3도에 나타낸 실린더(112)를 작동하여 피스톤로드(114)를 실린더(112)측으로 피퇴(避退)시키면, 피스톤로드(114)에 고정되어 있는 브래킷(100)이 제3도의 우방향으로 이동한다. 그러므로, 브래킷(100)에 부착되어있는 하작업로울( 12)을 냉각하는 급배수블록(102)과 하가이드판(108), 가이드판(110)과 함께, 브래킷 (100)과 일체의 브래킷(50)에 지지한 상작업로울(10)을 냉각하는 급배수블록(48)과 상가이드판(70)이 브래킷(100)과 함께 제3도 우방향으로 이동한다. 이 결과, 급배수블록(48),(102)과 기준빔(24),(116)과의 결합이 해제되며, 급배수블록(48),(102)은 급수관(118),(120), 배수관(122),(124)이 접속된 상태에 있어서, 밀하우징(117)의 외부로 반출된다. 그후, 도시생략의 교체용 가이드레일에 안내되는 교체 대차(臺車)에 의해, 상하의 작업로울(10),(12)이 베어링상자에 냉각패드(18),(106)와 기준빔(24), (116)이 장착된 상태에 있어서, 밀하우징(117)의 외부로 반출된다. 그리고, 예를 들어 상작업로울(10)이 새로운 상작업로울과 교환되었을때에는 스크류(28),(30)를 조절함으로써, 냉각수가이드판(20)의 곡률을 조정하여 적정한 냉각수통로(22)를 얻을 수 있다. 또한, 상하의 작업로울(10),(12)을 밀하우징(117)에 조립한 다음, 실린더(112)에 의해 브래킷(100)을 전진시켜서, 급배수블록(48),(102)을 기준빔(24),(116)에 결합시키는 동시에, 상가이드판(70), 하가이드판(108), 가이드판(110)을 소정 위치에 배치한다.

상기와 같이, 본 실시예에 있어서는 볼트(26)를 조정함으로써, 냉각수가이드판 (20)의 작업로울에 대한 위치를 조절할 수 있으며, 더욱이 스크류(28),(30)에 의해 냉각패드(18)를 밀거나 당기거나 하여, 작업로울의 직경에 대응시켜 냉각수가이드판 (20)의 곡률을 변화시키고, 냉각수통로(22)를 적정하게 유지할 수 있어서, 작업로울을 충분히 냉각시킬 수 있다. 더욱이, 냉각수가이드판(20)의 변형은 작업로울의 베어링상자에 부착된 기준빔을 변형량의 기준위치로 하고 있으므로, 냉각수가이드판을 작업로울에 대해 정확하게 설정할 수 있다. 또, 기준빔과 냉각패드는 신축자재의 관조인트를 가지고 연결되어 있으므로, 냉각수가이드판(20)의 변형(냉각패드 18의 변형)에 대응할 수 있고, 원활한 급배수가 가능하다. 또한, 상기 실시예에 있어서는 급수관(118), (120), 배수관(122),(124)이 접속되어 있는 급배수블록(48),(102)을 상가이드판 (70), 하가이드판(108), 가이드판(110)과 일체로 진퇴시켜서 냉각패드(18),(106)와 급배수블록(48),(102)과의 결합, 이탈을 행하고 있으므로, 로울 교체작업을 용이하게 할 수 있다. 전술한 실시예에 나타낸 로울냉각장치는 호트탠덤스트립밀(hot tandomstrip mill)에 이용하는 것이 적합하다. 이 호트탠덤스트립밀에 있어서는 두께 1.2∼12mm, 폭 900∼1600mm의 대판(帶板)을 최대 1200m/min 정도의 속도를 가지고 압연한다. 그리고, 호트탠덤스트립밀은 6∼7대의 압연기를 가지고 구성되며, 직경 600∼700mm, 동체길이 1800mm의 압연로울이 사용된다.

그리고, 작업로울직경이 1200mm나 되어 후판밀에 상기 실시예를 적용할 경우, 냉각패드(18)를 밀거나 당기는 스크류의 수를 더욱 추가시킬 수도 있다. 예를 들면, 볼트(26)와 스크류(28)와의 사이, 볼트(26)와 스크류(30)와의 사이에 스크류를 설치함으로써, 효과를 향상시킬 수 있다. 또, 상기 실시예에 있어서는 볼트(26)의 작용을 단지 냉각패드(18)를 지지하는 경우에 대해 설명했지만, 볼트(26)를 스크류(28),(30)와 같이 구성하고, 냉각수통로(22)의 조정용으로도 사용할 수 있도록 해도 된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기한 본원 발명에 의하면 재연삭 등에 의해 로울직경이 크게 변화해도 로울과 냉각수가이드판과의 갭을 적정하게 얻을 수 있고, 로울을 충분히 냉각할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

또, 전술한 실시예에 있어서는 급수관과 배수관이 브래킷에 지지한 급배수블록에 접속되어 있으므로, 냉각패드에 편하중(偏荷重)을 주는 일이 없고, 냉각수통로(22)를 항상 적정하게 유지할 수 있다.

