KR20230126806A - Apparatus for manufacturing heat resisting small-diameter steel tube by centrifugal casting - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 직경이 작은 소구경 내열강 튜브를 제조하기 위한 원심주조를 이용한 내열강 튜브 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, and more particularly, to a heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube having a small diameter.
일반적으로 정유공장 및 석유화학공장에서 사용되는 내열강 튜브는 가열로의 핵심 구성품으로서, 상기 내열강 튜브 내부의 유체에 버너에서 공급되는 열을 전도하여 상기 유체를 가열시켜 상기 유체의 물리적 특성 및 화학적 특성을 변화시킬 목적으로 사용되고 있다. 예시적으로, 내열강 튜브 내부에서 유동하는 유체를 구성하는 성분은, 공급된 열에 의해 화학적 결합이 형성되거나 끊어질 수 있으며, 상기 유체가 내열강 튜브 내부를 유동함에 따라 필요한 특성을 가지는 석유화학 제품이 생산될 수 있다.Heat-resistant steel tubes, which are generally used in oil refineries and petrochemical plants, are a key component of heating furnaces, and heat the fluid by conducting heat supplied from a burner to the fluid inside the heat-resistant steel tube to improve the physical and chemical properties of the fluid. It is used for change purposes. Illustratively, components constituting the fluid flowing inside the heat-resistant steel tube may form or break chemical bonds by supplied heat, and as the fluid flows inside the heat-resistant steel tube, petrochemical products having required properties are produced. It can be.
상기 내열강 튜브는 인발 또는 압출방식으로 제조되어 왔으나, 상기 내열강 튜브가 내경이 외경에 비해 아주 작게 형성된 경우, 상기 내열강 튜브의 외주면과 내주면 사이의 두께인 살두께가 두껍기 때문에, 상기 인발 또는 압출방식으로 제조하기 힘들뿐만 아니라, 상기 내열강 튜브를 상기 인발 또는 압축방식으로 제조 시 상기 내열강 튜브의 외주면과 내주면에서 제품 가운데로 응고되면서 상기 내열강 튜브가 수축이 발생하게 되는 문제점이 있었으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 원심주조를 이용한 내열강 튜브 제조장치가 개발되었다.The heat-resistant steel tube has been manufactured by drawing or extruding, but when the inner diameter of the heat-resistant steel tube is formed to be very small compared to the outer diameter, the thickness between the outer and inner circumferences of the heat-resistant steel tube is thick. In addition to being difficult to manufacture, when the heat-resistant steel tube is manufactured by the drawing or compression method, there is a problem in that the heat-resistant steel tube shrinks as the outer and inner circumferential surfaces of the heat-resistant steel tube solidify toward the center of the product. A heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting has been developed.
종래 기술에 따른 원심주조를 이용한 내열강 튜브 제조장치는, 수평으로 길게 배치된 원통형의 금형에 주입대야를 이용하여 용탕을 주입하고 상기 금형을 회전시켜 내열강 튜브를 제조할 수 있다. 보다 상세하게는, 원심주조를 이용한 내열강 튜브 제조장치는 상기 금형을 소정의 속도로 회전시키면서, 용해로에서 퍼온 레이들에 담긴 용탕을 작업자가 상기 주입대야에 부으면, 상기 용탕이 상기 주입대야 내부의 경사유로를 따라 흘러서 상기 금형의 일단부에 형성된 주입구를 통해 상기 금형의 내부로 주입되고, 상기 금형의 내부로 유입된 용탕은 상기 금형의 원심력에 의해 상기 금형의 내주면으로 이동하여 상기 내열강 튜브의 형태를 갖추면서 냉각되어 상기 내열강 튜브가 제조된다.A heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to the prior art can manufacture a heat-resistant steel tube by injecting molten metal into a horizontally long cylindrical mold using an injection basin and rotating the mold. More specifically, in the apparatus for manufacturing a heat-resistant steel tube using centrifugal casting, when a worker pours molten metal contained in a ladle drawn from a melting furnace into the pouring basin while rotating the mold at a predetermined speed, the molten metal is poured into the pouring basin at a slope inside the pouring basin. The molten metal flows along the flow path and is injected into the mold through an injection port formed at one end of the mold, and the molten metal introduced into the mold is moved to the inner circumferential surface of the mold by the centrifugal force of the mold to change the shape of the heat-resistant steel tube. It is cooled while being equipped to produce the heat-resistant steel tube.
하지만, 상기 용탕은 상기 용해로에서 빠져나온 순간부터 외부 공기와 접촉되어 냉각이 시작되면서 유동성이 낮아지게 되는데, 상기 종래 기술은 상기 용탕의 낮은 유동성으로 인해 상기 용탕이 상기 금형 내부의 일단부에서 타단부까지 고르게 퍼지지 못하게 되어, 제조된 내열강 튜브의 일단부 및 타단부의 살두께가 서로 다르게 되는 문제점이 있었고, 상기 내열강 튜브의 살두께를 균일하게 하기 위해서는 결국 상기 내열강 튜브의 길이를 짧게 제조할 수밖에 없는 문제점이 있었다.However, as the molten metal comes into contact with external air from the moment it comes out of the melting furnace and starts cooling, the fluidity decreases. In the prior art, due to the low fluidity of the molten metal, the molten metal moves from one end inside the mold to the other end. It is not spread evenly, so there is a problem that the thickness of one end and the other end of the manufactured heat-resistant steel tube is different from each other, and in order to make the thickness of the heat-resistant steel tube uniform, the length of the heat-resistant steel tube must eventually be manufactured short. There was a problem.
실질적으로, 상기 종래 기술에 따라 제조된 내열강 튜브의 길이는 2m밖에 되지 않아, 12m의 내열강 튜브가 필요한 경우 2m의 내열강 튜브 6개를 용접하여 사용하여야만 하였다. 내열강 튜브들이 용접되는 용접부위에서, 내열강 튜브의 특성이 변화할 가능성이 존재하며, 내열강 튜브의 용접부위가 증가할수록 내열강 튜브를 용접 조립하여 제조된 조립체의 안정성이 저하될 수 있다. 따라서, 하나의 내열강 튜브를 원심 주조할 때 축방향으로 긴 길이(예를 들면, 3m)를 가지는 제품을 주조하는 것이 유리하다.Practically, the length of the heat-resistant steel tube manufactured according to the prior art is only 2 m, so that when a 12-m heat-resistant steel tube is required, six 2-m heat-resistant steel tubes must be welded and used. At a welded portion where heat-resistant steel tubes are welded, there is a possibility that the characteristics of the heat-resistant steel tube may change, and stability of an assembly manufactured by welding and assembling heat-resistant steel tubes may deteriorate as the welded portion of the heat-resistant steel tube increases. Therefore, when centrifugally casting one heat-resistant steel tube, it is advantageous to cast a product having a long length (eg, 3 m) in the axial direction.
또한, 상기 종래 기술은 상기 금형의 온도를 원심주조를 위한 타깃온도로 가열하기 위해, 작업자는 토치를 이용하여 상기 금형을 수작업으로 가열하였다. 이와 같은 금형 가열 방식으로는 상기 금형을 균일하게 가열할 수 없고, 불균일하게 가열된 금형을 통해 주조된 내열강 튜브의 품질이 저하될 수 있다.In addition, in the prior art, in order to heat the temperature of the mold to a target temperature for centrifugal casting, a worker manually heated the mold using a torch. In such a mold heating method, the mold cannot be uniformly heated, and the quality of a heat-resistant steel tube cast through an unevenly heated mold may deteriorate.
또한, 내열강 튜브의 원심 주조 과정에서, 일반적으로 상기 금형은 자중에 의하여 중력방향으로 힘을 받는다. 그러나, 자중에도 불구하고, 상기 금형은 일방향으로 회전하면서 반경방향으로 진동할 수 있다. 예시적으로, 상기 금형은 상하방향으로 진동할 수 있으며, 상기 금형의 진동에 의하여 상기 금형의 내부에서 회전하는 용탕이 냉각되는 과정에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라, 주조된 내열강 튜브의 품질이 저하될 수 있다.In addition, in the process of centrifugal casting of the heat-resistant steel tube, the mold generally receives force in the direction of gravity due to its own weight. However, despite its own weight, the mold can vibrate radially while rotating in one direction. Illustratively, the mold may vibrate in a vertical direction, and the process of cooling the molten metal rotating inside the mold may be affected by the vibration of the mold. Accordingly, the quality of the cast heat-resistant steel tube may deteriorate.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해, 금형의 일부 외면을 커버하는 금형 온도 조절 유닛과, 금형의 진동을 방지하기 위해 상기 금형을 일방향으로 가압하는 가압 유닛을 포함하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a small-diameter heat-resistant steel using centrifugal casting including a mold temperature control unit covering a part of the outer surface of the mold and a pressurizing unit that presses the mold in one direction to prevent vibration of the mold. A tube manufacturing apparatus is provided.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치는, 내주면에 용탕이 주입되어 원심 회전하는 금형, 상기 금형의 제1 측 및 제2 측을 지지하는 복수의 지지 롤러들, 상기 금형의 상부 부분인 제3 측에 외주면 일부가 접촉하여 상기 금형의 회전에 따라 함께 회전하는 적어도 하나의 가압 롤러를 포함하고, 상기 금형을 가압하는 가압 유닛, 및 상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형에 대하여 열을 제공하는 금형 온도 조절 유닛을 포함한다.In order to achieve the above object, an apparatus for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube using centrifugal casting according to the present invention includes a mold in which molten metal is injected into an inner circumferential surface to rotate centrifugally, and a first side and a second side of the mold are supported. a plurality of support rollers, a pressure unit including at least one pressure roller that rotates along with the rotation of the mold by contacting a portion of the outer circumferential surface with a third side, which is an upper portion of the mold, and pressurizing the mold; and the mold It covers a part of the outer circumferential surface of the mold and includes a mold temperature control unit providing heat to the mold.
