CN113727789A

CN113727789A - 轧件的轧制

Info

Publication number: CN113727789A
Application number: CN202080032363.7A
Authority: CN
Inventors: M·贝格曼; K·克里姆佩尔斯塔特
Original assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Austria GmbH
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2020-04-23
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2040-04-23
Also published as: EP3733317B1; US11529660B2; CN113727789B; US20220143662A1; WO2020221654A1; EP3733317A1

Abstract

本发明涉及用于对轧件（2）进行轧制的方法和轧制装置（1）。将所述轧件（2）交替地沿着两个彼此相反的轧制方向导送穿过可逆式轧制机架（3）的两个工作辊（23、24）之间的辊缝（17）。所述轧件（2）在接触区中抵靠在所述工作辊（23、24）上，将润滑剂（21）加入到所述接触区中以便对该接触区进行润滑并且将冷却剂（22）施加到所述轧件（2）和/或所述工作辊（23、24）上。将所述润滑剂（21）以具有载气的混合物（20）的形式仅仅在轧制道次的出口侧上喷射到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上。将所述冷却剂（22）仅仅在轧制道次的入口侧上输出到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上。

Description

轧件的轧制

技术领域

本发明涉及一种用于用可逆式轧制机架对轧件进行轧制的方法，其中将轧件交替地沿着两个彼此相反的轧制方向导送穿过通过可逆式轧制机架的两个工作辊之间的辊缝。所述轧件在接触区中抵靠在工作辊上，将润滑剂、例如润滑油加入到所述接触区中，以便对该接触区进行润滑，并且将冷却剂施加到所述轧件和/或工作辊上。将润滑剂以具有载气的混合物的形式输出，其中将所述混合物仅仅在轧制道次的出口侧喷射到所述工作辊和/或轧件上，其中在所述出口侧上所述轧件从辊缝中出来。

此外，本发明涉及一种用于用可逆式轧制机架对轧件进行轧制的轧制装置，该轧制装置包括：

-具有两个工作辊的可逆式轧制机架，

-至少一根喷射梁，所述喷射梁被设立用于将所述由润滑剂和载气构成的混合物喷射到工作辊上和/或轧件上，

-至少一根冷却梁，所述冷却梁被设立用于将冷却剂输出到所述工作辊和/或轧件上，以及

-控制单元，该控制单元被设立用于如此控制每根喷射梁，从而仅仅在轧制道次的出口侧上输出所述由润滑剂和载气构成的混合物。

背景技术

在可逆式轧制机架中，轧件交替地沿着两个彼此相反的轧制方向被导送穿过两个旋转的工作辊之间的辊缝，以便减小轧件的厚度。所述轧件是通常金属的轧制带。轧件穿过辊缝被称为轧制道次。在第一轧制道次中，所述轧件在此以相对高的酸洗粗糙度进入到辊缝中，此后在每个另外的轧制道次中所述酸洗粗糙度进一步被均整。所述轧件与所述工作辊的摩擦在第一轧制道次中相应地高。后果是高的轧制力以及轧制磨屑对轧件的带材清洁度的负面影响。过高的轧制力在某些情况下在可逆式轧制机架中导致更高数目的所需要的轧制道次并且因此导致更长的生产时间。过高的摩擦系数也可能导致根本不能制造特别薄的产品，因为由于弹性的轧辊变形自轧件的特定的厚度起不能进一步减小厚度。差的带材清洁度导致产品质量的降低（就冷轧的最终产品而言）或者在随后的加工步骤中导致额外的开销（就退火的和/或镀锌的最终产品而言）。为了减小轧件与工作辊的摩擦，通常要对辊缝进行润滑。此外，通常要对工作辊进行冷却，以便降低工作辊的温度和磨损。

EP 2 651 577 B1公开了用于在对金属的轧制带进行轧制时施加润滑剂的一种方法和一种装置，所述轧制带被导送穿过两个工作辊之间的辊缝。在此，在雾化机构中产生由润滑剂和载气构成的混合物，并且该混合物用喷嘴被施加到至少一个工作辊的表面上并且/或者被施加到所述轧制带的表面上。

EP 3 092 088 B1公开了用于在轧制机架中对金属的扁平轧件进行轧制时施加润滑油的一种方法和一种装置。为此，润滑油借助于压缩空气被雾化成气溶胶，该气溶胶借助于多个并排布置的喷嘴被喷到轧件和/或轧制机架的至少一个轧辊上。