그리고, 상기 본원 발명에 의하면 로울 교체시에 있어서의 냉각 패드의 급배수관을 용이하게 착탈할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

그런데, 상기한 본원 발명의 실시예에 있어서, 냉각수가이드판(20)의 판두께는 로울 주방향에 따라서 양끝부가 얇고, 중앙부가 두껍게 형성되어 있다. 그래서, 이 냉각수가이드판(20)의 판두께를 양끝부를 얇게, 중앙부를 두껍게 한 작용을 제5도를 참조하여 설명한다. 냉각수가이드판(20)의 도면중 상단부(20a)를 기준점으로 하여 아래쪽을 행해 y축을 취하면, 냉각수가이드판(20)에 작용하는 모멘트 M는

M=y·W

로 된다. 이 식에 있어서의 W는 가이드판(20)의 변형력이다. 이 모멘트 M에 의해 가이드판(20)은 하기식(1)에 따라서 벤딩된다.

단, E : 영율(Young's modulus),

, B : 판폭, h : 판두께, p : 벤딩곡률반경.

상기 (1)식에 있어서 p를 일정하게 하기 위해서는 yW/EI를 일정하게 할 필요가 있다. 여기서, W 및 E는 일정한 값이므로 y/I를 일정하게 하면 된다. I=Bh³/12에서 다음 식이 얻어진다.

y/I=12y/Bh³

이 식에 있어서 B는 일정한 값이므로, 결국 y/h³를 일정하게 하면 된다.

y/h³=K(일정치)라고 하면

(2)식에서 y의 입방근으로 판두께를 증가시켜 가면 p를 일정하게 할 수 있다.

제5도에 있어서 y=ya 및 y=yb의 위치에 있어서의 가이드판(20)의 판두께를 각각 ha 및 hb라고 하면

로 된다.

여기서, 예를 들어 ya=50mm, ha=3mm, yd=220mm라고 하면,

로 된다.

이와 같이 y와 함께 판두께 h를 증가시켜 가면, 가이드판(20)의 벤딩곡률반경 p이 대략 일정해지며, 대략 원형에 가까운 변형을 행할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 실시예에 의하면, 작업로울의 표면에 대향하는 냉각수가이드판을 기준빔에 설치한 밀고 당기기 조정기구에 의해 강제적으로 변형시킬 때, 상기 작업로울과 냉각수가이드판과의 사이의 간극을 대략 일정하게 유지할 수 있고, 커다란 로울 직경의 변화에 대해서도 이상적으로 보상하여 추종할 수 있다.

상기 실시예에 있어서는, 볼트(26)의 작용을 단지 냉각패드(18)를 지지하는 경우에 대해 설명했지만, 볼트(26)를 스크류(28),(30)와 같이 구성하고, 냉각수통로 (22)의 조정용으로 사용할 수 있도록 해도된다. 또, 상기 실시예에 있어서는 4단 압연기에 대해 설명했지만, 6단 압연기에 대해서도 적용할 수 있는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 본원 발명에 의하면, 재연삭 등에 의해 로울 직경이 크게 변화해도, 로울과 냉각수가이드판과의 간극을 주방향으로 대략 일정하게 할 수 있으며, 로울을 충분히 냉각할 수 있다고 하는 효과를 얻는다.

다음에, 본원 발명의 압연기의 로울냉각방법을 실시하기 위한 장치를 나타내는 일예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

이 장치는 제6도 및 제7도에 나타낸 바와 같이 냉각수가 압연로울(10),(12)의 외주에 접촉하도록, 이 압연로울(10),(12)의 외주에 따라서 냉각수재킷(212)을 설치하고, 이 냉각수재킷(212)내에 로울냉각수를 공급함으로써 압연중의 압연로울(10), (12)을 냉각하는 방법에 있어서, 상기 냉각수재킷(212)의 압연로울(10),(12) 외주면에 대향하는 장방형프레임형상의 로울대향부(213)의 저면(213A)과 이 압연로울 외주면과의 간극 t을 2∼5mm로 하는 동시에 냉각수재킷(212)내에서의 냉각수 속도를 v=5∼30m/sec로 한 것이다.

