CN110809497A - 在轧制坯料的冷轧期间清洁轧制坯料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在轧制坯料（5）在串列式轧机（1）的冷轧期间清洁该轧制坯料（5）的方法，所述串列式轧机（1）包括多个轧机机座（7、9）。所述轧制坯料（5）被沿着移动方向（3）移动通过所述串列式轧机（1），以及在两个轧机机座（7、9）之间，沿着喷洒方向将清洁液体（26）喷洒到所述轧制坯料（5）上，所述喷洒方向具有与所述移动方向（3）相反的分量。

Description

在轧制坯料的冷轧期间清洁轧制坯料

本发明涉及用于在工件的冷轧期间清洁工件的方法。

在工件的冷轧期间，通常为金属带的工件通常经历多次变形，其中每次变形都减少该工件的厚度。这些变形例如是在所谓的串列式轧机中进行的，借助这种轧机工件被沿着一个轧制方向移动通过多个轧机机座，这些轧机机座沿着轧制方向串列式布置并且每一个都产生一次变形。替换地或附加地，在所谓的可逆式轧制的情况下，工件在多次轧制通过中被交替地沿着相反的轧制方向移动通过同一轧机机座，在每次通过中产生该工件的一次变形。

轧机机座通常具有两个工作辊，这两个工作辊一个布置在另一个上方并且由轧辊开度隔开，工件被移动通过该轧辊开度。为了减少工件与工作辊之间的摩擦，轧制乳剂被应用到工件和/或工作辊。轧制乳剂通常包含水、轧制油和乳化剂，以使得该轧制油能与水混合。乳剂可还包含其它的成分，例如至少一种抗氧化剂、水保护添加剂和/或腐蚀保护添加剂。

在冷轧期间，金属颗粒被从工件和工作辊上磨下。而且，乳剂残余物，尤其是轧制油，继续粘附到该工件。被磨下的金属颗粒和乳剂残余物污染了经冷轧的工件的表面并且不利地影响了该工件的表面品质。为了减少这些杂质，例如尝试了例如通过保持装备清洁、合适的维护或在乳剂中采用低油浓度来最小化冷轧装置中对工件的表面的污染。例如，在冷轧之后还清洁该工件，所述清洁通过结合流体的机械装置（例如，通过刷擦）来实现或化学地实现。

DE 282 632 A5公开了一种用于在经冷轧带离开轧辊开度时清洁该带的设备，这个设备的形式是一个保持板，在该保持板上安装有V形机械刮片并且该保持板还包括用于将清洁剂施加到工件上的孔。机械刮擦设备本质上就受到磨损。而且，可能已经进入该刮擦设备的硬颗粒会刮伤工件的表面。

DE 30 28 285 A1公开了一种用于在冷轧期间清洁金属带的方法，其中在最后的轧制操作之前和之后立即将清洁溶液喷洒到金属带的上表面和下表面。但是，如果仅仅在最后的轧制操作之前和之后清洁工件，那么在最后的轧制操作之前就已经被牢固地轧到工件的表面里面的金属颗粒要么根本不再能被移除要么仅能在付出大的代价后将其从工件的表面移除。

本发明的目标是具体说明一种改进的用于在工件的冷轧期间清洁工件的方法。

根据本发明通过具有如权利要求1或4所述的特征的方法和通过具有如权利要求15中所述的特征的串列式轧机来实现这个目标。

本发明的有利的实施例公开在从属权利要求中。

根据本发明的方法的第一实施例涉及在工件在串列式轧机中的冷轧期间清洁该工件，该串列式轧机包括多个轧机机座。在这个实施例中，工件被沿一个轧制方向移动通过串列式轧机，并且在两个轧机机座之间，清洁液体被沿着喷洒方向喷洒到工件上，喷洒方向具有与轧制方向相反的分量。

这个实施例使得工件能够在串列式轧机的两个轧机机座之间被清洁。这意味着在工件通过一个轧机机座之后该工件的任何污染物都可在该工件进入下一个轧机机座之前被移除。这阻止了在通过一个轧机机座期间被磨下的金属颗粒被下一个轧机机座轧到工件的表面里面，因为它们在工件进入该下一个轧机机座之前就已经被从工件移除。

