CN109702017A - 一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置与工艺 - Google Patents

一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置与工艺 Download PDF

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一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，包括冷却气体存储箱和润滑油存储罐，冷却气体存储箱连接喷枪的冷却气体导孔且在连接管路上设置有冷却气体过渡阀，润滑油存储罐连接喷枪的润滑油导入孔且在连接管路上设置有润滑油过渡阀，喷枪设置于轧辊入口位置，向轧辊表面同时喷射润滑油和冷却气体，实现轧辊的润滑与冷却。本发明能够有效地提高轧辊的使用周期，间接地降低生产成本，同时，也有利于提高轧件的表面质量，其适用于深冷轧制铝及铝合金带材、铜及铜合金带材等。

Description

一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置 与工艺
技术领域
本发明属于金属材料轧制技术领域，特别涉及一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置与工艺。
背景技术
金属材料轧制过程中，由于轧辊与轧件之间的摩擦作用，轧辊的表层在使用一段时间后，会发生磨损。磨损的轧辊必须经过修辊才能够使用。如果轧辊磨损速度比较快，则一个轧辊的工作使用时间较短，这样会降低轧制生产效率，提高生产成本。
为了降低轧辊磨损速度，很多时候都采用大量的润滑油的方式对轧辊进行保护，但是，随着润滑油的使用量增加，润滑油对环境的污染问题和对工人身体长期工作后的伤害问题日趋严重。轧制企业有必要大幅度降低润滑油的使用量，降低润滑油对环境的污染，降低对工人的身体损伤。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置与工艺，采用该方法一方面可以大幅度降低轧制润滑油的使用量，另一方面可以降低轧辊的磨损速度，将使轧辊的使用寿命得到有效地提高，从而具有大幅降低轧制生产成本的潜能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，包括冷却气体存储箱5和润滑油存储罐7，冷却气体存储箱5连接喷枪14的冷却气体导孔21且在连接管路上设置有冷却气体过渡阀6，润滑油存储罐7连接喷枪14的润滑油导入孔18且在连接管路上设置有润滑油过渡阀12，喷枪14设置于轧辊入口位置，向轧辊表面同时喷射润滑油和冷却气体，实现轧辊的润滑与冷却。
所述冷却气体存储箱5的入口通过带有开关一3和加压泵一4的导气管2连接液态气体存储罐1，出液态气体存储罐1的液态气体在冷却气体存储箱5中转换为冷却气体。
所述液态气体为液氮或者液化二氧化碳。
所述润滑油存储罐7通过带有开关二9和加压泵二10的润滑油导管8连接润滑油中间存储箱11，润滑油中间存储箱11与喷枪14的润滑油导入孔18连接。
所述喷枪14有多个，分别设置在轧辊入口位置的轧件13上下两侧。
所述喷枪14包括枪体20，冷却气体导孔21沿枪体20轴向设置，润滑油导入孔18开在枪体20的侧壁，与冷却气体导孔21垂直相交。
在轧机周围设置有氧气含量检测器17，检测周边环境中的氧气含量，当氧气含量低于一定数值时进行报警。
本发明还提供了一种基于所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置的工艺，打开冷却气体过渡阀6和润滑油过渡阀12，将冷却气体和润滑油导入到喷枪14，通过冷却气体过渡阀6控制冷却气体的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，通过润滑油过渡阀12控制润滑油的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，喷枪14同时将润滑油和冷却气体喷射到轧辊表面，实现轧辊的润滑与冷却。
所述润滑油的消耗速度为1-20mg/s，所述氮气的消耗速度为0.1-5L/min。
过程中实时监测环境中的氧气密度，保障液态气体使用过程中周围环境有充足的氧气含量。
与现有技术相比，本发明能够有效地提高轧辊的使用周期，间接地降低生产成本，同时，也有利于提高轧件的表面质量，其适用于深冷轧制铝及铝合金带材、铜及铜合金带材等。
附图说明
图1是本发明装置结构示意图。
图2是本发明喷枪结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明利用超低温作用下有效地提高轧辊表面的硬度，另外通过添加微量的润滑油，有效防止轧辊与轧件之间的粘结，从而在两个机制作用下，实现轧辊表面的高效润滑，降低轧辊磨损速度，提高轧辊使用寿命。
参考图1一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，包括液态气体存储罐1、润滑油存储罐7和喷枪14，液态气体存储罐1中保存液态气体，常采用的液态气体包括氮气或者二氧化碳气体，液态气体存储罐1的出口通过带有开关一3和加压泵一4的导气管2连接冷却气体存储箱5的入口，导气管2采用带有保温层的防冷却脆化材料，冷却气体存储箱5具有一定的存储能力，出液态气体存储罐1的液态气体在其中转换为冷却气体。润滑油存储罐7通过带有开关二9和加压泵二10的润滑油导管8连接润滑油中间存储箱11，润滑油存储罐7中存储抗深冷的润滑油，润滑油导管8采用具有防深冷脆化的材料，润滑油中间存储箱11保障润滑油均匀供给。
参考图2，喷枪14包括枪体20，枪体20内设置轴向的冷却气体导孔21，润滑油导入管19连接在枪体20的侧壁，润滑油导入孔18与冷却气体导孔21垂直相交。润滑油导入管19采用防深冷脆化的金属材料制备，枪体20采用防深冷脆化的材料制备。
冷却气体存储箱5连接冷却气体导孔21且在连接管路上设置有冷却气体过渡阀6，润滑油中间存储箱11连接润滑油导入孔18且在连接管路上设置有润滑油过渡阀12，喷枪14设置于轧辊入口位置，可有多个，分别设置在轧辊入口位置的轧件13上下两侧，向上轧辊15和下工作辊16表面同时喷射润滑油和冷却气体，实现轧辊的润滑与冷却。
在轧机周围设置有氧气含量检测器17，检测周边环境中的氧气含量，当氧气含量低于一定数值时进行报警。
基于上述装置，本发明深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置的工艺，步骤如下：
第一步：开启氧气含量检测器17，保障液态气体使用过程中周围环境有充足的氧气含量，当氧气含量低于一定数值时进行报警，保护工人安全。
第二步：打开液态气体存储罐1。
第三步：打开开关一3和加压泵一4，将液态气体从液态气体存储罐1导入冷却气体存储箱5中。
第四步：打开开关二9和加压泵二10，将润滑油从润滑油存储罐7导入润滑油中间存储箱11中。
第五步：开启冷却气体过渡阀6，将冷却气体导入冷却气体导孔21。开启润滑油过渡阀12，将润滑油导入润滑油导入孔18，通过传感器严格控制润滑油的导入速度，1-20mg/s，润滑油的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，以最小润滑油使用量为目标导向进行控制。
第六步：调节喷枪14的开关大小，通过气体压力控制冷却气体的喷射速度，通过传感器严格控制冷却气体的消耗速度，为0.1-5L/min，冷却气体的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配。
第七步：通过喷枪14，同时将润滑油和冷却气体喷射到上轧辊15和下工作辊16表面，实现轧辊的润滑与冷却，使得轧辊磨损速度大幅降低，实现轧辊使用寿命提高20％以上。
在轧制过程中，根据轧件13的宽度，上下可以分别选择1-10组喷枪14，具体数量根据轧件13宽度进行优化。
参考图2，喷枪14包括枪体20，枪体20内设置轴向的，润滑油导入管19连接在枪体20的侧壁，润滑油导入孔18与冷却气体导孔21垂直相交。润滑油导入管19采用防深冷脆化的金属材料制备，枪体20采用防深冷脆化的材料制备。
利用本发明，对100mm宽铝合金轧制深冷润滑，步骤如下：
第一步：开启氧气含量检测器17，保障液态气体使用过程中周围环境有充足的氧气含量，当氧气含量低于一定数值时进行报警，保护工人安全。
第二步：打开液态气体存储罐1，以液态氮气为原材。
第三步：打开开关一3和加压泵一4，将液态气体从液态气体存储罐1导入冷却气体存储箱5中。
第四步：打开开关二9和加压泵二10，将润滑油从润滑油存储罐7导入润滑油中间存储箱11中。
第五步：开启冷却气体过渡阀6，将冷却气体导入冷却气体导孔21。开启润滑油过渡阀12，将润滑油导入润滑油导入孔18，通过传感器严格控制润滑油的导入速度，为2mg/s，润滑油的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，以最小润滑油使用量为目标导向进行控制。
第六步：调节喷枪14的开关大小，通过气体压力控制冷却气体的喷射速度，通过传感器严格控制冷却气体的消耗速度，为0.2L/min，冷却气体的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配。
第七步：通过喷枪14，同时将润滑油和冷却气体喷射到上轧辊15和下工作辊16表面，实现轧辊的润滑与冷却，使得轧辊磨损速度大幅降低，实现轧辊使用寿命提高35％。
由于本案例中轧件宽度较窄，采用一组喷枪14进行轧制冷却与润滑。