상기 로울대향부(213)의 압연로울 축방향 양끝 에지에는 압연로울(10),(12) 외주면에 전접(轉接)하는 터치로울(214)이 로울대향부(213)의 저면으로부터 돌출하도록 주방향에서 등간격으로 3개 배설되는 동시에, 냉각수재킷(212)의 상기 로울대향부(213)의 전주(全周) 에지에는 라비린스시일(labyrinth seal)(216)이 형성되어 있다.

상기 터치로울(214)을 포함하는 냉각수재킷(212)을 가압기구(218)(전체 도시생략)에 의해 압연로울(10),(12)의 외주면에 향해 힘이 가해지고 있다. 제6도의 부호(240)은 상기 냉각수재킷(212)내에 냉각수를 순환공급하기 위한 냉각수계를 나타내며, 이 냉각수계(240)는 펌프(242), 열교환기(244)를 구비하고, 냉각수재킷(212)내에 형성된 급수구(246) 및 배수구(248)에 접속되어 있다. (150) 및 (152)는 압연로울(10),(12)에 각각 상하방향으로부터 접촉하여 회전하고, 이 압연로울(10), (12)의 위치를 규제하는 백업로울, (252)는 압연재(14)를 압연로울(10),(12)에 원활하게 삽입·추출하기 위한 가이드를 나타낸다.

이 실시예에 있어서, 압연로울(10),(12)의 회전시에, 냉각수계(冷却水系) (240)로부터 냉각수재킷(212)내에 냉각수를 순환공급시키면, 이 압연로울(10),(12)의 외주면에 근접하는 라비린스시일(216)에 의해 냉각수재킷(212)과 압연로울(10), (12)의 사이가 시일되어 이 압연로울(10),(12)의 외주면에 따라서 냉각수통로가 형성되며, 이 냉각수재킷(212)내를 v=5∼30m/sec의 속도로 순환하는 냉각수에 의해 압연로울(10),(12)은 냉각되게 된다.

여기서, 터치로울(214)에 의해 압연로울(10),(12)의 외주면과 냉각수재킷 (212)의 로울대향부(213)의 저면(213A)과의 간극 t이 2∼5mm로 항상 일정하게 유지되어 있다.

상기 v=5∼30m/sec 및 t=2∼5mm의 수치는 본원 발명자의 실험 결과 얻어진 것이다.

즉, 제8도에 나타낸 바와 같이, 압연로울(10),(12)의 표면과 로울대향부(213)에 있어서의 저면(213A)과의 간극 t=2mm, 3mm, 5mm 및 7mm로 한 경우의 이 간극에 공급한 냉각수의 유량 Q과 압연로울(10),(12)의 표면에 있어서의 열전달률 α과의 관계는 간극 t이 작을수록, 또 유량 Q이 클수록 열전달률 α이 크다는 것을 알았다.

여기서, 제8도에 있어서 실선으로 표시된 재킷방식의 냉각방법과 파선으로 표시된 스프레이방식의 냉각방법의 경우를 비교하면, t=5mm 이하의 경우이며, 또한 유량 Q=100m³/h·m을 경계로 하여, 재킷방식의 냉각방법이 스프레이방식의 냉각방법보다 냉각능률이 높다는 것을 알 수 있다.

이 Q=100m³/h·m은 t=5mm의 경우 v=5m/sec에 상당한다.

또, t=2mm로 한 경우 제8도로부터 알 수 있듯이 Q=200m³/h·m에서 냉각능력이 포화된다.

이때의 Q=200m³/h·m에 대응하는 냉각수의 유속은 v=30m/sec이다.

또, 상기 간극 t=2mm보다도 작게 한 경우 냉각수의 수량당 냉각능력의 향상은 기대할 수 있지만, 간극 t＜2mm을 유지하기 위한 기계적 구성의 실현성이 곤란해지는 동시에, 압력손실이 커져서, 공급해야 할 냉각수의 압력을 높게 하지 않으면 안 되므로, 전력원단위의 저감을 도모할 수 없다.

그러므로, 간극 t은 2mm이상이 적정하다.

따라서, 간극 t은 2mm∼5mm, 이 간극에 공급되는 냉각수의 유속 v=5∼30m/ sec이 적정치로 된다.