또한, 상기 복수의 지지 롤러들은, 상기 금형의 상기 제1 측을 지지하는 복수의 제1 지지 롤러들, 및 상기 금형의 상기 제2 측을 지지하는 복수의 제2 지지 롤러들을 포함하고, 상기 복수의 제1 지지 롤러들 및 상기 복수의 제2 지지 롤러들 중 적어도 하나는 구동력을 공급받아 일방향으로 회전 운동한다.In addition, the plurality of support rollers include a plurality of first support rollers supporting the first side of the mold and a plurality of second support rollers supporting the second side of the mold, and the plurality of At least one of the first support rollers and the plurality of second support rollers rotates in one direction by receiving a driving force.
또한, 상기 제1 지지 롤러들이 상기 금형을 반경방향으로 지지하는 제1 반경방향 지지력, 상기 제2 지지 롤러들이 상기 금형을 반경방향으로 지지하는 제2 반경방향 지지력, 및 상기 가압 롤러가 상기 금형을 반경방향으로 가압하는 가압력의 합력은 상기 지면에 수직하다.In addition, a first radial support force in which the first support rollers radially support the mold, a second radial support force in which the second support rollers support the mold in a radial direction, and a pressure roller support the mold in a radial direction. The resultant force of the pressing force pressing in the radial direction is perpendicular to the ground.
또한, 상기 가압 롤러는 상기 금형의 축방향 중심에 배치된다.Also, the pressure roller is disposed at the axial center of the mold.
또한, 상기 가압 유닛은, 상기 금형의 상부 부분인 상기 제3 측에서 상기 금형의 축방향 중심에 배치되는 제1 가압 롤러, 상기 제1 가압 롤러로부터 제1 방향으로 소정거리 이격되고 상기 제3 측에 배치되는 제2 가압 롤러, 및 상기 제1 가압 롤러로부터 상기 제1 방향의 반대방향으로 소정거리 이격되고 상기 제3 측에 배치되는 제3 가압 롤러를 포함한다.In addition, the pressure unit may include a first pressure roller disposed in the axial center of the mold on the third side, which is an upper portion of the mold, spaced apart from the first pressure roller by a predetermined distance in a first direction, and the third side It includes a second pressure roller disposed on, and a third pressure roller disposed on the third side spaced apart from the first pressure roller by a predetermined distance in a direction opposite to the first direction.
또한, 상기 가압 유닛은, 상기 금형의 축방향과 나란하게 형성되고, 일방향으로 회전하여 상기 가압 롤러를 상기 금형의 외주면에 접촉 또는 이격시키는 가압 유닛 힌지, 및 상기 가압 유닛 힌지의 외면으로부터 연장 형성되고, 상기 가압 롤러의 회전중심과 상기 가압 유닛 힌지를 연결하는 가압 유닛 힌지 연장부를 포함한다.In addition, the pressing unit is formed parallel to the axial direction of the mold, and rotates in one direction to contact or separate the pressing roller from the outer circumferential surface of the mold, and the pressing unit hinge is formed extending from the outer surface of the hinge and a pressure unit hinge extension portion connecting the rotation center of the pressure roller and the pressure unit hinge.
또한, 상기 가압 유닛 힌지 연장부는 소정 곡률반경을 가지는 아치 형태로 형성된다.In addition, the pressing unit hinge extension portion is formed in an arch shape having a predetermined radius of curvature.
또한, 상기 금형 온도 조절 유닛은, 상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성되는 금형 커버를 포함하고, 상기 금형 커버는 상기 가압 롤러가 상기 금형의 상기 제3 측에 접촉하도록 상기 가압 롤러의 적어도 일부를 수용하는 적어도 하나의 커버 슬릿을 포함하며, 상기 커버 슬릿의 두께는 상기 가압 롤러의 두께보다 크다.In addition, the mold temperature control unit includes a mold cover that covers a part of the outer circumferential surface of the mold and is spaced apart from the outer circumferential surface of the mold by a predetermined distance, and the mold cover has the pressure roller on the third side of the mold. and at least one cover slit for accommodating at least a portion of the pressure roller in contact, wherein the thickness of the cover slit is greater than the thickness of the pressure roller.
또한, 상기 금형 온도 조절 유닛은, 상기 금형 커버의 내주면에 상기 금형을 지향하고 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 가열 노즐들을 더 포함하고, 상기 복수의 가열 노즐들은 상기 금형 커버의 일단에 형성된 연소원 공급부를 통해 공급된 연소원을 통해 상기 금형을 가열한다.In addition, the mold temperature control unit further includes a plurality of heating nozzles arranged in a direction parallel to the rotational axis of the mold and directing the mold to the inner circumferential surface of the mold cover, the plurality of heating nozzles are disposed at one end of the mold cover. The mold is heated through a combustion source supplied through a combustion source supply unit formed in the.
또한, 상기 금형 온도 조절 유닛은, 상기 복수의 가열 노즐들과 이격 형성되고, 상기 금형 커버의 내주면에 상기 금형을 지향하고 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 냉각 노즐들을 더 포함하고, 상기 복수의 냉각 노즐들은 상기 연소원 공급부와 이격 형성되고 상기 금형 커버의 일단에 형성된 냉각원 공급부를 통해 공급된 냉각원을 분사하여 상기 금형을 냉각한다.In addition, the mold temperature control unit further includes a plurality of cooling nozzles spaced apart from the plurality of heating nozzles, oriented to the mold on the inner circumferential surface of the mold cover and arranged in a direction parallel to the rotational axis of the mold, The plurality of cooling nozzles are spaced apart from the combustion source supply unit and spray a cooling source supplied through a cooling source supply unit formed at one end of the mold cover to cool the mold.
또한, 상기 금형의 하측으로부터 상기 금형을 지향하도록 상부방향으로 형성되고, 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 상방 냉각 노즐들을 포함하는 냉각 유닛을 더 포함한다.The cooling unit may further include a plurality of upward cooling nozzles that are formed from a lower side of the mold upward to face the mold and are arranged in a direction parallel to a rotational axis of the mold.
또한, 상기 금형 온도 조절 유닛은, 상기 금형 커버의 적어도 일부 면적에 매설되도록 형성되는 히팅케이블을 더 포함하고, 상기 히팅케이블은 상기 금형 커버의 일단에 형성된 전력 공급부를 통해 공급된 전력을 통해 상기 금형을 가열한다.The mold temperature control unit may further include a heating cable buried in at least a partial area of the mold cover, and the heating cable uses power supplied through a power supply unit formed at one end of the mold cover to form the mold cover. heat up
또한, 상기 금형 온도 조절 유닛은, 상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성되는 복수의 금형 커버들을 포함하고, 상기 금형 커버들 사이의 간격은 상기 가압 롤러의 두께보다 크게 형성되어, 상기 가압 롤러는 상기 금형의 상기 제3 측에 접촉한다.In addition, the mold temperature control unit includes a plurality of mold covers that cover a part of the outer circumferential surface of the mold and are spaced apart from the outer circumferential surface of the mold by a predetermined distance, and the distance between the mold covers is greater than the thickness of the pressure roller. Formed large, the pressure roller contacts the third side of the mold.
또한, 상기 제1 지지 롤러들의 회전중심의 높이와 상기 제2 지지 롤러들의 회전중심의 높이는 상이할 수 있다.Also, the heights of the centers of rotation of the first support rollers may be different from the heights of the centers of rotation of the second support rollers.
본 발명에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 사용함으로써, 금형의 상하방향 진동을 최소화하여 제조되는 소구경 내열강 튜브의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.By using the small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to the present invention, there is an advantage in that the quality of the small-diameter heat-resistant steel tube manufactured by minimizing vertical vibration of the mold can be improved.
또한, 본 발명에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 사용함으로써, 금형 가열시 금형의 온도 저하를 최소화할 수 있고, 금형 냉각을 신속하게 수행할 수 있으므로 소구경 내열강 튜브의 생산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, by using the small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to the present invention, the temperature drop of the mold during heating of the mold can be minimized and the mold can be cooled quickly, thereby improving the productivity of the small-diameter heat-resistant steel tube. There are advantages to doing so.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 가압 롤러와 지지 롤러들, 및 금형의 상관관계를 설명하기 위한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예 또는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치를 모식적으로 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치의 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치의 온도 감지, 금형 가열, 금형 냉각을 포함하는 원심주조 과정을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치의 소구경 내열강 튜브 제조 방법의 개략적인 순서도이다.1 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube using centrifugal casting according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view of Figure 1;
3 is for explaining the correlation between the pressure roller, the support rollers, and the mold.