WO 2013/029886 A1公开了一种可逆式轧机，其中带状轧件以具有变换的通过方向的道次序列被导送穿过可逆式轧制机架并且在每个道次之后被卷绕在卷取机上，其中借助于布置在可逆式轧制机架与相应的卷取机之间的装置将呈油-空气混合物的形式的纯轧制油喷射到轧件上。在此，在与在先行于相应的轧制道次的工作步骤中将冷却剂施加到工作辊和/或轧件上的过程分开的情况下，进行轧制油的施加。由此并且通过处于所述轧件上的润滑剂的在每次卷取过程中进行的均匀化，能够有利地减少所使用的轧制油量。

发明内容

本发明的任务在于，提供用于用可逆式轧制机架对轧件进行轧制的一种得到改进的方法和一种得到改进的轧制装置。

根据本发明，所述任务通过一种具有权利要求1的特征的方法和一种具有权利要求10的特征的轧制装置来解决。

本发明的有利的设计方案是从属权利要求的主题。

在按本发明的用于对轧件进行轧制的方法中，仅仅在轧制道次的入口侧上将所述冷却剂输出到工作辊和/或轧件上，所述轧件在所述入口侧上进入到辊缝中。因为每两个彼此先后相随的轧制道次具有不同的轧制方向，所以轧制道次的入口侧是所述可逆式轧制机架的一侧、即紧随此后的轧制道次的出口侧，并且轧制道次的出口侧是所述可逆式轧制机架的一侧、即紧随此后的轧制道次的入口侧。

换言之，本发明规定，在可逆式轧制机架中进行轧制时，仅仅在出口侧用润滑剂对轧件进行润滑，并且仅仅在入口侧用冷却剂对轧件进行冷却，其中所述润滑剂以具有载气的混合物（气溶胶）的形式被喷射到工作辊和/或轧件上。优选将所述润滑剂仅仅施加到工作辊上，因为在此从所述可逆式轧制机架中被带出的润滑剂较少，这降低了润滑剂消耗。例如与润滑乳剂的施加相比，通过用由润滑剂和载气构成的混合物对工作辊和/或轧件进行喷射的方式来施加润滑剂的方案具有的优点是，润滑剂能够非常有针对性地仅仅被涂覆到工作辊和/或轧件的特定的表面区域上，以便使润滑剂涂覆集中到接触区上，在所述接触区中轧件在辊缝中抵靠在工作辊上。由此，尤其能够将润滑降低到具有最小润滑剂量的最小量润滑（所谓的最小量润滑：Minimum Quantity Lubrication）。

仅仅在入口侧上将冷却剂输出到工作辊和/或轧件上，这防止了较大的量的冷却剂在出口侧上被从可逆式轧制机架中带出，这恰好在轧件的轧制速度较高时由于冷却剂的惯性而可能出现。仅仅在出口侧上用所述由润滑剂和载气构成的混合物对工作辊和/或轧件进行喷射，这一点考虑到，在入口侧将冷却剂喷射到工作辊和/或轧件上并且同时在入口侧将冷却剂输出到工作辊和/或轧件上时，所述冷却剂能够防止所述由润滑剂和载气构成的混合物到达工作辊和/或轧件。在此利用了以下这一点，即：通过用所述由润滑剂和载气构成的混合物对工作辊和/或轧件进行喷射的方式来施加的润滑剂比例如用乳剂施加的润滑剂更好地附着在工作辊和/或轧件上，从而不需要在入口侧上并且在出口侧上排出润滑剂，因为在出口侧上施加的润滑剂由于其附着而也在入口侧上起作用。

作为冷却剂例如使用水或冷却乳剂。所述冷却乳剂例如包含轧制油，其份额小于冷却乳剂的10个体积百分点。此外，所述冷却剂能够包含至少一种乳化剂，其防止冷却乳剂的成分（例如水和轧制油）的离析并且改进润滑剂在工作辊和/或轧件上的附着。将纯水用作为冷却剂，这相对于冷却乳剂的使用所具有的优点是，所述冷却剂的温度能够保持得比在乳剂冷却时低（冷却乳剂需要一定的最低温度），由此改进冷却作用。此外，在纯水冷却的情况下，省去了用于制造且再处理冷却乳剂的开销（安装、连续的运行成本）。通过乳化剂的拌和能够有利地进一步降低润滑剂需求，其中所述乳化剂改进了润滑剂在工作辊和/或轧件上的附着。