Claims (10)

1.一种深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，包括冷却气体存储箱(5)和润滑油存储罐(7)，冷却气体存储箱(5)连接喷枪(14)的冷却气体导孔(21)且在连接管路上设置有冷却气体过渡阀(6)，润滑油存储罐(7)连接喷枪(14)的润滑油导入孔(18)且在连接管路上设置有润滑油过渡阀(12)，喷枪(14)设置于轧辊入口位置，向轧辊表面同时喷射润滑油和冷却气体，实现轧辊的润滑与冷却。
2.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，所述冷却气体存储箱(5)的入口通过带有开关一(3)和加压泵一(4)的导气管(2)连接液态气体存储罐(1)，出液态气体存储罐(1)的液态气体在冷却气体存储箱(5)中转换为冷却气体。
3.根据权利要求1或2所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，所述液态气体为液氮或者液化二氧化碳。
4.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，所述润滑油存储罐(7)通过带有开关二(9)和加压泵二(10)的润滑油导管(8)连接润滑油中间存储箱(11)，润滑油中间存储箱(11)与喷枪(14)的润滑油导入孔(18)连接。
5.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，所述喷枪(14)有多个，分别设置在轧辊入口位置的轧件(13)上下两侧。
6.根据权利要求1或5所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，所述喷枪(14)包括枪体(20)，冷却气体导孔(21)沿枪体(20)轴向设置，润滑油导入孔(18)开在枪体(20)的侧壁，与冷却气体导孔(21)垂直相交。
7.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置，其特征在于，在轧机周围设置有氧气含量检测器(17)，检测周边环境中的氧气含量，当氧气含量低于一定数值时进行报警。
8.一种基于权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的装置的工艺，其特征在于，打开冷却气体过渡阀(6)和润滑油过渡阀(12)，将冷却气体和润滑油导入到喷枪(14)，通过冷却气体过渡阀(6)控制冷却气体的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，通过润滑油过渡阀(12)控制润滑油的消耗速度与轧机的轧制速度相匹配，喷枪(14)同时将润滑油和冷却气体喷射到轧辊表面，实现轧辊的润滑与冷却。
9.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的工艺，其特征在于，所述润滑油的消耗速度为1-20mg/s，所述氮气的消耗速度为0.1-5L/min。
10.根据权利要求1所述深冷气体与低含量润滑油复合润滑降低轧辊磨损的工艺，其特征在于，过程中实时监测环境中的氧气密度，保障液态气体使用过程中周围环境有充足的氧气含量。
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