DE2607614A1 - Verfahren zum kaltwalzen von aluminium - Google Patents

Description

• Verfahren zum Kaltwalzen von Aluminium Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltwalzen von Aluminium.
• Bei bekannten Verfahren beschränkt sich die Auswahlmöglichkeit der Kühlmittel zum Kaltwalzen von Aluminium auf Produkte der Petroleum-Industrie, wobei normalerweise Kerosene mit Destillationswerten zwischen 1800C und 3300C verwendet werden.
• Die industrielle Entwicklung von biodegradierbaren (biodegradablen) Waschmitteln hat es ermöglicht, große Mengen sehr reiner linearer Parrafine, insbesondere Paraffine mit 14 Kohlenstoffatomen herzustellen, und zwar zu Preisen, die etwa denen von Kerosen entsprechen.
• Die der Erfindung zugrundeliegenden Versuche im Laboratorium und auf industrieller Basis in drei 4-H-Walzwerken für Grobblech und drei Walzwerken für Feinblech haben ergeben, daß die Verwendung reiner linearer Paraffine folgende Vorteile mit sich bringt: a) Beim Walzen von Feinblech wird die Walzgeschwindigkeit merklich erhöht; b) sowohl bei Feinblech als auch bei Grobblech wird die Oberflächenveredlung verbessert; c) die Probleme bei der Beseitigung von ölresten und Glühflecken werden verringert; d) die Kühlkapazität wird verbessert; e) die Arbeitsbedingungen werden durch eine Verminderung lästiger Gerüche und des Angriffs der Schutz farben der Walzwerke ebenfalls verbessert.
• Hiervon war lediglich der Vorteil c) ohne weiteres voraussehbar (aufgrund der chemischen Natur des Produktes), nicht jedoch die restlichen Vorteile; weiterhin haben es hierbei die Untersuchungen ermöglicht, die Rolle des Kühlmittels beim Walzverfahren besser zu verstehen und insbesondere die Beziehung zwischen der beim Walzen erzeugten Oberfläche und der Viskosität in der Berührungs- bzw.
• Kontaktzone zu beachten.
• Das Schmieren muß beim Walzen mittels einer Grenzschicht erfolgen, wobei jedoch trotz der niedrigen Viskosität der verwendeten Basisöle eine gemischte Schmierung erfolgt, zu der in unterschiedlichen Proportionen eine hydrodynamische Schmierung beiträgt, die von den Walzbedingungen und insbesondere von der Walzgeschwindigkeit abhängt. Die Erhöhung der Walzgeschwindigkeit bringt ein erhöhtes ölvolumen in der Mündung der Zylinder bzw. Walzen bzw. im Bereich des Klemmspaltes der Walzen mit sich und damit eine größere Dicke des ölfilmes in der Zwischenphase.
• Die Erhöhung der Walzgeschwindigkeit von neuen Walzwerken einerseits und die Forderung des Marktes nach Walz-Aluminium mit perfekter Oberflächenveredlung andererseits machen die Verwendung leichterer Basisöle erforderlich, um die gestellten Forderungen hoher Produktivität und marktgerechter Oberflächenveredlung erfüllen zu können.
• Die Schmierfähigkeit eines öls bei dem Walzverfahren beruht ausschließlich auf den Walzzusätzen. Obwohl die Hauptaufgabe des Basisöls in der Kühlung und dem Transport der Zusätze besteht, kann es die Schmierung beeinflussen und den Übergang von einer Schmierung durch Grenzschicht auf eine überwiegend hydrodynamische Schmierung bewirken, wodurch die Oberflächen-Qualität negativ beeinflußt wird.
• Diese Wirkung wird durch eine Erhöhung der öl schichtdicke in der Zwischenphase Aluminum-Stahl hervorgerufen und hat ihren Ursprung entweder in den hohen Walzgeschwindigkeiten oder in der Verwendung eines Basisöls einer für bestimmte Walzbedingungen zu hohen Viskisität.
• Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Produktes (im folgenden C-14 genannt) auf der Basis von linearen Paraffinen konnte sowohl beim Walzen von Feinblech als auch beim Walzen von Grobblech eine Verbesserung der Oberflächen-Qualität festgestellt werden. Um die Ursachen feststellen zu können, wurde die Änderung der Viskosität im Hinblick auf die Temperatur und den Druck untersucht, und zwar mit Temperaturwerten zwischen 2C und 1000C und einem Druck zwischen Atmosphärendruck und ca. 2500 kg/cm².