此外能够规定，仅仅在将轧件沿着两个轧制方向之一导送穿过辊缝时将所述由润滑剂和载气构成的混合物喷射到工作辊和/或轧件上。由此，用于输出混合物的喷射梁只需要布置在可逆式轧制机架的一侧上。

作为替代方案，能够规定，在将轧件沿着两个轧制方向导送穿过辊缝时将所述由润滑剂和载气构成的混合物喷射到工作辊和/或轧件上。这要求喷射梁在所述可逆式轧制机架的两侧上输出混合物，但是能够实现更灵活的润滑，因为在每个任意的轧制道次中都能够在出口侧上将润滑剂施加到工作辊和/或轧件上。

此外能够规定，在将轧件首次导送穿过辊缝时（也就是说在第一轧制道次中），以比轧件的其余区域小的速度将轧件的轧件头部导送穿过辊缝，其中所述轧件头部作为轧件的第一区域被导送穿过所述辊缝。在此，此外能够规定，在将轧件头部第一次导送穿过辊缝时没有将冷却剂输出到工作辊和/或轧件上。在本发明的这种设计方案中，由于在第一轧制道次中将轧件头部比较缓慢地导送穿过辊缝而没有产生像在以较高的速度穿过辊缝时那样高的冷却需求。由此，能够在将轧件穿入到可逆式轧制机架中的期间放弃冷却。这通常不是问题，因为轧件头部大多本来就具有降低的质量并且因此被用作废料。

在用于实施按本发明的方法的按本发明的轧制装置中，所述控制单元被设立用于如此控制每根冷却梁，从而仅仅在轧制道次的入口侧上输出所述冷却剂。

按本发明的轧制装置能够实施所述按本发明的方法。因此，按本发明的轧制装置的优点相应于所述按本发明的方法的上面已经提到的优点。

在所述轧制装置的一种设计方案中，所有喷射梁都布置在可逆式轧制机架的同一侧上。相对于喷射梁在所述可逆式轧制机架的两侧上的布置，所述轧制装置的这种设计方案节省了位置空间、开销和成本，并且考虑到了由于所述润滑剂在工作辊上和/或在轧件上的上面已经探讨的良好附着而通常能够放弃在每个轧制道次中的润滑。

在所述轧制装置的另一种实施方式中，所述可逆式轧制机架的至少一侧上布置了至少一根喷射梁和至少一根冷却梁。

在所述轧制装置的另一种设计方案中，在所述可逆式轧制机架的至少一侧上在至少一根喷射梁布置在轧件平面的上方并且至少一根喷射梁布置在所述轧件平面的下方，其中在所述轧件平面中导送轧件。此外，在所述可逆式轧制机架的至少一个侧上，至少一根冷却梁能够布置在所述轧件平面的上方并且至少一根冷却梁能够布置在所述轧件平面的下方。所述轧制装置的这些设计方案能够有利地在轧件的两侧上实现对于工作辊和/或轧件的润滑和/或冷却。

附图说明

本发明的上面描述的特性、特征和优点以及如何实现这些特性、特征和优点的方式和方法结合以下对实施例所作的描述而变得更加清楚易懂，所述实施例结合附图来详细解释。在此：

图1示意性示出了按本发明的轧制装置的第一种实施例的侧视图，

图2示意性示出了按本发明的轧制装置的第二种实施例的侧视图，

彼此相应的部件在附图中设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示意性示出了按本发明的用于对轧件2进行轧制的轧制装置1的第一种实施例的侧视图。所述轧件2是金属轧制带、例如钢带，其厚度通过轧制而减小。所述轧制装置1包括一台可逆式轧制机架3、两根喷射梁5、6、四根冷却梁9至12和一个控制单元27。

所述可逆式轧制机架3具有两个上下叠置的工作辊23、24和两个支承辊25、26，其中一个支承辊25布置在两个工作辊23、24的上方，并且另一个支承辊26布置在两个工作辊23、24的下方。所述两个工作辊23、24通过辊缝17来相互隔开。