与从工件机械刮擦掉金属颗粒和乳剂残余物相比，用清洁液体喷洒工件来清洁工件的优点是，避免了清洁设备与工件的接触以及因此清洁设备因其与工件的接触而引起的机械磨损。要被移除的金属颗粒具有的尺寸的量级是几μm并且仅通过清洁喷洒射流的机械效应被移除；因此清洁液体的高温是不必要的，由此有利地不再需要加热器和相关的能量要求，这与位于串列式轧机下游的传统的带清洁系统不同。沿着具有与轧制方向相反的分量的喷洒方向对工件进行喷洒有利地借助与金属颗粒和乳剂残余物的运动相反的喷洒方向分量增加了喷洒的清洁效果。

本发明的第一实施例的变型规定了，清洁液体在串列式轧机的第一和第二轧机机座之间和/或在第二和第三轧机机座之间被喷洒到工件。串列式轧机的第一轧机机座应被理解为表示该工件最初通过的串列式轧机的机座。因此，串列式轧机的第二和第三轧机机座应被理解为分别表示工件通过的第二和第三串列式轧机机座。

该方法的第一实施例的上述变型考虑了，在串列式轧机中，大多数的金属磨损发生在串列式轧机的前两个机座中，因为进入串列式轧机的工件具有高的表面粗糙度并且与其通过下游轧机机座时的状态相比仍然相对软且厚。也就是说，工件的表面粗糙随着每次轧制操作而减小，而工件的表面硬度随着每次轧制操作而增大。因此，工件的金属磨损也随着每次轧制操作而减小。因此，有利的是尽早在串列式轧机的第一和/或第二机座之后就清洁工件，以防止在工件通过前两个轧机机座期间磨下的大量的金属颗粒被后面的机座轧到工件的表面里面并且不再能够被移除或仅在付出大量的时间和努力的情况下才能被移除。这使得工件的清洁度和表面品质与直到串列式轧机的末端才清洁工件相比能被显著改进，并且允许减少后续的清洁措施。

根据本发明的方法的第二实施例涉及在工件在轧机机座中的可逆式冷轧期间清洁工件。这里，工件在多次通过中被交替地沿着相反的轧制方向移动通过轧机机座，并且在两次通过之间，沿着具有与轧制方向相反的分量的方向将清洁液体喷洒到工件上。

根据本发明的方法的第二实施例对应第一实施例，除了用在两次逆向的轧制通过之间的清洁代替在工件通过串列式轧机时在两个轧机机座之间的工件清洁。

因此，该方法的第二实施例的变型，类似于第一实施例的上述变型，规定在第一轧制通过和第二轧制通过之间和/或在第二轧制通过和第三轧制通过之间将清洁液体喷洒到工件上。

本发明的变型规定了乳剂被用作清洁液体。尤其是，被用作清洁液体的乳剂可与也用于减少在工件与串列式轧机机座的辊或可逆式轧机机座的辊之间的摩擦的乳剂相同。因此，尤其是冷轧装置的现有乳剂系统的管路的至少一些也可被用于清洁工件，由此减少了管路成本/复杂性。

替换地，例如水可被用作清洁液体。与使用特殊的清洁液体相比，使用水减少了工件清洁成本。

本发明的另一变型规定了，清洁液体以6和100巴之间的压力被喷洒到工件上。在冷轧期间使用了相对大量的乳剂，例如每个轧机机座约6000l/分钟。这通常产生了在工件的上侧上的乳剂“湖”，这个“湖”几毫米深，清洁液体不得不迫使自己通过这个湖以从工件逐出金属颗粒和乳剂残余物。为了实现这一点，清洁液体通常以6和100巴之间的压力被喷洒到工件上。

本发明的另一变型规定了，喷洒方向具有被定向为朝着工件的边缘区域的分量。这使得金属颗粒和被喷洒到工件上的清洁液体的乳剂残余物被移向工件的边缘区域，在那里它们可被从工件移除。

本发明的另一变型规定了，取决于用清洁液体喷洒的喷洒位置，喷洒方向在工件的与轧制方向成直角的宽度上变化。这意味着金属颗粒和被喷洒到工件上的清洁液体的乳剂残余物可尤其被移动到最接近喷洒位置的边缘区域。

因此，本发明的上面两个提到的变型的进一步发展规定，喷洒方向的被定向成朝着工件的边缘区域的分量取决于喷洒位置是被定向成朝着最接近喷洒位置的工件边缘区域。

本发明的另一变型规定，在喷洒方向和工件表面之间的喷洒角度可被调节。这使得相应的冷轧装置的喷洒方向能够被调整从而以依赖于装置的方式优化清洁效果。

本发明的另一变型规定了，清洁液体被喷洒到工件的上侧和下侧。本发明的这个变型考虑了通常工件的两侧在冷轧期间都被金属颗粒和乳剂残余物污染，并且因此对两侧的清洁是有利的。