4 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube using centrifugal casting according to another embodiment of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view of a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to another embodiment of the present invention or another embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram schematically showing an apparatus for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube using centrifugal casting according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a longitudinal cross-sectional view of a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to a fifth embodiment of the present invention.
8 is a schematic block diagram illustrating a centrifugal casting process including temperature sensing, mold heating, and mold cooling of a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to various embodiments of the present invention.
9 is a schematic flowchart of a method for manufacturing a small-diameter heat-resistant steel tube of a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting according to various embodiments of the present invention.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. In addition, unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't
한편, 본 발명에서 설명하는 소구경 내열강 튜브는 외직경이 상대적으로 작은 내열강 튜브를 의미할 수 있으며, 소구경 내열강 튜브는 예시적으로 55φ 이하의 직경을 가지는 내열강 튜브일 수 있다.Meanwhile, the small-diameter heat-resistant steel tube described in the present invention may mean a heat-resistant steel tube having a relatively small outer diameter, and the small-diameter heat-resistant steel tube may exemplarily be a heat-resistant steel tube having a diameter of 55φ or less.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)를 모식적으로 나타내는 모식도이고, 도 2는 도 1의 종단면도이다.1 is a schematic diagram schematically showing a small-diameter heat-resistant steel
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)는 금형(100), 복수의 지지 롤러들(200), 가압 유닛(300), 및 금형 온도 조절 유닛(400)을 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , an
금형(100)은 원통형으로 형성될 수 있다. 금형(100)은 수평으로(예를 들면, y축과 나란한 방향으로) 길게 배치될 수 있다. 금형(100)은 원주방향으로 회전 가능할 수 있다. 금형(100)은 금형(100)의 반경방향의 중심을 축방향으로 관통하는 가상의 수평축을 회전중심으로 회전 가능하게 배치될 수 있다. 금형(100)의 내부에는 용탕이 주입되는 공간인 캐버티가 형성될 수 있다. 금형(100)의 내주면은 캐버티를 둘러싸는 면일 수 있다. 예시적으로, 금형(100)은 중공 구조를 가질 수 있고, 금형(100)의 내주면에 용탕이 주입되어 원심 회전하여 내열강 튜브가 제조될 수 있다.The
금형(100)은 용탕이 주입되는 금형 일단(101)과, 상기 금형 일단(101)과 대향되는 위치에 형성되는 금형 타단(102)을 포함할 수 있다. 금형 일단(101)에서 이형제 도포기에 의한 이형제 도포, 및 용탕 자동주입기에 의한 용탕 주입이 수행될 수 있고, 금형 타단(102)에서 금형(100)의 원심 회전에 의해 주조된 소구경 내열강 튜브의 취출이 수행될 수 있다.The
본 발명에서는 상세히 도시되지는 않았으나, 금형(100)은 후술하는 지지 롤러들(200)에 의해 일방향으로 회전하면서 축방향으로 이동할 수 있고, 금형(100)이 회전 중에 지지 롤러들(200)을 이탈하면 소구경 내열강 튜브 제조장치가 손상되거나 작업자의 안전을 위협할 수 있다. 따라서, 상기 금형(100)의 외주면에 지지 롤러들(200)의 전면 또는 후면에 접촉될 수 있는 한 쌍의 가이드 링이 형성될 수 있다. 가이드 링은 금형(100)이 축방향으로 이동할 때 지지 롤러들(200)과 간섭되어, 금형(100)은 소정 거리 이상 축방향으로 이동되지 않는다. 본 발명의 첨부된 도면에서는 가이드 링 구조가 도시된 것은 아니나, 금형(100)의 축방향 이탈을 방지하기 위해 가이드 링 구조가 적용되는 것으로 이해되어야 한다.Although not shown in detail in the present invention, the
이하에서는, 복수의 지지 롤러들(200)에 대해 설명한다.Hereinafter, the plurality of
도 3은 가압 롤러(330)와 지지 롤러들(200), 및 금형(100)의 상관관계를 설명하기 위한 것이다. 도 3은 가압 롤러(330)와 지지 롤러들(200), 및 금형(100)의 상관관계를 설명하기 위해, 금형 온도 조절 유닛(400) 구성과 가압 유닛(300)의 일부 구성을 생략하였다.3 is for explaining the relationship between the
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)는 복수의 지지 롤러들(200)을 포함한다. 복수의 지지 롤러들(200)은 금형(100)의 하측을 지지할 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 지지 롤러들(200)은 금형(100)의 하측인 금형(100)의 제1 측 및 금형(100)의 제2 측을 지지할 수 있다. 이 때, 금형(100)의 하측은, 금형(100)이 정지된 상태에서 금형 회전중심(100C)을 지나는 수평선보다 아래에 위치한 금형(100)의 외측을 의미할 수 있다. 예시적으로, 복수의 지지 롤러들(200)은 금형(100)의 제1 측을 지지하는 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)과, 금형(100)의 제2 측을 지지하는 복수의 제2 지지 롤러들(220, 240)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 지지 롤러들(210, 230)은 금형 일단(101) 측에 배치되는 전방 제1 지지 롤러(210)와 금형 타단(102) 측에 배치되는 후방 제1 지지 롤러(230)를 포함할 수 있고, 제2 지지 롤러들(220, 240)은 금형 일단(101) 측에 배치되는 전방 제2 지지 롤러(220)와 금형 타단(102) 측에 배치되는 후방 제2 지지 롤러(240)를 포함할 수 있다. 전방 지지 롤러들(210, 220)과 후방 지지 롤러들(230, 240)은 소정 거리 이격 배치될 수 있다. 전방 지지 롤러들(210, 220)과 후방 지지 롤러들(230, 240)은 금형(100)을 안정적으로 지지할 수 있는 거리를 가지도록 이격 배치된다. 한편, 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)은 2개인 것으로 설명되고, 복수의 제2 지지 롤러들(220, 240) 또한 2개인 것으로 설명되었으나, 반드시 설명된 개수에 한정되는 것은 아니다. 예시적으로, 복수의 제1 지지 롤러들은 3개 이상일 수 있고, 복수의 제2 지지 롤러들 또한 3개 이상일 수 있다. 다만, 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)의 안정적인 지지를 위해, 복수의 제1 지지 롤러들의 수와 복수의 제2 지지 롤러들의 수는 동일하게 구비될 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 3 , an
복수의 제1 지지 롤러들(210, 230) 및 복수의 제2 지지 롤러들(220, 240) 중 적어도 하나는 원심 구동기로부터 구동력을 공급받아 일방향으로 회전 운동할 수 있다. 원심 구동기는 구동 모터일 수 있다. 예시적으로, 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)은 원심 구동기로부터 구동력을 공급받아 일방향으로 회전 운동할 수 있다. 이 때, 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)은 원심 구동기의 회전축과 벨트풀리를 통해 연결될 수 있다. 다만, 원심 구동기의 회전축과 제1 지지 롤러들(210, 230)의 연결방식은 상기 벨트풀리에 한정되지 않는다. 한편, 원심 구동기에 의해 제1 지지 롤러들(210, 230)이 구동 롤러로 기능하기 위해, 전방 제1 지지 롤러(210)와 후방 제1 지지 롤러(230)는 제1 지지 롤러 샤프트(미도시)로 연결되어 함께 회전할 수 있다.At least one of the plurality of
복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)이 원심 구동기로부터 구동력을 공급받아 회전하면, 복수의 제2 지지 롤러들(220, 240)은 프리 롤러로 기능한다. 즉, 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)이 주동 롤러로 작동하면, 복수의 제2 지지 롤러들(220, 240)은 종동 롤러로 작동한다. 반대로, 복수의 제 지지 롤러들(220, 240)이 주동 롤러로 작동하면, 복수의 제1 지지 롤러들(210, 230)은 종동 롤러로 작동한다.When the plurality of
이하에서는, 가압 롤러(330)를 포함하는 가압 유닛(300)에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the
