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연속주조기의 롤러용 고정샤프트

전문가 제언: ○ 철강 일관공정에서 슬래브를 생산하기 위하여서는 조괴공정과 분괴공정 2개의 공정을 거쳐 생산하였으나 1970년대에 일본을 시작으로 전 세계의 제철소들에서 채용되어 발전되어온 연속주조 설비의 도입으로 한 공정에서 바로 슬래브를 생산하는 것이 가능하게 되었고, 에너지 절감 등의 많은 이익을 가져다주었다.

○ 연속주조기는 레이들, 턴디시, 주형과 세그먼트 롤들의 설비로 나누어 볼 수 있고, 이 중 세그먼트는 여러 개의 롤로 구성되어있으며, 조업 환경이 아주 열악하다. 이 롤들은 처음에는 통 롤(solid roll)이였으나 롤이 크고 무거워 열악한 작업환경에서 조립과 분해를 하는데 문제점이 많았다. 또 연속주조기에서 특수강도 생산하게 되면서 하중이 더 많이 걸리고 생산성을 높이기 위하여 주조 속도가 높아짐에 따라 롤의 휨 현상 등이 발생하게 된다.

○ 상기 문제점들을 해결하기 위해 분할 롤(split roll, roll segment)이 개발되었다. 분할 롤의 사용으로 많은 개선이 이루어졌으나 아직도 롤 수명의 주요요인인 베어링 수명을 연장시킬 필요성은 계속되고 있다. 그런데 이 베어링의 수명을 단축시키는 주요 원인은 고온의 열악한 조건에서 무거운 하중을 받으며 회전하는 베어링 내부 링과 고정 샤프트가 고착되는 현상이라 할 수 있다.

○ 롤의 베어링과 샤프트에 전달되는 고온을 완화시켜주기 위해 롤의 중앙부에 냉각 공을 하나 뚫거나, 롤의 내부에 원주 상으로 냉각 공을 설치하는 방법 등 냉각 강화를 위한 여러 가지 기술과 특허가 개발되고 있는 추세다.

○ 본 발명에서는 세그먼트 롤 중 고정 샤프트의 하중을 받는 부위인 상부방향을 곡률반경이 샤프트의 본래의 곡률보다 크고 베어링 내부 링의 곡률에 가깝도록 하면서도 샤프트의 중심에서 곡면까지의 거리는 본래보다 짧게 타원형으로 가공함으로써 접촉면적을 넓게 하고 분해 조립을 쉽게 하였다. 이 가공부위를 각 현장사정에 맞추어 하나 또는 여러 부분으로 할 수 있도록 하였다.

저자: AKTIEBOLAGET SKF
자료유형: 특허정보