• Der Zweck dieser Untersuchung bestand darin, die tatsächliche Viskosität des oeles in der Zwischenphase (Interphase) festzustellen und gleichzeitig das Resultat des Produktes C-14 mit der eines reinen Paraffinkerosens mit einem Destillationsbereich zwischen 240 und 2700C zu vergleichen. Obwohl die tatsächlichen Druckwerte noch höher liegen als bei dieser Untersuchung, werden bereits eindeutige Resultate erzielt, und zwar bei vereinfachten Versuchsbedingungen.
• Die beiliegende Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Diagramm mit der Veränderung der Viskosität von Kerosen in Bezug auf Temperatur und Druck; Fig. 2 ein Diagramm mit der Veränderung der Viskosität von Tetradecan in Bezug auf Temperatur und Druck; Fig. 3 ein Diagramm mit der Veränderung der spezifischen Wärme in Bezug auf die Temperatur.
• Aus den Fig. 1 und 2 ergibt sich, daß a) die Viskositäten bei dem in der Zwischenphase anfallenden Druck weitaus höher sind als bei Normaldruck; b) die Viskosität des Produktes C-14 (Tetradecan) weniger von dem Druck beeinflußt wird als Kerosen; c) die Viskosität des Produktes C-14 (Tetradecan) bei jeglichem Druck weniger von der Temperatur beeinflußt wird; d) die Unterschiede der Viskosität zwischen dem Produkt C-14 und Kerosen sehr klein sind, die jedoch bei Erhöhung des Druckes zunehmen, wobei das Produkt C-14 stets die niedrigere Viskosität behält.
• Hieraus ergibt sich, daß das Produkt C-14 eine ausgezeichnete Grundlage für ein Kühlmittel in einem Walzverfahren oder, mit anderen Worten, ein Schmiermittel ist, das die hydrodynamische Schmierung weniger begünstigt.
• Eine der Hauptaufgaben des Basisöls im Walzverfahren besteht darin, die Zylinder bzw. Walzen zu kühlen, falls die spezifische Wärme der Basisöle von größter Bedeutung ist, weil sie einen wichtigen Qualitätsfaktor darstellt.
• Zur Veranschaulichung der Vorteile des erfindungsgemäßen Produktes C-14 gegenüber Kerosen wurde die spezifische Wärme beider Produkte zwischen 200C und ungefähr 1000C bestimmt.
• Wie aus Fig 3 zu ersehen ist, besteht ein bedeutender Unterschied bei den Werten der spezifischen Wärme, und zwar bei allen überprüften Temperaturen. So hat das neue Produkt C-14 (Tetradecan) bei 500C eine um 0,08 Einheiten höhere spezifische Wärme als Kerosen, während dieser Unterschied bei 1000C ca. 0,1 Einheiten beträgt.
• Die erfindungsgemäße Verwendung linearer Paraffine anstelle von Kerosen ist insbesondere vorteilhaft 1. beim Walzen mit hoher Geschwindigkeit, insbesondere von Feinblech, 2. beim Walzen mit großen Reduzierungen je Durchlauf und hohen Geschwindigkeiten bei gleichzeitiger Forderung nach guter Oberflächenveredlung und 3. beim Blankwalzen mit hohen Geschwindigkeiten.
• Die Walzöle auf der Basis linearer Paraffine werden mit denselben Walzzusätzen gebildet wie bei Kerosen, z.B.
• mit Alkoholen, Estersäuren usw. oder mit Mischungen mehrerer dieser Zusätze.
• Mit denselben Walzzusätzen ergeben sich bei der Verwendung von Tetradecan als Paraffinbasis (anstelle von Kerosen) folgende Vorteile: 1. Eine Verbesserung des Verhältnisses Schmierung durch Grenzschicht / hydrodynamische Schmierung; 2. Verbesserung der Kühlkapazität; 3. Verbesserung des Verhaltens gegenüber Ausglühungen; 4. verbesserte Arbeitsbedingungen; 5. eine Verbesserung für ein konstantes Aufrechterhalten der Eigenschaften des Produktes; 6. verbesserte Kontrollmöglichkeiten des Produktes aufgrund der einfachen chemischen Zusammensetzung; 7. eine Erhöhung der Walzgeschwindigkeit beim Walzen von Feinblech in einer Größenordnung zu etwa 40%; 8. eine Verbesserung der Oberflächenveredlung bei Grob- und Feinblech; 9. eine Verbesserung der Glühzeiten (zur Beseitigung von ölresten).
• Das erfindungsgemäße Walzöl kann in einer Konzentration zwischen 0 und 10% verwendet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch

   Verfahren zum Kaltwalzen von Aluminium, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß ein Walzöl auf der Basis von linearen Paraffinen, vorzugsweise sehr reinem Tetradecan, mit bekannten Walzzusätzen in einer Konzentration bis zu 108 verwendet wird.

   L e e r s e i t e