본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)는 금형(100)을 가압하는 가압 유닛(300)을 포함한다. 가압 유닛(300)은 금형(100)의 제1 측 및 제2 측과 상이한 제3 측에서 상기 금형(100)을 하부방향(지면을 향하는 방향)으로 가압할 수 있다. 보다 상세하게는, 가압 유닛(300)은 가압 유닛 힌지(310)를 포함할 수 있다. 가압 유닛 힌지(310)는 금형의 축방향과 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 가압 유닛 힌지(310)는 일방향으로 회전할 수 있다. 예시적으로, 가압 유닛 힌지(310)는 XZ 평면을 기준으로 반시계방향으로 회전하여 금형(100)을 가압할 수 있고, 시계방향으로 회전하여 금형(100)의 가압을 해제할 수 있다.A small-diameter heat-resistant steel
또한, 가압 유닛(300)은 가압 유닛 힌지(310)의 외면으로부터 연장 형성되는 가압 유닛 힌지 연장부(320)를 포함한다. 가압 유닛 힌지 연장부(320)는 소정 곡률반경을 가지는 아치 형태로 형성될 수 있으며, 가압 유닛 힌지 연장부(320)의 아치 형상에 의하여 금형(100)의 상하방향 진동을 용이하게 방지할 수 있다. 다만, 가압 유닛 힌지 연장부(320)는 반드시 아치 형태로 형성되어야 하는 것은 아니며, 직선 바 형상 등 아치 형태 이외의 형상을 가질 수도 있다.In addition, the
또한, 가압 유닛(300)은 적어도 하나의 가압 롤러(330)를 포함한다. 예시적으로, 가압 롤러(330)는 금형(100)의 상부 부분인 제3 측에 외주면 일부가 접촉하여 금형(100)의 원심 회전에 따라 함께 회전할 수 있다. 보다 상세하게는, 가압 롤러(330)의 회전중심은 가압 유닛 힌지 연장부(320)에 의해 가압 유닛 힌지(310)와 연결될 수 있다. 따라서, 가압 유닛 힌지(310)가 일방향 또는 타방향으로 회전함에 따라, 가압 롤러(330)의 외주면 일부는 금형(100)의 외주면 제3 측에 접촉되거나 이격될 수 있다. 예시적으로, 가압 유닛 힌지(310)가 XZ 평면을 기준으로 반시계방향으로 회전하면 가압 롤러(330)는 금형(100)의 외주면 제3 측에 가압 접촉될 수 있다. 또한, 가압 유닛 힌지(310)가 XZ 평면을 기준으로 시계방향으로 회전하면 가압 롤러(330)는 금형(100)의 외주면 제3 측으로부터 이격될 수 있다. 이와 같이, 가압 유닛(300)은 가압 롤러(330)에 의해 금형(100)의 상부를 가압할 수 있으며, 금형(100)의 상하방향 진동을 최소화할 수 있다.In addition, the
한편, 가압 롤러(330)는 적어도 하나 포함될 수 있다. 예시적으로, 가압 유닛(300)은 하나의 가압 롤러(330)를 포함할 수 있다. 가압 롤러(330)는 금형(100)의 축방향 중심에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 금형(100)의 축방향 길이가 L인 경우, 가압 롤러(330)는 금형 일단(101)으로부터 0.5L 거리를 가지는 금형(100)의 축방향 중심에 배치될 수 있다. 이에 따라, 전술한 지지 롤러들(200)과 가압 롤러(330)가 금형(100)을 안정적으로 지지 및 가압할 수 있다.Meanwhile, at least one
다른 예시로, 가압 유닛(300)은 복수의 가압 롤러들(331, 332, 333)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 가압 유닛(300)은 제1 가압 롤러(331), 제2 가압 롤러(332), 및 제3 가압 롤러(333)를 포함할 수 있다. 제1 가압 롤러(331)는 금형(100)의 축방향 중심에 금형(100)의 상부 부분인 제3 측을 가압하도록 배치될 수 있다. 제2 가압 롤러(332)는 제1 가압 롤러(331)로부터 제1 방향(예를 들면, 금형(100)의 축방향과 나란한 방향인 y축 양의 방향)으로 소정거리 이격 배치될 수 있다. 이 때, 제2 가압 롤러(332)는 제1 가압 롤러(331)로부터 제1 이격거리(D1)만큼 이격 배치될 수 있다. 제2 가압 롤러(332) 또한 금형(100)의 제3 측을 가압하도록 배치된다. 제3 가압 롤러(333)는 제1 가압 롤러(331)로부터 제1 방향의 반대방향(예를 들면, 금형(100)의 축방향과 나란한 방향인 y축 음의 방향)으로 소정거리 이격 배치될 수 있다. 이 때, 제3 가압 롤러(333)는 제1 가압 롤러(331)로부터 제2 이격거리(D2)만큼 이격 배치될 수 있다. 제3 가압 롤러(333) 또한 금형(100)의 제3 측을 가압하도록 배치된다. 한편, 제1 이격거리(D1)와 제2 이격거리(D2)는 동일할 수 있다. 제1 이격거리(D1)와 제2 이격거리(D2)가 동일한 경우, 복수의 가압 롤러들(331, 332, 333)은 제1 가압 롤러(331)를 기준으로 대칭 배치되므로, 금형(100)을 보다 균일하게 가압할 수 있는 이점이 있다.As another example, the
한편, 제1 가압 롤러(331)는 한 쌍의 제1 가압 유닛 힌지 연장부(320a, 320b)에 의해 가압 유닛 힌지(310)와 연결되고, 제2 가압 롤러(332)는 한 쌍의 제2 가압 유닛 힌지 연장부(320c, 320d)에 의해 가압 유닛 힌지(310)와 연결되고, 제3 가압 롤러(333)는 한 쌍의 제3 가압 유닛 힌지 연장부(320e, 320f)에 의해 가압 유닛 힌지(310)와 연결될 수 있다.Meanwhile, the
다만, 가압 롤러(330)의 개수는 1개 또는 3개에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 적절한 수가 선택되어 적용될 수 있다. 한편, 가압 롤러(330)가 짝수 개인 경우, 가압 롤러(330)들은 금형(100)을 제3 측에서 균일하게 가압하기 위한 적절한 위치에 배치될 수 있다.However, the number of
이하에서는, 복수의 지지 롤러들(200)과 가압 롤러(330)의 배치관계에 대해 설명한다.Hereinafter, the arrangement relationship between the plurality of
도 1 및 도 3을 참조하면, 제1 지지 롤러들(210, 230)이 금형(100)을 지지하는 지지력, 제2 지지 롤러들(220, 240)이 금형(100)을 지지하는 지지력, 및 가압 롤러(330)가 금형(100)을 가압하는 가압력의 합력은 지면과 수직인 방향일 수 있다.1 and 3, the support force of the
예시적으로, 제1 지지 롤러들(210, 230) 중 전방 제1 지지 롤러(210)는 금형(100) 제1 측을 지지하여 전방 제1 지지 롤러 회전중심(210C)으로부터 금형 회전중심(100C)을 향하여 금형(100)을 반경방향으로 지지하여 제1 반경방향 지지력(F1)을 생성할 수 있다. 또한, 제2 지지 롤러들(220, 240) 중 전방 제2 지지 롤러(220)는 금형(100) 제2 측을 지지하여 전방 제2 지지 롤러 회전중심(220C)으로부터 금형 회전중심(100C)을 향하여 금형(100)을 반경방향으로 지지하여 제2 반경방향 지지력(F2)을 생성할 수 있다. 또한, 가압 롤러(330)는 금형(100) 제3 측을 지지하여 가압 롤러 회전중심(330C)으로부터 금형 회전중심(100C)을 향하여 금형(100)을 반경방향으로 가압하여 가압력(F3)을 생성할 수 있다. 이 때, 제1 반경방향 지지력(F1), 제2 반경방향 지지력(F2), 및 가압력(F3)의 합력(F1+F2+F3)은 지면에 수직할 수 있다. 또한, 제1 반경방향 지지력(F1), 제2 반경방향 지지력(F2), 가압력(F3), 및 금형(100)의 자중의 합력(F1+F2+F3+W)은 지면을 향하는 방향으로 지면에 수직하거나, 0일 수 있다. 이와 같이, 제1 지지 롤러들(210, 230)의 지지력, 제2 지지 롤러들(220, 240)의 지지력, 및 가압 롤러(330)의 가압력의 합력에 의해, 금형(100)의 상하방향 진동이 방지될 수 있으며, 원심 주조 과정에서 금형(100)이 일방향으로 회전할 때 발생할 수 있는 진동이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)를 사용하여 제조된 제품(즉, 소구경 내열강 튜브)의 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Illustratively, among the
이하에서는, 금형(100)을 가열하거나 냉각하는 금형 온도 조절 유닛(400)에 대해 설명한다.Hereinafter, the mold
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)는 금형 온도 조절 유닛(400)을 포함한다. 금형 온도 조절 유닛(400)은 금형(100)의 외주면 일부를 커버하도록 배치되어 금형(100)을 가열하거나 냉각할 수 있다. 보다 상세하게는, 금형 온도 조절 유닛(400)은 금형(100) 내주면에 이형제를 도포하거나 용탕을 주입하여 원심주조할 때 금형(100)이 타깃 온도에 도달하도록 금형(100)에 열을 제공할 수 있다. 또한, 금형 온도 조절 유닛(400)은 금형(100) 내주면에 용탕이 신속하게 응고되어 취출될 수 있도록 금형(100)을 냉각할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 , an
금형 온도 조절 유닛(400)은 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)를 포함할 수 있다. 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)는 금형의 축방향과 나란하게 형성될 수 있다. 또한, 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)는 일방향으로 회전할 수 있다. 예시적으로, 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)는 XZ 평면을 기준으로 시계방향으로 회전하여 금형 커버(420)로 금형(100)의 외주면 일부를 커버할 수 있고, 반시계방향으로 회전하여 금형 커버(420)가 금형(100)의 외주면 일부를 커버하지 않도록 할 수 있다.The mold
또한, 금형 온도 조절 유닛(400)은 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)와 연결되고 금형(100)의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성되는 금형 커버(420)를 포함한다. 금형 커버(420)는 금형(100)의 외주면 일부를 커버할 수 있다. 보다 상세하게는, 금형 커버(420)는 금형(100)의 전체 외주면 중 상부(상부 반원)를 커버할 수 있다. 금형 커버(420)는 금형(100)의 발열에 의한 금형(100) 온도가 저하되는 것을 방지하는 배리어의 역할을 수행할 수 있다.In addition, the mold
또한, 금형 커버(420)는 적어도 하나의 커버 슬릿(421)을 포함한다. 커버 슬릿(421)은 가압 롤러(330)가 금형(100)의 제3 측에 접촉하도록 가압 롤러(330)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 커버 슬릿(421)은 가압 롤러(330)의 수에 대응되는 수만큼 구비될 수 있다. 예시적으로, 가압 롤러(330)가 제1 가압 롤러(331), 제2 가압 롤러(332), 및 제3 가압 롤러(333)를 포함하는 경우, 커버 슬릿(421)은 제1 커버 슬릿(421a), 제2 커버 슬릿(421b), 및 제3 커버 슬릿(421c)을 포함할 수 있다.In addition, the
