84.55 - 금속 압연기와 그 롤

(Ⅰ) 압연기(rolling mill)
압연기(rolling mill)는 주로 금속이 그 사이를 통과하는 일련의 롤러로 구성되어 금속을 가공하는 기계이고; 금속은 롤러에 의하여 주어진 압력에 의하여 압연이나 성형되는 동시에 금속의 조직을 바꾸어 그 품질을 개선한다. 어떤 경우에 있어서는 그러한 일반 기능 이외에 금속 표면에 무늬를 넣거나 적층판을 만들기 위하여 두 가지 이상의 다른 금속판을 함께 압연하는데 사용하는 경우도 있다.
금속 이외의 재료를 압연하는 이와 유사한 기계[예: 캘린더기(calendering machine)]는 제외한다(제8420호). 그 밖의 로울기[예: 종이 지지물 위에 금속박(箔)을 접착하는 것](제8420호)·벤딩(bending)기·접기용(folding)기·교정기(straightening)나 플래트닝(flattening)(제8462호)는 전술한 금속압연기로 취급되지 않으며 따라서 이 호에서 제외한다.
압연기(rolling mill)에는 설계된 특정의 압연 작업에 따라 여러 가지의 형이 있다. 즉,

(A) 두께를 줄이고 이에 부응하여 길이를 늘이기 위하여 압연하는 것[예: 잉곳(ingot)을 압연하여 블룸(bloom)·빌릿(billet)이나 슬래브(slab)로 하는 것; 슬래브를 압연하여 판·스트립 등으로 하는 것]

(B) 블룸(bloom)·빌릿(billet) 등을 압연하여 특정 단면의 형으로 만드는 것[예: 봉·로드·앵글·형재(shape)·섹션(section)·거더(girder)·철도 레일를 만드는 것]

(C) 관(管)을 압연 제조하는 것

(D) 차륜용 반제품이나 차륜용 테의 반제품을 압연하는 것(예: 철도차량의 차륜용 테를 성형하는 것)
대부분의 압연기(rolling mill)는 앞에서 설명한 (A)와 (B)에서 언급된 작업용으로 제작되어 있다. 이러한 기계의 본질적인 요소는 "스탠드(stand)"로 알려져 있으며 큰 금속으로 만든 하우징(housing) 내에 수평으로 된 하나의 롤러 위에 다른 로울을 설치한 두 개, 세 개나 네 개의 로울로 구성되며, 금속은 로울 사이의 조절가능한 간격을 통과한다. 3단식(three high)과 복 2단식(double two high)의 스탠드에 있어서는 금속은 두 개의 롤러 사이를 통과한 후 다른 롤러 사이를 통과하며; 어떤 스탠드는 작업하는 롤러에 부가적인 힘과 일관성을 주기 위한 지지체로서 작용하는 두 개 이상의 로울을 갖고 있다.
대부분의 압연기는 서로 나란히 서로 엇갈리게 하거나 세로로 나란히(예를 들면, 판의 연속압연기) 배열되는 여러 개의 스탠드(stand)로 구성되며; 롤러의 속도와 간격은 점진적으로 금속을 압하(壓下)하기 위하여 조절된다.
어떤 압연기(rolling mill)는 재료의 가장자리를 가공하거나 특정한 형재(形材 : section)[예: 거더(girder)]를 제작하기 위한 사이드 롤러(side roller)를 갖춘 것도 있다.
판상 제품(슬래브·판·스트립 등)용의 롤러는 평탄하다(간단한 융기모양을 내는 특수한 완성가공 롤러를 제외한다). 많은 경우에 있어[예: 앞의 (B)의 작업용] 압연은 롤의 폭 전반에 걸쳐 행하여지지 않으며 작용 롤러는 두 개의 롤러 사이에 특수한 형의 간격(gap)을 형성하기 위하여 그 표면에 흠이 파져 있다. 이 롤러를 통과하는 금속은 간격(gap)의 형으로 형성되며 그러한 간격을 연속적으로 통과시키면 점차적으로 형이 변화되어서 금속은 소요의 단면형으로 가공한다.
앞에서 설명한 종류의 압연기는 크기에 있어서 귀금속 압연용의 소형의 기계로부터 강(鋼)용의 대단히 큰 압연기까지 여러 가지의 종류가 있다.
앞에서 설명한 압연기의 대부분은 열간(熱間)압연용이나 어떤 완성 가공용 압연기(특히 박·시트나 스트립용)는 냉간(冷間)에서 금속을 압연한다.
앞의 (C)와 (D)에서 언급한 형태의 금속 압연기에는 다음의 것이 있다.