用于冷轧在一个轧制方向被移动通过串列式轧机的工件的串列式轧机包括沿着轧制方向布置的一系列轧机机座，并在两个轧机机座之间有至少一个喷洒棒，所述喷洒棒具有多个喷嘴，通过所述喷嘴可将清洁液体沿着喷洒方向喷洒到工件上，所述喷洒方向具有与轧制方向相反的分量。这种将具有用于用清洁液体喷洒工件的多个喷嘴的喷洒棒布置在两个轧机机座之间使得本发明的方法成为可能，并带有上述的用于在包括多个轧机机座的串列式轧机中冷轧工件期间清洁工件的优点。

结合下面对示例性实施例的描述可更清楚且更容易地理解本发明的上述特点、特征和优点以及实现它们的方式，将参照附图更具体地解释示例性实施例。附图中：

图1示出了串列式轧机的第一示例性实施例的一部分，

图2示出了串列式轧机的第二示例性实施例的一部分，

图3示出了在两个轧机机座之间的喷洒棒的第一示例性实施例的平面图，

图4示出了在两个轧机机座之间的图3示出的喷洒棒的侧视图，

图5示出了在两个轧机机座之间的喷洒棒的第二示例性实施例的平面图，

图6示出了在两个轧机机座之间的图5中示出的喷洒棒的侧视图。

对应的部分在附图中使用相同的附图标记。

图1示意性地图示了用于冷轧沿着一个轧制方向3被移动通过串列式轧机1的工件5的串列式轧机1的第一示例性实施例的一部分，在这种情况下工件5是金属带。

串列式轧机1包括多个轧机机座7、9，在图1中仅示出了这些轧机机座中的两个。尤其是所示出的两个轧机机座7、9可以是串列式轧机1的第一和第二轧机机座7、9或者第二和第三轧机机座7、9。每个轧机机座7、9具有两个工作辊11，这两个工作辊一个布置在另一个上方并且由轧辊开度隔开，使工件5通过该轧辊开度并且由此被轧制。每个轧机机座7还具有用于每个工作辊11的备用辊13。

串列式轧机1还包括用于将乳剂16分配到工作辊11和工件5上的乳剂系统15。乳剂16通常包含水、轧制油和乳化剂以使得轧制油能与水混合。乳剂16还可具有其它的成分，例如至少一种抗氧化剂、磨损保护添加剂和/或腐蚀保护添加剂。乳剂16在进入侧被分配到每个轧机机座7、9的轧辊开度的区域内并到达工件5的上侧和下侧以及轧机机座7、9的两个工作辊11上，并且在离开侧被分配到轧机机座7、9的两个工作辊11上。术语进入侧指的是轧机机座7、9的工件5被供给到轧机机座7、9的一侧，而术语离开侧指的是轧机机座7、9的与进入侧相反的一侧。

乳剂系统15具有乳剂罐17以用于存储乳剂16，和用于每个轧机机座7、9的用于收集从轧机机座7、9上滴落的乳剂16的收集容器19。乳剂系统15还具有管路，借此乳剂16被从收集容器19传送到乳剂罐17内以及从乳剂罐17传送到轧机机座7。

用于清洁工件5的两个喷洒棒21、23被设置在第一轧机机座7和第二轧机机座9之间，其中上喷洒棒21被设置在工件5上方，而下喷洒棒23被设置在工件5下方。

每个喷洒棒21、23具有多个喷嘴25，借此清洁液体26可被沿着喷洒方向喷洒到工件5上，所述喷洒方向具有与轧制方向3相反的分量。在这个示例性实施例中，清洁液体26是经过滤的乳剂16，该乳剂16被从乳剂系统15经由过滤器27和泵29分别供应给喷洒棒21、23。过滤器27被用于将乳剂16与污染物分离，尤其是从工件5和工作辊11上磨下的金属颗粒。泵29每一个都产生在6和100巴之间的压力，利用该压力清洁液体26被喷洒到工件5上。喷嘴25的距离工件5的竖直距离例如是约20cm。喷洒棒21、23的示例将在下面参照图3至6被更具体地描述。