또한, 커버 슬릿(421)의 슬릿 두께(S)는 가압 롤러(330)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 커버 슬릿(421)의 슬릿 두께(S)가 가압 롤러(330)의 두께보다 크게 형성됨으로써, 가압 롤러(330)가 금형(100)의 제3 측을 가압하는 상태에서 금형 커버(420)를 금형(100)으로부터 이격시킬 수 있는 이점이 있다. 즉, 가압 유닛(300)과 금형 온도 조절 유닛(400)이 각각 독립적으로 작동될 수 있고, 가압 유닛(300)과 금형 온도 조절 유닛(400) 상호 작동이 간섭되지 않는 이점이 있다.In addition, the slit thickness S of the cover slit 421 may be greater than that of the
도 2를 참조하면, 금형 온도 조절 유닛(400)은 복수의 가열 노즐들(430)을 더 포함한다. 복수의 가열 노즐들(430)은 금형 커버(420)의 내주면에 금형(100)을 지향하도록 배열된다. 또한, 복수의 가열 노즐들(430)은 금형(100) 전체를 균일하게 가열하기 위해 금형(100)의 회전축과 나란한 방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 예시적으로, 복수의 가열 노즐들(430)은 y축 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 다른 예시로, 복수의 가열 노즐들(430)은 y축 방향을 따라 복수 열로 배열될 수 있다.Referring to FIG. 2 , the mold
한편, 금형 커버(420)의 일단(보다 상세하게는, 금형 타단에 인접한 측)에 공급부(500)가 형성되고, 공급부(500)는 금형 커버(420)의 내부와 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 공급부(500)는 연소원 공급부(510)를 포함할 수 있다. 연소원 공급부(510)는 연소원(예를 들면, 가스)를 복수의 가열 노즐들(430)에 공급할 수 있다. 복수의 가열 노즐들(430)은 연소원 공급부(510)를 통해 공급된 연소원을 통해 금형(100)을 가열할 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 가열 노즐들(430)은 연소원을 연소시켜 금형(100)의 외주면을 향해 화염을 분사할 수 있고, 복수의 가열 노즐들(430)이 분사하는 화염에 의해 금형(100)은 가열될 수 있다. 이와 같이 금형 커버(420)의 내주면에 배치된 복수의 가열 노즐들(430)이 금형(100)을 가열함으로써, 금형(100)을 균일하고 신속하게 가열할 수 있으며, 종래에 수작업으로 금형(100)을 가열했던 작업자를 안전하게 보호하는 이점이 있다.On the other hand, the
한편, 금형 온도 조절 유닛(430)는 금형(100)을 냉각할 수도 있다. 예시적으로, 금형 온도 조절 유닛(430)은 복수의 냉각 노즐들(440)을 더 포함할 수 있다. 복수의 냉각 노즐들(440)은 복수의 가열 노즐들(430)과 이격 형성되고, 금형 커버(420)의 내부면에 금형(100)을 지향하는 방향으로 배치될 수 있다. 또한, 복수의 냉각 노즐들(440)은 금형(100) 전체를 균일하게 냉각하기 위해 금형(100)의 회전축과 나란한 방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 예시적으로, 복수의 냉각 노즐들(440)은 y축 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 다른 예시로, 복수의 냉각 노즐들(440)은 y축 방향을 따라 복수 열로 배열될 수 있다.Meanwhile, the mold
한편, 금형 커버(420)의 일단(보다 상세하게는, 금형 타단에 인접한 측)에 형성된 공급부(500) 냉각원 공급부(520)를 더 포함할 수 있다. 냉각원 공급부(520)는 냉각원(예를 들면, 냉각수)를 복수의 냉각 노즐들(440)에 공급할 수 있다. 복수의 냉각 노즐들(440)은 연소원 공급부(510)와 이격 형성된 냉각원 공급부(520)를 통해 공급된 연소원을 통해 금형(100)을 냉각시킬 수 있다. 보다 상세하게는, 복수의 냉각 노즐들(440)은 금형(100)의 외주면을 향해 냉각수를 분사할 수 있고, 복수의 냉각 노즐들(440)이 분사하는 냉각수에 의해 금형(100)은 냉각될 수 있다. 이와 같이 금형 커버(420)의 내주면에 배치된 복수의 냉각 노즐들(440)이 금형(100)을 냉각함으로써, 금형(100)을 균일하고 신속하게 냉각할 수 있는 이점이 있다.Meanwhile, a
또한, 복수의 냉각 노즐들(440)은 복수의 가열 노즐들(430)과 이격 형성되어 복수의 가열 노즐들(430)과 복수의 냉각 노즐들(440) 간의 영향이 최소화되므로, 가열 과정과 냉각 과정이 안전하게 수행될 수 있는 이점이 있다.In addition, since the plurality of cooling
이하에서는, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2)에 대해 설명한다.Hereinafter, a small-diameter heat-resistant steel
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2)를 모식적으로 나타내는 모식도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예 또는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2, 3)의 종단면도이다.4 is a schematic view schematically showing a small-diameter heat-resistant steel
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2)는 전술한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1)와 동일한 금형(100), 복수의 지지 롤러들(200), 가압 유닛(300)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2)가 포함하는 금형 온도 조절 유닛(400’)은 커버 슬릿(421)을 가진 하나의 금형 커버(420) 대신 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d)을 포함할 수 있다.4 and 5, a small-diameter heat-resistant steel
예시적으로, 가압 롤러(330)가 하나 배치된 경우, 금형 커버(420)는 가압 롤러(330)의 전방과 후방에 각각 하나씩(총 2개) 구비될 수 있다. 다른 예시로, 3개의 가압 롤러들(331, 332, 333)이 배치된 경우, 금형 커버(420)는 제2 가압 롤러(332)의 전방에 하나(420a), 제1 가압 롤러(331)와 제2 가압 롤러(332) 사이에 하나(420b), 제1 가압 롤러(331)와 제3 가압 롤러(333) 사이에 하나(420c), 그리고 제3 가압 롤러(333)의 후방에 하나(420d) 구비될 수 있다. Illustratively, when one
한편, 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d)은 금형(100)의 외주면 일부를 커버하고, 금형(100)의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성된다. 또한, 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d) 사이에 금형(100)의 외주면 일부가 노출될 수 있으며, 가압 롤러(330)는 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d) 사이에 노출된 금형(100)의 제3 측에 접촉할 수 있다. 가압 롤러(330)가 금형(100)의 제3 측에 안정적으로 접촉하기 위해, 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d) 사이의 간격(S)은 가압 롤러(330)의 두께보다 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 커버 슬릿이 아닌 복수의 금형 커버들(420a, 420b, 420c, 420d)을 사용함으로써, 작업자는 필요에 따라 금형(100)의 제4 측을 가압하는 가압 롤러, 금형(100)의 제5 측을 가압하는 가압 롤러를 금형(100)에 추가적으로 적용할 수 있으며, 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(2)에 의해 제조되는 소구경 내열강 튜브의 품질을 향상시키기 위한 다양한 변형이 가능하게 하는 이점이 있다.Meanwhile, the plurality of mold covers 420a, 420b, 420c, and 420d cover a portion of the outer circumferential surface of the
이하에서는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(3)에 대해 설명한다.Hereinafter, a small-diameter heat-resistant steel
도 5를 참조하면, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(3)는 전술한 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2)와 동일한 금형(100), 복수의 지지 롤러들(200), 가압 유닛(300)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(3)는 금형 커버(420)의 내주면에 형성되지 않은 별도의 냉각 유닛(600)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게는, 냉각 유닛(600)은 금형(100)의 하측에서 금형(100)의 회전축과 나란한 방향으로 형성되는 냉각 파이프(610)와, 상기 냉각 파이프(610)로부터 연장 형성되고 금형(100)의 하측으로부터 금형을 지향하도록 상부방향으로 형성되는 복수의 상방 냉각 노즐들(620)을 포함할 수 있다. 복수의 상방 냉각 노즐들(620)은 금형 회전중심(100C)을 포함하는 회전축과 나란한 방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 예시적으로, 복수의 상방 냉각 노즐들(620)은 y축 방향을 따라 일렬로 배열될 수 있다. 봉수의 상방 냉각 노즐들(620)은 냉각 파이프(610)를 통해 공급되는 냉각원을 금형(100)으로 분사함으로써 금형(100)을 신속하게 냉각할 수 있다. 냉각 유닛(600)이 금형 온도 조절 유닛(400, 400’)과 별도로 형성됨으로써, 금형 온도 조절 유닛(400, 400’)의 금형 커버(420)를 금형(100)으로부터 완전히 이격시키더라도 금형(100)을 냉각시킬 수 있다. 이에 따라, 금형(100)을 냉각시킬 때 금형 커버(420)에 의해 금형(100)의 방열이 지연되는 것을 방지할 수 있고, 소구경 내열강 튜브의 제조 및 취출이 빨라져 소구경 내열강 튜브의 생산성이 향상되는 이점이 있다.Referring to FIG. 5, a small-diameter heat-resistant steel