(1) 빌릿(billet)에 구멍을 뚫는 만네스만(Mannesmann)기와 이와 유사한 기계; 가열된 빌릿(billet)를 회전시키고 구멍 뚫는 심축을 꼭 눌러서 조관(祖管)을 형성하는 큰 경사 롤러를 갖추고 있다.

(2) 구멍 뚫린 빌릿(billet)용 압연기 : 두께를 감소시키고 길이를 늘려 만족할만한 관벽면(管壁面)을 갖춘 롤러나 원추형 롤러의 사이에서 가공한다. 어떤 경우에는 여러 가지 통과구를 주기 위하여 편심(偏心)적으로 파진 홈을 갖춘 롤러를 사용한다[스텝 롤링(step rolling)].

(3) 관(管)의 완성가공 압연기 : 관 벽의 두께를 다듬거나 감소시키고 관경을 감소시키거나 완전한 원형의 단면으로 사용한다. 이 기계는 내부 심축을 갖추거나 갖추지 않고도 작업할 수 있다.

(4) 대구경 주강관(大口徑 鑄鋼管)의 관 벽을 압연하는 레이디얼(radial) 압연기 : 관은 외측에서 작용하는 여러 개의 롤러와 내측에서 이와 대응하는 롤러 사이를 회전한다.

(5) 차륜이나 원반 압연기 : 보통 여러 가지 형태로 배열된 일련의 원추형이나 원통형의 롤러로 구성되며 그 사이에서 조악하게 성형된 차륜이 회전하며; 차륜의 여러 가지 부분[예: 철도차량의 차륜용 플랜지(flange)]은 롤러의 압력에 의하여 필요한 형으로 가공한다. 이와 유사한 기계는 철도차량의 차륜용 플랜지(flange)가 부착된 타이어의 성형이나 특정한 철도용 레일의 성형용으로 사용한다.

일반적으로 금속 압연기의 조작에는 다음과 같은 대량의 보조장치가 필요하다. 즉, 유도장치·롤러테이블·조작장치·재열로(再熱爐)·산(酸)세척 탱크·스트립 감는 기계·전단기와 기계식 톱·냉각베드·칭량기·마킹기·교정기(직선과 평면교정)·제어장치[기계식·전기식(電氣式)이나 전자식(電子式)] 등이 있다.

(Ⅱ) 롤(roll)과 그 밖의 부분품
부분품의 분류에 관한 일반적 규정(제16부 총설 참조)에 의하여 금속 압연기의 부분품도 이 호에 분류한다. 이 호에 분류하는 부분품에는 금속 압연기의 롤이 있다. 이러한 롤(rolls)은 길이와 직경에 있어 상당히 다양하며 압연기의 롤은 길이가 약 30㎝부터 520㎝까지, 직경이 약 18㎝에서 137㎝까지 있다. 이러한 롤은 주철(cast iron)·주조나 단조(鍛造 : forging)한 단철(鍛鐵)로 만들어지며, 보통 그 표면이 특별히 경화되고 정확한 치수로 면밀하게 기계가공 되며; 롤은 평탄하게 되어 있거나 필요한 통과구를 형성하기 위한 여러 가지 모양의 홈(溝)이 파진 것도 있다. 개개의 롤의 양단에는 롤 끝의 목(neck)에 때로는 금속 압연기의 하우징(틀)에 부착하기에 적합한 특별한 형태로 된 것도 있다. 롤 목(roll neck)의 외측에는 구동력이 가해질 수 있도록 워블러 엔드(wobbler-end)로 절삭되어 있다.

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