与图1中示出的喷洒棒21、23类似，喷洒棒21、23也能被设置在串列式轧机1的其它轧机机座7、9之间。

图2示意性地图示了用于冷轧沿着一个轧制方向3被移动通过串列式轧机1的工件5的串列式轧机1的第二示例性实施例的一部分，在这种情况下工件5是金属带。这个示例性实施例与图1中示出的示例性实施例的区别仅在于，喷洒棒21、23不是被从乳剂系统15供给的，而是从单独的清洁系统31供给的，清洁系统31给喷洒棒21、23供应与乳剂系统15的乳剂16不同的清洁液体26。

清洁液体26在这个示例性实施例中例如是类似于乳剂系统15的乳剂16的乳剂，但是其组成不同于乳剂系统15的乳剂16的组成，从而改善清洁效果。替换地，清洁液体26例如是水。

清洁系统31包括清洁罐33以存储清洁液体26，从清洁罐33通过泵29并任选地通过过滤器27给相应的喷洒棒21、23供应清洁液体26。

图3和4示意性地图示了在两个轧机机座7、9之间的喷洒棒21的第一示例性实施例。图3示出了喷洒棒21、工件5和轧机机座7、9的平面图，并且图4示出了喷洒棒21、工件5和轧机机座7、9的工作辊11的侧视图，为了简化期间在图4中仅示出了一个喷洒射流。

喷洒棒21在工件5的上方在工件5的相对边缘区域35、37之间延伸。喷洒棒21具有两个喷洒臂，这两个喷洒臂每一个都从喷洒棒21的中心朝着边缘区域35、37中的一个延伸并且彼此形成角度，使得喷洒棒21是V形的，其中V的顶点面对轧机机座7，工件5最初通过该轧机机座7。喷洒棒21的喷嘴25被设置在喷洒棒21的出口侧，所述出口侧面对轧机机座7，工件5最初通过该轧机机座7。每个喷嘴25将清洁液体26沿喷洒方向喷洒到工件5上，喷洒方向具有与轧制方向相反的分量。

图5和6示意性地图示了在两个轧机机座7、9之间的喷洒棒21的第二示例性实施例。类似于图3，图5示出了喷洒棒21、工件5和轧机机座7、9的平面图，并且类似于图4，图6示出了喷洒棒21、工件5和轧机机座7、9的工作辊11的侧视图。

与图3和图4中示出的示例性实施例不同，喷洒棒21不是以V形方式延伸，而是以沿直线在工件5上方在工件5的相对的边缘区域35、37之间延伸。喷洒棒21的喷嘴25还是被布置在喷洒棒21的出口侧，所述出口侧面对轧机机座7，工件5最初通过该轧机机座7，并且每个喷嘴25将清洁液体26沿着喷洒方向被应用到工件5，喷洒方向具有与轧制方向3相反的分量。

在图3到6中示出的喷洒棒21的两个示例性实施例中，每个喷嘴25的喷洒方向具有朝着最接近相应的喷嘴25的边缘区域35、37定向的分量。在图3和4中示出的示例性实施例中，这是通过喷洒棒21的V形实现的，其中可垂直于喷洒棒的相应的腿的直线地递送清洁液体26。在图5和6中示出的示例性实施例中，这是通过喷洒棒21中的喷嘴25的取向实现的。在图3和4中示出的示例性实施例因此允许比图5和6中示出的示例性实施例喷洒棒21中的更简单的喷嘴25布置，而在图5和6中示出的示例性实施例具有比图3和4中示出的示例性实施例更简单的喷洒棒21自身的几何形式。

在图3至6中示出的喷洒棒21的两个示例性实施例中，还可以规定，喷洒棒21被可枢转地安装，使得在喷洒方向和用清洁液体26喷洒的工件5的表面之间的喷洒角度39可被调节。

喷嘴25例如是扁平扇形喷嘴，每一个都具有从喷嘴25到工件5逐渐变宽的喷洒轮廓。替换地，喷嘴25可以被实施为完全射流喷嘴，其具有基本上恒定横截面的喷洒轮廓。

本发明的对工件5的清洁成本低廉且易于连接到已有的装置自动设备，因为无需其它的设施用以连接喷洒棒21、23，除了一个额外的泵29，以及可能的用于移除污染物的过滤器27和用于每个喷洒棒21、23或喷洒棒组的一个控制阀之外。另外，因为喷洒棒21、23以相对高的压力将清洁液体26喷洒到工件5，与来自乳剂系统15的乳剂16相比（例如，6000l/分钟每机座7、9），仅非常小量的清洁液体26，例如，约500l/分钟每机座之间的区域，被应用到工件5，使得工件5的冷却行为不会受到额外的喷洒棒21、23的显著影响并且因此不需要对由喷洒棒21、23递送的清洁液体的量进行复杂控制（喷洒棒21、23仅仅在流量和体积方面与恒定产量有关）。由于上述原因，本发明的对工件5的清洁也适合于作为用于现有的串列式轧机1的廉价的后加装方案。