이하에서는, 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(4)에 대해 설명한다.Hereinafter, a small-diameter heat-resistant steel
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(4)를 모식적으로 나타내는 모식도이다.6 is a schematic diagram schematically showing an
도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(4)는 전술한 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3)와 동일한 금형(100), 복수의 롤러 유닛들(200), 및 가압 유닛(300)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 제4 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(4)의 금형 온도 조절 유닛(400’’)은 복수의 가열 노즐들(430) 대신 히팅케이블(431)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 금형 온도 조절 유닛(400’’)은 금형 커버(420)의 적어도 일부 면적에 매설되도록 형성되는 히팅케이블(431)을 포함할 수 있다. 히팅케이블(431)은 전력을 공급받으면 발열하는 재료로 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 히팅케이블(431)은 금형 커버(420)의 일단에 형성된 공급부(500’) 중 전력 공급부(511)를 통해 전력을 공급받을 수 있고, 히팅케이블(431)은 전기에너지를 열에너지로 변환하여 발열할 수 있다. 히팅케이블(431)이 생성하는 열은 금형(100)에 전달될 수 있고, 금형(100)은 용탕을 원심주조하여 소구경 내열강 튜브를 제조하기 위해 적합한 온도로 가열될 수 있다.Referring to FIG. 6, a small diameter heat-resistant steel
한편, 히팅케이블(431)은 코일에 의한 유도 가열 방식으로 작동될 수도 있다. 히팅케이블(431)이 유도 가열 방식으로 작동되는 경우, 히팅케이블(431)은 신속하게 고열로 발열할 수 있고, 금형(100) 또한 용탕을 원심주조하여 소구경 내열강 튜브를 제조하기 위해 적합한 온도로 신속하게 가열될 수 있다.Meanwhile, the
이하에서는, 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(5)에 대해 설명한다.Hereinafter, a small-diameter heat-resistant steel
도 7은 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(5)의 종단면도이다.7 is a longitudinal cross-sectional view of a small-diameter heat-resistant steel
도 7을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(5)는 전술한 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3, 4)와 동일한 금형(100)을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명의 제5 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(5)는 복수의 지지 롤러들(200) 간의 배치 위치가 다소 상이할 수 있다. 즉, 제1 지지 롤러들(210, 230)과 제2 지지 롤러들(220, 240)은 서로 다른 높이를 가지도록 배치될 수 있다.Referring to FIG. 7, the small-diameter heat-resistant steel
제1 지지 롤러들(210, 230)의 회전중심(210C)의 높이와 제2 지지 롤러들(220, 240)의 회전중심(220C)의 높이는 상이하게 형성될 수 있다. 예시적으로, 제1 지지 롤러들(210, 230)의 회전중심(210C)의 높이는 제2 지지 롤러들(220, 240)의 회전중심(220C)보다 h 만큼 높게 형성될 수 있다. 이 때, 상대적으로 낮은 높이에 형성된 지지 롤러들(200)은 주동 롤러로 기능할 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 지지 롤러들(210, 230)은 종동 롤러로, 제2 지지 롤러들(220, 240)은 주동 롤러로 기능할 수 있다. 이와 같이 주동 롤러가 종동 롤러보다 낮은 위치에 배치되는 경우, 금형(100)의 외주면은 주동 롤러 측에 밀착될 수 있다. 금형(100)의 외주면이 주동 롤러에 밀착 접촉되므로, 원심 구동기에 의해 금형(100)에 전달되는 구동력의 전달 효율이 증가할 수 있고, 소구경 내열강 튜브를 제조하기 위한 소비전력 효율을 극대화할 수 있다.The height of the rotation center 210C of the
한편, 제1 지지 롤러들(210, 230)의 회전중심(210C)의 높이와 제2 지지 롤러들(220, 240)의 회전중심(220C)의 높이가 상이하게 형성되는 경우, 제1 지지 롤러들(210, 230)이 금형(100)의 외주면을 지지하는 제1 반경방향 지지력(F1’)과 제2 지지 롤러들(220, 240)이 금형(100)의 외주면을 지지하는 제2 반경방향 지지력(F2’)의 방향에 대응되도록 가압 롤러(330)가 배치될 수 있다. 예시적으로, 가압 롤러(330)는 금형(100)의 외주면 최상측으로부터 구동 롤러로 기능하는 지지 롤러가 배치된 방향으로 소정각도 치우친 위치에 배치되어 금형(100)을 가압할 수 있다. 이에 따라, 제1 반경방향 지지력(F1’), 제2 반경방향 지지력(F2’), 및 가압 롤러(330)가 금형(100)의 외주면을 가압하는 가압력(F3’)의 합력(F1’+F2’+F3’)은 지면과 수직인 방향을 가질 수 있다. 가압 롤러(330)가 복수의 지지 롤러들(200)이 배치된 위치에 따라 금형(100)의 적절한 상측에 배치되어, 금형(100)이 상하방향 또는 반경방향으로 진동하는 것을 효율적으로 방지할 수 있다.Meanwhile, when the height of the center of rotation 210C of the
이하에서는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3, 4, 5)를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing method using the small-diameter heat-resistant steel
도 8은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3, 4, 5)의 온도 감지, 금형 가열, 금형 냉각을 포함하는 원심주조 과정을 설명하기 위한 개략적인 블록도이고, 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3, 4, 5)의 소구경 내열강 튜브 제조 방법의 개략적인 순서도이다.8 illustrates a centrifugal casting process including temperature sensing, mold heating, and mold cooling of small-diameter heat-resistant steel
도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치(1, 2, 3, 4, 5)의 소구경 내열강 튜브 제조 과정을 설명한다.Referring to FIGS. 8 and 9 , a small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing process of the small-diameter heat-resistant steel
먼저, 온도 감지부(1100)는 금형(100)의 온도를 측정할 수 있다. 금형(100)의 온도는 비접촉 방식으로 측정될 수 있으나, 반드시 비접촉 방식에 한정되는 것은 아니다. 컨트롤러(1200)는 온도 감지부(1100)에 의해 감지된 금형(100)의 온도에 따라, 금형(100)을 가열 또는 냉각할 시간을 설정할 수 있다.First, the
이후, 제1 가열 단계(S110)가 수행될 수 있다. 제1 가열 단계(S110)에서, 컨트롤러(1200)는 원심 구동기(1300)가 구동력을 복수의 지지 롤러들(200)에 전달하도록 원심 구동기(1300)를 제어한다. 원심 구동기(1300)는 복수의 지지 롤러들(200) 중 주동 롤러에 구동력을 전달하고, 복수의 지지 롤러들(200)의 회전에 의해 금형(100) 또한 원심 회전할 수 있다.Thereafter, a first heating step (S110) may be performed. In the first heating step ( S110 ), the
한편, 컨트롤러(1200)는 금형(100)의 회전에 의한 상하방향 진동을 최소화하기 위해, 가압 유닛 구동기(1900)를 통해 가압 롤러(330)가 금형의 상부 부분인 제3 측을 가압하도록 가압 유닛(300)을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(1200)는 가열 유닛 구동기(1800)를 통해 금형 온도 조절 유닛(400) 중 금형 커버(420)가 금형(100)의 외주면 일부를 커버하도록 금형 온도 조절 유닛(400)을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤러(1200)는 금형 온도 조절 유닛(400)에 포함된 복수의 가열 노즐들(430)로부터 금형(100)을 향해 화염을 분사하도록 연소원 공급기(1600)를 제어하고, 공급부(500) 중 연소원 공급부(510)를 통해 연소원이 복수의 가열 노즐들(430)에 공급될 수 있다. 또는, 컨트롤러(1200)는 금형 온도 조절 유닛(400)에 포함된 히팅케이블(431)이 금형(100)을 가열할 수 있고, 공급부(500’) 중 전력 공급부(511)를 통해 전력이 히팅 케이블(431)에 공급될 수 있다.Meanwhile, the
이후, 온도 감지부(1100)에 의해 금형(100)이 이형제를 도포하기 위한 제1 타깃 온도에 도달하면, 이형제 도포 단계(S120)가 수행될 수 있다. 컨트롤러(1200)는 금형 일단(101) 측에서 이형제 도포기(1400)가 삽입되어 금형(100)의 축방향을 따라 직선운동하도록 이형제 도포기(1400)를 제어할 수 있다. 예시적으로, 이형제 도포기(1400)는 금형(100)의 내주면에 이형제를 균일하게 분사하여, 용탕이 응고되어 제조된 소구경 내열강 튜브가 금형(100)으로부터 용이하게 취출될 수 있도록 한다.Then, when the
