DE4203687A1 - Kuehl- und schmiermittelanlage fuer walzwerke - Google Patents
Kuehl- und schmiermittelanlage fuer walzwerkeInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kühl- und
Schmiermittelanlage für Walzwerke, bestehend aus einer Kühl-
und Schmiermittelzuführung, einer Kühl- und
Schmiermittelrückführung und einer Kühl- und
Schmiermittelaufbereitung, die einen Sammelbehälter für das
rückgeführte Kühl- und Schmiermittel und eine Filteranlage
aufweist.
Eine solche Kühl- und Schmiermittelanlage dient dazu,
während des Walzprozesses die Walzen, insbesondere die
Arbeitswalzen, und das Walzgut zu kühlen sowie den Walzspalt
zu schmieren und bei einem Mehrrollengerüst die Stützlager
zu schmieren. Dies geschieht mittels verteilt im Walzgerüst
angeordneter Spritzdüsen. Dafür werden große Volumina an
Kühl- und Schmiermittel benötigt. Dieses wird nach dem
Verspritzen im Walzwerk aufgefangen und über eine
Rückführung in einen Sammeltank geleitet. Bei diesem Einsatz
wird das Kühl- und Schmiermittel durch auf dem Band vor dem
Walzen schon befindliche Verunreinigungen und während des
Walzens, z. B. durch Abrieb, entstehende Partikel
verunreinigt. Das bedeutet, daß das Kühl- und Schmiermittel
erst gefiltert werden muß, bevor es erneut im Walzwerk
verspritzt werden kann, weil andernfalls es nicht möglich
ist, ein Walzgut mit hoher Oberflächenqualität zu erhalten.
Bei einer bekannten Kühl- und Schmiermittelanlage der
eingangs genannten Art wird das in den Sammeltank
rückgeführte Kühl- und Schmiermittel mittels einer am
Sammeltank im Bypass angeschlossenen Filteranlage gereinigt.
Eine solche Reinigung bleibt aber unzureichend, jedenfalls
lassen sich mit derart gereinigtem Kühl- und Schmiermittel
Bänder mit den heute geforderten hohen Oberflächenqualitäten
nicht erhalten. Diese hohen Oberflächenqualitäten lassen
sich nur erhalten, wenn das gesamte Kühl- und Schmiermittel
vor der Wiederverwendung mit Hauptstromfilteranlagen
gereinigt wird. Solche Hauptstromfilteranlagen erfordern im
Vergleich zu Bypass-Filteranlagen große Filtereinheiten,
weil sie dafür ausgelegt sein müssen, das dem Walzwerk
maximal zuzuführende Kühl- und Schmiermittel filtern zu
können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kühl- und
Schmiermittelanlage für Walzwerke zu schaffen, die bei
vergleichsweise geringem Aufwand eine vollständige Filterung
des dem Walzwerk wieder zuzuführenden Kühl- und
Schmiermittels gewährleistet.
Diese Aufgabe wird bei einer Kühl- und Schmiermittelanlage
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Kühl- und
Schmiermittelaufbereitung einen Vorratsbehälter aufweist, in
den aus dem Sammeltank entnommenes und im Hauptstrom durch
die Filteranlage gereinigtes Kühl- und Schmiermittel
kontinuierlich förderbar ist, wobei die Filteranlage für
einen Volumenstrom ausgelegt ist, der kleiner als der dem
Walzwerk aus dem Vorratsbehälter zuzuführende maximale
Volumenstrom an Kühl- und Schmiermittel und größer/gleich
dem dem Walzwerk während eines Walzprozesses eines Walzgutes
zuzuführenden mittleren Volumenstrom an Kühl- und
Schmiermittel ist, und daß die Kühl- und
Schmiermittelzuführung derart steuerbar ist, daß der
Volumenstrom des dem Walzwerk zuzuführenden Kühl- und
Schmiermittels in den Reversierzeiten gegenüber den
Walzenstichzeiten reduziert ist.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß nicht über den
gesamten Walzprozeß eines Walzgutes der maximale
Volumenstrom an Kühl- und Schmiermittel dem Walzwerk für die
Kühlung und Schmierung zugeführt werden muß, sondern daß in
den Reversierzeiten wesentlich weniger Volumen an Kühl- und
Schmiermittel benötigt wird. Deshalb läßt sich das in den
Reversierzeiten nicht benötigte Kühl- und Schmiermittel
speichern und kann zusammen mit dem weiter kontinuierlich
gefilterten Kühl- und Schmiermittel während des nächsten
Walzenstiches eingesetzt werden. Das bedeutet, daß die
Filteranlage nicht für den maximalen Volumenstrom ausgelegt
zu sein braucht. Zwar wird bei der Erfindung für die
Speicherung des Kühl- und Schmiermittels in den
Reversierzeiten ein zusätzlicher Behälter, und zwar der
Vorratsbehälter benötigt, doch ist der dafür zu tragende
Aufwand im Vergleich zu für maximalen Volumenstrom
ausgelegten Filteranlagen klein.
Um Volumen an Kühl- und Schmiermittel einzusparen, kann nach
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung an einem der
Behälter, insbesondere dem Vorratsbehälter, eine
Kühleinrichtung vorgesehen sein. Vorzugsweise ist die
Kühleinrichtung im Bypass an dem Behälter angeschlossen.
Darüber hinaus kann die Kühl- und Schmiermittelzuführung auf
der Auslaufseite des Walzwerkes mit dem Sammelbehälter
verbunden sein. Die Zuführung von nichtgefiltertem Kühl- und
Schmiermittel auf der Auslaufseite ist - ausgenommen beim
sogenannten Fertigstich - unkritisch, weil darin enthaltene
Schmutzpartikel nicht in den Walzspalt gelangen. Beim
Fertigstich sollte auch auf der Auslaufseite gefiltertes
Walzöl zugeführt werden.