为了对轧件2进行轧制，将所述工作辊23、24置于旋转之中，并且通过所述旋转的工作辊23、24将轧件2交替地沿着两个彼此相反的轧制方向导送穿过辊缝17。在图1中示出一个轧制道次，在该轧制道次中将所述轧件2从左向右导送穿过辊缝17，使得所述可逆式轧制机架3的左侧是轧制道次的入口侧并且所述可逆式轧制机架3的右侧是轧制道次的出口侧。在紧随此后的轧制道次中，将所述轧件2从右向左导送穿过辊缝17，使得所述可逆式轧制机架3的右侧是轧制道次的入口侧并且所述可逆式轧制机架3的左侧是轧制道次的出口侧。

所述喷射梁5、6布置在可逆式轧制机架3的一侧上，其中一根喷射梁5布置在轧件平面19的上方，在该轧件平面中所述轧件2得到导引，并且另一根喷射梁6布置在所述轧件平面19的下方。每根喷射梁5、6都被设立用于将由润滑剂21 、例如润滑油和载气构成的混合物20（气溶胶）喷射到工作辊23、24的表面上。为了产生混合物20，每根喷射梁5、6具有未详细示出的雾化机构，所述润滑剂21和载气被输送给所述雾化机构并且所述雾化机构使润滑剂21在载气中雾化。为了输出混合物20，每根喷射梁5、6同样具有未详细示出的喷嘴，所述喷嘴被设立用于将混合物20喷射到工作辊23、24的表面上。

所述冷却梁9至12布置在可逆式轧制机架3的两侧，其中在所述可逆式轧制机架3的每一侧上，一根冷却梁9、11布置在轧件平面19的上方，并且一根冷却梁10、12布置在轧件平面19的下方。每根冷却梁9至12被设立用于将冷却剂22输出到工作辊23、24的表面和/或轧件2的表面上。为此，每根冷却梁9至12例如具有未详细示出的喷嘴，通过所述喷嘴能够输出冷却剂21。所述冷却剂22例如是水或者包含水和轧制油的冷却乳剂，其中所述冷却乳剂的含油量小于十个体积百分点。此外，所述冷却剂22能够包含至少一种乳化剂，所述乳化剂改进润滑剂21在工作辊23、24和/或轧件2上的附着。

所述喷射梁5、6和冷却梁9至12能够通过控制单元27来控制。所述控制单元27被设立用于如此控制喷射梁5、6和冷却梁9至12，从而将所述混合物20仅仅在轧制道次的出口侧上喷射到工作辊23、24上并且将所述冷却剂22仅仅在轧制道次的入口侧上输出到工作辊23、24上并且/或者输出到轧件2上。因为在图1所示的实施例中，所述喷射梁5、6仅仅布置在可逆式轧制机架3的一侧上，所以在本实施例中所述混合物20因此仅仅至多在每第二个轧制道次中被喷射到工作辊23、24上。

此外，优选在第一轧制道次中将轧件2的轧件头部以比该轧件2的其余区域小的速度导送穿过辊缝17，并且在将所述轧件头部首次导送穿过辊缝17时没有将冷却剂22输出到工作辊23、24和/或轧件2上，其中所述轧件头部作为所述轧件2的第一区域被导送穿过辊缝17。

图2示意性示出了按本发明的用于对轧件2进行轧制的轧制装置1的第二种实施例的侧视图。该实施例与在图1中所示出的第一种实施例的区别仅仅在于喷射梁5至8的数目和布置。在所述第二种实施例中，在所述可逆式轧制机架3的每一侧上，一根喷射梁5、7和一根冷却梁9、11布置在所述轧件平面19的上方，并且一根喷射梁6、8和一根冷却梁10、12布置在所述轧件平面19的下方。

所述控制单元27类似于第一种实施例地被设立用于如此控制所述喷射梁5至8和冷却梁9至12，从而将所述混合物20仅仅在轧制道次的出口侧上喷射到工作辊23、24上并且将所述冷却剂22仅仅在轧制道次的入口侧上输出到工作辊23、24和/或轧件2上。因为在图2所示的实施例中，喷射梁5至8布置在所述可逆式轧制机架3的两侧，所以与图1所示的实施例不同，所述混合物20能够在每个轧制道次中被喷射到工作辊23、24上。在图2中如在图1中一样示出了一个轧制道次，在该轧制道次中所述轧件2从左向右被导送穿过辊缝17，使得所述轧制道次的入口侧是可逆式轧制机架3的左侧并且所述轧制道次的出口侧是可逆式轧制机架3的右侧。与此相对应，在这个轧制道次中仅仅由布置在可逆式轧制机架3的右边的喷射梁5、6向所述工作辊23、24喷射混合物20，并且仅仅由布置在可逆式轧制机架3的左边的冷却梁11、12将所述冷却剂22输出到工作辊23、24和/或轧件2上。