한편, 이형제가 도포된 이후, 제2 가열 단계(S130)가 수행될 수 있다. 제2 가열 단계(S130)에서, 컨트롤러(1200)는 원심 구동기(1300)가 구동력을 복수의 지지 롤러들(200)에 전달하도록 원심 구동기(1300)를 제어한다. 원심 구동기(1300)는 복수의 지지 롤러들(200) 중 주동 롤러에 구동력을 전달하고, 복수의 지지 롤러들(200)의 회전에 의해 금형(100) 또한 원심 회전할 수 있다. 제2 가열 단계(S130)는 제1 가열 단계(S110)의 제1 타깃 온도보다 높은 제2 타깃 온도에 도달하도록 금형(100)의 외주면을 가열할 수 있다. 제2 가열 단계(S130)에서 금형(100)을 가열하는 수단은 제1 가열 단계(S110)에서와 동일한 복수의 가열 노즐들(430) 또는 히팅 케이블(431)일 수 있다.Meanwhile, after the release agent is applied, a second heating step (S130) may be performed. In the second heating step ( S130 ), the
한편, 제1 가열 단계(S110) 및 제2 가열 단계(S130)에서 금형 커버(420)가 금형(100)의 외주면 일부를 커버하도록 배치되므로, 금형(100)이 가열되면서 방출되는 열손실을 최소화할 수 있다.Meanwhile, in the first heating step (S110) and the second heating step (S130), since the
또한, 금형(100)의 외주면 상측을 가압하는 가압 롤러 가압 단계(S140)가 수행될 수 있다. 가압 롤러 가압 단계(S140)에서, 컨트롤러(1200)는 가압 유닛 구동기(1900)를 제어할 수 있다. 컨트롤러(1200)는 가압 유닛(300)의 일 구성인 가압 롤러(330)가 금형(100)의 외주면 일부를 가압하도록 가압 롤러(330)를 금형(100)의 외주면에 접촉시킬 수 있다. 컨트롤러(1200)는 가압 유닛 구동기(1900)를 제어하여 가압 유닛 힌지(310)를 일방향으로 회전시킬 수 있고, 이에 따라 가압 롤러(330)는 금형(100)의 외주면에 가압 접촉될 수 있다.In addition, a pressure roller pressing step (S140) of pressing the upper side of the outer circumferential surface of the
한편, 가압 롤러 가압 단계(S140)는 제2 가열 단계(S130)의 이후에 수행되는 것으로 도시되었으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 가압 롤러 가압 단계(S140)는 금형(100)이 원심 회전하는 과정이라면, 해당 과정과 함께 수행되어 금형(100)의 상하방향 진동을 최소화할 수 있다.Meanwhile, the pressure roller pressing step (S140) is illustrated as being performed after the second heating step (S130), but is not necessarily limited thereto. That is, if the pressure roller pressing step (S140) is a process in which the
이후, 용탕 주입 단계(S150)가 수행될 수 있다. 용탕 주입 단계(S150)에서, 컨트롤러(1200)는 금형 일단(101)에서 금형(100)의 내주면으로 용탕이 주입되도록 용탕 자동 주입기(1500)를 제어할 수 있다.Thereafter, a molten metal injection step (S150) may be performed. In the molten metal injection step ( S150 ), the
이후, 용탕이 금형(100) 내부에 주입되면, 원심 주조 단계(S160)가 수행될 수 있다. 원심 주조 단계(S160)에서, 컨트롤러(1200)는 이형제 도포 단계(S120)에서 회전한 금형(100)의 회전속도보다 높은 회전속도로 금형(100)이 회전하도록, 원심 구동기(1300)를 제어할 수 있다. 한편, 원심 구동기(1300)에 의해 발생한 구동력은 벨트풀리 등을 통해 복수의 지지 롤러들(200)에 전달되고, 금형(100)은 용탕을 원심 주조하기 적합한 회전속도로 회전할 수 있다.Then, when the molten metal is injected into the
원심 주조 단계(S160) 이후, 냉각 단계(S170)가 수행될 수 있다. 컨트롤러(1200)는 냉각원 공급기(1700)를 제어하여 복수의 냉각 노즐들(440) 또는 냉각 유닛(600)에 냉각원을 공급할 수 있다. 또한, 컨트롤러(1200)는 금형(100)의 보다 신속한 냉각을 위해, 가열 유닛 구동기(1800)를 제어하여 금형 온도 제어 유닛 힌지(410)가 반시계방향으로 회전하여 금형 커버(420)를 금형(100)의 외주면으로부터 이격시킬 수 있다. 이에 따라, 금형(100)의 외주면에서 방출되는 열이 금형 커버(420)에 의해 방해받지 않고 용이하게 방출될 수 있다.After the centrifugal casting step (S160), a cooling step (S170) may be performed. The
또한, 냉각 단계(S170)에서, 컨트롤러(1200)는 공급부(500) 중 냉각원 공급부(520)에 냉각원(예를 들면, 냉각수)이 공급되도록 냉각원 공급기(1700)를 제어할 수 있다. 냉각원은 복수의 냉각 노즐들(440) 또는 냉각 유닛(600)의 복수의 상방 냉각 노즐들(620)에 공급되며, 냉각원은 복수의 냉각 노즐들(440) 또는 복수의 상방 냉각 노즐들(620)에 의해 금형(100)을 향하여 분사될 수 있다. 금형(100)은 분사된 냉각수에 의해 냉각될 수 있고, 용탕은 응고되어 금형(100)으로부터 분리되는 소구경 내열강 튜브로 제조될 수 있다.Also, in the cooling step ( S170 ), the
냉각 단계(S170)가 수행된 후, 제품 취출 단계(S180)가 수행될 수 있다. 온도 감지부(1100)에서 금형(100)이 일정 온도 이하에 도달하면, 컨트롤러(1200)는 냉각원 공급기(1700)가 작동을 중단시킬 수 있다. 또한, 컨트롤러(1200)는 제품 취출기를 제어하여 제조된 소구경 내열강 튜브를 일방향으로 취출할 수 있다.After the cooling step (S170) is performed, a product taking out step (S180) may be performed. When the
한편, 금형(100)의 교체가 필요한 경우, 컨트롤러(1200)는 가열 유닛 구동기(1800)와 가압 유닛 구동기(1900)를 제어하여 가압 유닛(300)의 가압 유닛 힌지(310)를 시계방향으로 회전시키고 금형 온도 조절 유닛(400)의 금형 온도 조절 유닛 힌지(410)를 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 이에 따라, 금형(100)은 가압 롤러(330)에 의한 가압 상태 및 금형 커버(420)에 의한 커버 상태로부터 해제되고, 금형(100)은 용이하게 교체될 수 있다.Meanwhile, when the
이와 같은 일련의 과정들에 의해 생산된 소구경 내열강 튜브는, 금형(100)의 진동이 최소화된 상태에서 원심 주조되므로 향상된 품질을 가지는 이점이 있다. 또한, 금형(100)을 가열 및 냉각시키는 과정이 자동으로 수행되므로, 종래기술에서 작업자가 수작업으로 금형(100)을 가열 및 냉각시킬 때보다 금형(100)의 가열냉각 과정이 안전하게 수행되며, 금형(100)을 균일하게 가열 또는 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.The small-diameter heat-resistant steel tube produced by such a series of processes has an advantage of having improved quality because it is centrifugally cast in a state in which the vibration of the
또한, 금형(100)이 신속하게 냉각되어 제품을 취출할 수 있으므로, 소구경 내열강 튜브의 생산성이 향상되는 이점이 있다.In addition, since the
또한, 가압 롤러(330)가 금형(100)을 가압하는 상태에서 금형 온도 조절 유닛(400)의 금형 커버(420)가 금형(100)의 외주면 일부를 커버하거나 이격될 수 있으므로, 금형(100)이 안정적으로 지지 및 가압된 상태에서 금형(100)의 가열 및 냉각이 가능한 이점이 있다.In addition, since the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1, 2, 3, 4, 5: 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치
100: 금형
200: 지지 롤러들
300: 가압 유닛
400: 금형 온도 조절 유닛
500: 공급부
600: 냉각 유닛1, 2, 3, 4, 5: Small diameter heat-resistant steel tube manufacturing device using centrifugal casting
100: mold 200: support rollers
300: pressurization unit 400: mold temperature control unit
500: supply unit 600: cooling unit
Claims (14)
상기 금형의 제1 측 및 제2 측을 지지하는 복수의 지지 롤러들;
상기 금형의 상부 부분인 제3 측에 외주면 일부가 접촉하여 상기 금형의 회전에 따라 함께 회전하는 적어도 하나의 가압 롤러를 포함하고, 상기 금형을 가압하는 가압 유닛; 및
상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형에 대하여 열을 제공하는 금형 온도 조절 유닛;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.A mold in which molten metal is injected into the inner circumferential surface and rotates centrifugally;
a plurality of support rollers supporting first and second sides of the mold;
a pressure unit including at least one pressure roller that rotates along with the rotation of the mold by contacting a portion of the outer circumferential surface with a third side, which is an upper portion of the mold, and pressurizes the mold; and
A small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that it comprises a; mold temperature control unit covering a part of the outer circumferential surface of the mold and providing heat to the mold.