尽管图示了并通过优选的示例性实施例具体描述了本发明，但本发明不限于所公开的示例并且其他的变型对本领域技术人员来说也是容易想到的，这不超出本发明所寻求的保护范围。

附图标记列表

1 串列式轧机

3 轧制方向

5 工件

7、9 轧机机座

11 工作辊

13 备用辊

15 乳剂系统

16 乳剂

17 乳剂罐

19 收集容器

21、23 喷洒棒

25 喷嘴

26 清洁液体

27 过滤器

29 泵

31 清洁系统

33 清洁罐

35、37 边缘区域

39 喷洒角度。

Claims (15)

1. 一种用于在工件（5）在串列式轧机（1）的冷轧期间清洁该工件（5）的方法，所述串列式轧机（1）具有多个轧机机座（7、9），其中

-所述工件（5）被沿着一个轧制方向（3）移动通过所述串列式轧机（1），以及

-在两个轧机机座（7、9）之间，沿着喷洒方向将清洁液体（26）喷洒到所述工件（5）上，所述喷洒方向具有与所述轧制方向（3）相反的分量。

2.如权利要求1所述的方法，

其特征在于，所述清洁液体（26）被在所述串列式轧机（1）的第一轧机机座（7、9）和第二轧机机座（7、9）之间被喷洒到所述工件（5）上。

3.如权利要求1或2所述的方法，

其特征在于，所述清洁液体（26）被在所述串列式轧机（1）的第二轧机机座（7、9）和第三轧机机座（7、9）之间被喷洒到所述工件（5）上。

4. 一种用于在工件（5）在轧机机座（7、9）中的可逆式冷轧期间清洁该工件（5）的方法，其中

-所述工件（5）被在多个轧制通过中交替地沿着相反的轧制方向（3）移动通过所述轧机机座（7、9），以及

-在两个轧制通过之间，清洁液体（26）被沿着喷洒方向喷洒到所述工件（5）上，所述喷洒方向具有与所述轧制方向（3）相反的分量。

5.如权利要求4所述的方法，

其特征在于，所述清洁液体（26）在第一轧制通过和第二轧制通过之间被喷洒到所述工件（5）。

6.如权利要求4或5所述的方法，

其特征在于，所述清洁液体（26）被在第二轧制通过和第三轧制通过之间被喷洒到所述工件（5）。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，乳剂（16）被用作所述清洁液体（26）。

8.如权利要求1到6中任一项所述的方法，

其特征在于，水用作所述清洁液体（26）。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述清洁液体（26）被以6和100巴之间的压力喷洒到所述工件（5）。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述喷洒方向具有朝着所述工件（5）的边缘区域（35、37）定向的分量。

11.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，所述喷洒方向在与所述轧制方向（3）成直角的所述工件（5）的宽度上根据用所述清洁液体（26）进行喷洒的喷洒位置而变化。

12.如权利要求10和11中任一项所述的方法，

其特征在于，所述喷洒方向的被朝着所述工件（5）的边缘区域（35、37）定向的分量，根据所述喷洒位置，被定向成朝着最接近所述喷洒位置的所述工件（5）的边缘区域（35、37）。

13.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，在所述喷洒方向和所述工件（5）的表面之间的喷洒角度（39）是可调节的。

14.如前述权利要求中任一项所述的方法，

其特征在于，清洁液体（26）被喷洒到所述工件（5）的上表面和下表面。

15. 一种用于冷轧沿着一个轧制方向（3）被移动通过串列式轧机（1）的工件（5）的串列式轧机（1），所述串列式轧机（1）包括

-沿着所述轧制方向（3）串列布置的多个轧机机座（7、9），以及

-设置在两个轧机机座（7、9）之间的具有多个喷嘴（25）的至少一个喷洒棒（21、23），清洁液体（26）能通过所述喷嘴（25）沿喷洒方向被喷洒到工件（5）上，所述喷洒方向具有与所述轧制方向（3）相反的分量。

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