尽管通过优选的实施例详细地对本发明进行了图解和描述，但是本发明不受所公开的实例的限制并且本领域的技术人员能够从中推导出其他变形方案，而不离开本发明的保护范围。

附图标记列表：

1轧制装置

2轧件

3 可逆式轧制机架

5至8喷射梁

9至12冷却梁

17辊缝

19轧件平面

20混合物

21润滑剂

22冷却剂

23、24工作辊

25、26支承辊

27控制单元。

Claims

1.用于对轧件（2）进行轧制的方法，其中

-将所述轧件（2）交替地沿着两个彼此相反的轧制方向导送穿过可逆式轧制机架（3）的两个工作辊（23、24）之间的辊缝（17），

-所述轧件（2）在接触区中抵靠在所述工作辊（23、24）上，将润滑剂（21）加入到所述接触区中以便对该接触区进行润滑，

-并且将冷却剂（22）施加到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上，其中

-将所述润滑剂（21）以具有载气的混合物（20）的形式输出，其中将所述混合物（20）仅仅在轧制道次的出口侧上喷射到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上，在所述出口侧上所述轧件（2）从所述辊缝（17）中出来，

其特征在于，

将所述冷却剂（22）仅仅在轧制道次的入口侧上输出到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上，在所述入口侧上所述轧件（2）进入到所述辊缝（17）中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中润滑剂（21）是润滑油。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中作为冷却剂（22）而使用水。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中作为冷却剂（22）而使用冷却乳剂。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述冷却剂（22）包含至少一种乳化剂，所述乳化剂改进所述润滑剂（21）在所述工作辊（23、24）上并且/或者在所述轧件（2）上的附着。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中只有在将所述轧件（2）沿着两个轧制方向之一导送穿过所述辊缝（17）时，才将由润滑剂（21）和载气构成的混合物（20）喷射到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中在将所述轧件（2）沿着两个轧制方向导送穿过所述辊缝（17）时，将由润滑剂（21）和载气构成的混合物（20）喷射到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在将所述轧件（2）首次导送穿过所述辊缝（17）时，以比所述轧件（2）的其余区域小的速度将所述轧件（2）的轧件头部导送穿过所述辊缝（17），轧件头部作为所述轧件（2）的第一区域被导送穿过所述辊缝（17）。

9. 根据权利要求8所述的方法，其中在将所述轧件头部首次导送穿过所述辊缝（17）时没有将冷却剂（22）输出到所述工作辊（23、24）和/或所述轧件（2）上。

10.用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法的轧制装置（1），该轧制装置（1）包括

-带有两个工作辊（23、24）的可逆式轧制机架（3），

-至少一根喷射梁（5至8），所述喷射梁被设立用于将由润滑剂（21）和载气构成的混合物（20）喷射到工作辊（23、24）上和/或轧件（2）上，

-至少一根冷却梁（9至12），所述冷却梁被设立用于将所述冷却剂（22）输出到工作辊（23、24）上和/或轧件（2）上，以及

-控制单元（27），该控制单元被设立用于如此控制每根喷射梁（5至8），从而仅仅在轧制道次的出口侧上输出由润滑剂（21）和载气构成的混合物（20），

其特征在于，

所述控制单元（27）被设立用于如此控制每根冷却梁（9至12），从而仅仅在轧制道次的入口侧上输出所述冷却剂（22）。

11.根据权利要求10所述的轧制装置（1），其中所有喷射梁（5、6）布置在所述可逆式轧制机架（3）的同一侧上。

12.根据权利要求10或11所述的轧制装置（1），其中在所述可逆式轧制机架（3）的至少一侧上设置了至少一根喷射梁（5至8）和至少一根冷却梁（9至12）。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的轧制装置（1），其中在所述可逆式轧制机架（3）的至少一侧上至少一根喷射梁（5、7）布置在轧件平面（19）的上方，并且至少一根喷射梁（6、8）布置在所述轧件平面（19）的下方，其中在所述轧件平面中导送所述轧件（2）。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的轧制装置（1），其中在所述可逆式轧制机架（3）的至少一侧上至少一根冷却梁（9、11）布置在轧件平面（19）的上方，并且至少一根冷却梁（10、12）布置在所述轧件平面（19）的下方，其中在所述轧件平面中导送所述轧件（2）。