상기 복수의 지지 롤러들은
상기 금형의 상기 제1 측을 지지하는 복수의 제1 지지 롤러들; 및
상기 금형의 상기 제2 측을 지지하는 복수의 제2 지지 롤러들;을 포함하고,
상기 복수의 제1 지지 롤러들 및 상기 복수의 제2 지지 롤러들 중 적어도 하나는 구동력을 공급받아 일방향으로 회전 운동하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 1,
The plurality of support rollers
a plurality of first support rollers supporting the first side of the mold; and
A plurality of second support rollers supporting the second side of the mold; includes,
Small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that at least one of the plurality of first support rollers and the plurality of second support rollers rotates in one direction by receiving a driving force.
상기 제1 지지 롤러들이 상기 금형을 반경방향으로 지지하는 제1 반경방향 지지력, 상기 제2 지지 롤러들이 상기 금형을 반경방향으로 지지하는 제2 반경방향 지지력, 및 상기 가압 롤러가 상기 금형을 반경방향으로 가압하는 가압력의 합력은 상기 지면에 수직한 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 2,
A first radial support force in which the first support rollers radially support the mold, a second radial support force in which the second support rollers radially support the mold, and a pressure roller support the mold in a radial direction Small-diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that the resultant force of the pressing force to press is perpendicular to the ground.
상기 가압 롤러는 상기 금형의 축방향 중심에 배치되는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 1,
The pressure roller is a small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that disposed in the axial center of the mold.
상기 가압 유닛은,
상기 금형의 상부 부분인 상기 제3 측에서 상기 금형의 축방향 중심에 배치되는 제1 가압 롤러;
상기 제1 가압 롤러로부터 제1 방향으로 소정거리 이격되고 상기 제3 측에 배치되는 제2 가압 롤러; 및
상기 제1 가압 롤러로부터 상기 제1 방향의 반대방향으로 소정거리 이격되고 상기 제3 측에 배치되는 제3 가압 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 1,
The pressurization unit,
a first pressure roller disposed at the axial center of the mold at the third side as an upper portion of the mold;
a second pressure roller spaced apart from the first pressure roller by a predetermined distance in a first direction and disposed on the third side; and
A small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that it comprises a; third pressure roller spaced apart from the first pressure roller by a predetermined distance in a direction opposite to the first direction and disposed on the third side.
상기 가압 유닛은,
상기 금형의 축방향과 나란하게 형성되고, 일방향으로 회전하여 상기 가압 롤러를 상기 금형의 외주면에 접촉 또는 이격시키는 가압 유닛 힌지; 및
상기 가압 유닛 힌지의 외면으로부터 연장 형성되고, 상기 가압 롤러의 회전중심과 상기 가압 유닛 힌지를 연결하는 가압 유닛 힌지 연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 1,
The pressurization unit,
a pressure unit hinge formed in parallel with the axial direction of the mold and rotating in one direction to contact or separate the pressure roller from the outer circumferential surface of the mold; and
A pressure unit hinge extension portion extending from an outer surface of the pressure unit hinge and connecting the rotation center of the pressure roller and the pressure unit hinge; Small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting.
상기 가압 유닛 힌지 연장부는 소정 곡률반경을 가지는 아치 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 제조장치.The method of claim 6,
The pressure unit hinge extension portion is a small diameter heat-resistant steel tube manufacturing apparatus using centrifugal casting, characterized in that formed in an arch shape having a predetermined radius of curvature.
상기 금형 온도 조절 유닛은,
상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성되는 금형 커버;를 포함하고,
상기 금형 커버는 상기 가압 롤러가 상기 금형의 상기 제3 측에 접촉하도록 상기 가압 롤러의 적어도 일부를 수용하는 적어도 하나의 커버 슬릿;을 포함하며,
상기 커버 슬릿의 두께는 상기 가압 롤러의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 1,
The mold temperature control unit,
A mold cover covering a part of the outer circumferential surface of the mold and spaced apart from the outer circumferential surface of the mold by a predetermined distance;
The mold cover includes at least one cover slit accommodating at least a part of the pressure roller so that the pressure roller contacts the third side of the mold,
A small diameter heat-resistant steel tube device using centrifugal casting, characterized in that the thickness of the cover slit is greater than the thickness of the pressure roller.
상기 금형 온도 조절 유닛은,
상기 금형 커버의 내주면에 상기 금형을 지향하고 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 가열 노즐들;을 더 포함하고,
상기 복수의 가열 노즐들은 상기 금형 커버의 일단에 형성된 연소원 공급부를 통해 공급된 연소원을 통해 상기 금형을 가열하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 8,
The mold temperature control unit,
A plurality of heating nozzles directed to the mold on the inner circumferential surface of the mold cover and arranged in a direction parallel to the rotational axis of the mold; further comprising,
The plurality of heating nozzles heat the mold through a combustion source supplied through a combustion source supply unit formed at one end of the mold cover.
상기 금형 온도 조절 유닛은,
상기 복수의 가열 노즐들과 이격 형성되고, 상기 금형 커버의 내주면에 상기 금형을 지향하고 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 냉각 노즐들;을 더 포함하고,
상기 복수의 냉각 노즐들은 상기 연소원 공급부와 이격 형성되고 상기 금형 커버의 일단에 형성된 냉각원 공급부를 통해 공급된 냉각원을 분사하여 상기 금형을 냉각하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 9,
The mold temperature control unit,
A plurality of cooling nozzles spaced apart from the plurality of heating nozzles, oriented to the mold on the inner circumferential surface of the mold cover and arranged in a direction parallel to the rotational axis of the mold; further comprising,
The plurality of cooling nozzles are spaced apart from the combustion source supply unit and spray a cooling source supplied through a cooling source supply unit formed at one end of the mold cover to cool the mold. Device.
상기 금형의 하측으로부터 상기 금형을 지향하도록 상부방향으로 형성되고, 상기 금형의 회전축과 나란한 방향으로 배열된 복수의 상방 냉각 노즐들을 포함하는 냉각 유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 1,
A cooling unit including a plurality of upward cooling nozzles formed from the lower side of the mold upward to face the mold and arranged in a direction parallel to the rotational axis of the mold; Caliber heat-resistant steel tube device.
상기 금형 온도 조절 유닛은,
상기 금형 커버의 적어도 일부 면적에 매설되도록 형성되는 히팅케이블;을 더 포함하고,
상기 히팅케이블은 상기 금형 커버의 일단에 형성된 전력 공급부를 통해 공급된 전력을 통해 상기 금형을 가열하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 8,
The mold temperature control unit,
It further includes a heating cable formed to be buried in at least a portion of the mold cover,
The heating cable heats the mold through power supplied through a power supply formed at one end of the mold cover.
상기 금형 온도 조절 유닛은,
상기 금형의 외주면 일부를 커버하며, 상기 금형의 외주면으로부터 소정 간격 이격 형성되는 복수의 금형 커버들;을 포함하고,
상기 금형 커버들 사이의 간격은 상기 가압 롤러의 두께보다 크게 형성되어, 상기 가압 롤러는 상기 금형의 상기 제3 측에 접촉하는 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.The method of claim 1,
The mold temperature control unit,
A plurality of mold covers covering a part of the outer circumferential surface of the mold and spaced apart from the outer circumferential surface of the mold by a predetermined distance;
A small diameter heat-resistant steel tube device using centrifugal casting, characterized in that the gap between the mold covers is formed larger than the thickness of the pressure roller, so that the pressure roller contacts the third side of the mold.
상기 제1 지지 롤러들의 회전중심의 높이와 상기 제2 지지 롤러들의 회전중심의 높이는 상이한 것을 특징으로 하는 원심주조를 이용한 소구경 내열강 튜브 장치.
The method of claim 2,
Small diameter heat-resistant steel tube device using centrifugal casting, characterized in that the height of the center of rotation of the first support rollers and the height of the center of rotation of the second support rollers are different.
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KR101109884B1 (en) | 2008-11-27 | 2012-02-14 | 현대제철 주식회사 | Manufacturing Method of centrifugal casting roll |
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- 2022-02-24 KR KR1020220024044A patent/KR20230126806A/en unknown
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