그리고, 상기 실시예는 터치로울(214)을 냉각수재킷(212)의 로울대향부(213)의 압연로울 축방향 양끝부에지에 주방향에서 등간격으로 3개 배설하여 구성한 것이지만, 본원 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 상기 터치로울(214)의 배설수량은 압연로울(10),(12)의 직경에 따라서 감소 또는 증가시키도록 해도 된다.

또한, 상기 냉각수재킷(212)에 있어서의 로울대향부(213)의 저면(213A)과 압연로울(10),(12)의 외주면과의 간극 t을 2∼5mm로 유지하기 위한 기구로서는 상기 실시예와 같은 터치로울(214)에 한정되는 것은 아니고, 간극 t을 적정하게 유지할 수 있는 구조라면 상기 실시예에 한정되지 않는다.

또, 냉각수재킷(212)을 압연로울(10),(12)의 외주면을 접촉시켜 클로즈드사이클(closed cycle)을 형성하기 위한 수단으로서, 로울대향부(213)에 프레임형상의 라비린스시일(216)을 배설하고 있지만, 다른 시일수단이 있다면 상기 실시예의 구성에 한정되는 것은 아니다.

전술한 본원 발명은 상기와 같이 구성한 것으로서, 냉각수재킷을 사용하여 고효율로 압연로울을 냉각할 수 있다고 하는 우수한 효과를 갖는다.

Claims

압연기의 로울에 근접하여 설치되어, 로울의 주방향(周方向)에 따르는 곡면을 갖는 냉각수가이드판과, 이 냉각수가이드판과 상기 로울이 형성하는 냉각수통로에 냉각수를 공급하는 급수수단과, 이 급수수단이 공급한 상기 냉각수를 냉각수통로로부터 배수하는 배수수단과, 상기 냉각수가이드판을 지지하고 있는 지지부재와, 상기 냉각수가이드판의 곡률을 상기 로울의 직경에 대응하여 변화시키는 곡률조절부재를 상기 지지부재에 설치한 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
제1항에 있어서, 상기냉각수가이드판은 로울외주방향에 따라서 중앙부가 상기 지지부재에 지지되어 있으며, 상기 곡률조절부재는 상기 가이드판의 만곡방향 양끝부를 밀고 당기는 기구인 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
압연기의 로울에 근접하여 설치되어, 로울의 주방향에 따르는 곡면을 갖는 냉각수가이드판과, 이 냉각수가이드판과 상기 로울이 형성하는 냉각수통로에 냉각수를 공급하는 급수수단과, 이 급수수단이 공급한 상기 냉각수를 냉각수통로로부터 배수하는 배수수단과, 상기 냉각수가이드판을 지지하고 있는 지지부재를 구비하며, 상기 냉각수가이드판의 판두께가 로울외주방향에 따라서 끝부로부터 중앙부로 향해 두꺼워지도록 형성한 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
제3항에 있어서, 로울에 대한 상기 냉각수가이드판의 상하단 위치를 조절가능하게 하여 로울에 면한이 냉각수가이드판의 곡률을 상기 로울의 직경에 대해 변화시키는 곡률조절부재를 구비한 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
로울의 베어링상자에 지지되는 동시에, 로울 표면에 따라서 만곡되며, 로울 표면과의 사이에 냉각수통로를 형성하는 냉각수가이드판과, 상기 냉각수통로에 냉각수를 공급하는 급수헤더와, 상기 냉각수통로의 냉각수를 배출하는 배수헤더와, 상기 급수헤더에 연결되어 통하는 급수관과 상기 배수헤더에 연결되어 통하는 배수관을 구비하며, 냉각패드에 대해 착탈자재로 연결하는 조인트부재와, 이 조인트부재를 진퇴시키는 이동수단을 설치한 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
제5항에 있어서, 상기 조인트부재는 상기 로울이 압연하는 압연재를 안내하는 가이드를 지지하고 있는 브래킷에 부착되는 동시에, 상기 이동수단은 상기 브래킷을 진퇴시키는 구동장치인 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각장치.
냉각수가 압연로울의 외주에 접촉하도록, 이 압연로울의 외주에 따라서 냉각수재킷을 배설하고, 이 냉각수재킷내에 로울냉각수를 공급함으로써 압연중의 압연로울을 냉각하는 방법에 있어서, 상기 냉각수재킷의 압연로울 외주면에 대한 간극을 2∼5mm로 하는 동시에, 이 냉각수재킷내에서의 냉각수속도를 5∼30m/sec로 한 것을 특징으로 하는 압연기의 로울냉각방법.