Weiter läßt sich durch von Betriebsparametern am Walzgut
und Walzwerk abhängige Eingriffe das Volumen an Kühl- und
Schmiermittel reduzieren. So ist nach einer Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, daß der Volumenstrom in
Abhängigkeit von der Walzguttemperatur und/oder der
Walzgeschwindigkeit und/oder der Walzmotor-Leistung
gesteuert wird. Auch lassen sich die verschiedenen
Spritzdüsen in ihrem Spritzvolumen in Abhängigkeit von
solche Parametern einstellen, insbesondere lassen sich
einzelne Spritzdüsen oder Spritzdüsengruppen zur Steuerung
des Spritzvolumens zu- oder abschalten. Es ist allerdings
auch möglich, die Walzgutgeschwindigkeit in Abhängigkeit von
der Walzguttemperatur zu steuern, und zwar dann, wenn das
zur Verfügung stehende Kühl- und Schmiermittel nicht
ausreicht, um die gewünschte Kühlwirkung zu erzielen. Wird
diese Maßnahme nur in einer kurzen Phase des Walzprozesses
eingesetzt, ist dies wirtschaftlich vernünftiger als allein
danach die Filteranlage und/oder die Kühlanlage zu
dimensionieren.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
Im einzelnen zeigt
Fig. 1 eine Kühl- und Schmiermittelanlage an einem
Walzwerk in schematischer Darstellung
und
Fig. 2 ein Diagramm für das während des Walz
prozesses benötigte Volumen an Kühl- und
Schmiermittel, für die Volumendifferenz
zwischen dem benötigten Kühl- und Schmier
mittel und der Filteranlage und für den
Füllstand des Vorratsbehälters.
Das in der Zeichnung dargestellte Zwölfrollenwalzwerk 1
dient zum Walzen eines Bandes 2 im Reversierbetrieb. Sowohl
an der Einlaufseite E als auch an der Auslaufseite A des
Walzwerkes 1 sind dem oberen und unteren Walzensatz
Spritzdüsen 3, 4, 5, 6 zugeordnet, über die ein Kühl- und
Schmiermittel auf das Band 2, in den Walzspalt und auf die
Walzen gespritzt wird. Diese Spritzdüsen 3 bis 6 sind über
nicht dargestellte Ventile sperrbar. Es versteht sich, daß
die in der Zeichnung dargestellten Ventile 3 bis 6 jeweils
mehrere Spritzdüsen repräsentieren, die entsprechend den
Erfordernissen der Kühlung und Schmierung verteilt
angeordnet sein können.
Die Spritzdüsen 3 bis 6 bilden zusammen mit einer Leitung 7
eine Kühl- und Schmiermittelzuführung, über die aus einem
Vorratsbehälter 8 gefiltertes Kühl- und Schmiermittel dem
Walzwerk 1 zugeführt wird. Das in dem Vorratsbehälter 8
befindliche Kühl- und Schmiermittel wird mittels einer im
Bypass angeschlossenen Kühleinrichtung 9 gekühlt.
Das dem Walzwerk 1 zugeführte Kühl- und Schmiermittel wird
durch Auffangwannen 13 aufgefangen und über eine Rückführung
10 in einen Sammeltank 11 gefördert. Aus diesem Sammeltank
11 wird das mit Verunreinigungen versehene Kühl- und
Schmiermittel einer Filteranlage 12 zugeführt, die es
gereinigt in den Vorratsbehälter 8 abgibt.
In Fig. 1 ist eine von dem Sammeltank 11 ausgehende Leitung
7a gestrichelt dargestellt, über die alternativ den
auslaufseitigen Spritzdüsen 5, 6 Kühl- und Schmiermittel aus
dem Sammelbehälter 11 zugeführt oder zugemischt werden
kann.
Aus dem Diagramm der Fig. 2, und zwar der oberen
Darstellung, ergibt sich, daß während eines Walzprozesses
der dem Walzwerk 1 zuzuführende Volumenstrom VSt während der
einzelnen Stiche I-VII verhältnismäßig groß ist und in den
dazwischenliegenden Reversierzeiten sowie während eines
Wechsels des Walzgutes Null ist. Über die gesamte Walzzeit
Wt eines Bandes ergibt sich somit ein mittlerer
Volumenstrom (im Beispiel 75%), der erheblich unter dem
maximalen Volumenstrom liegt. Das bedeutet, daß die
Filteranlage für einen Volumenstrom ausgelegt zu sein
braucht, der gleich dem mittleren Volumenstrom oder nur
geringfügig darüber zu liegen braucht.
In der mittleren Darstellung des Diagramms ist die
Volumendifferenz ΔV zwischen dem dem Walzwerk 1 zugeführten
Volumen und dem der Filteranlage zugeführten Volumen
dargestellt. Es ist zu erkennen, daß im Verlauf der Walzzeit
die Volumendifferenz während der Stiche anwächst, um in den
Reversierzeiten wieder abzunehmen. Am Ende der Walzzeit ist
die Volumendifferenz gleich Null.
Ein entsprechendes Bild ergibt sich für den Füllstand des
Vorratsbehälters 8, der in der unteren Darstellung des
Diagramms wiedergegeben ist. Das Behältervolumen V nimmt
zunächst ab und erreicht sein Minimum im Bereich des 4.
Stiches, um dann allmählich wieder bis zum Ende der Walzzeit
auf volles Volumen anzuwachsen. In jedem Fall ist
gewährleistet, daß unter Berücksichtigung der Kapazität des
Vorratsbehälters 8 über die Filteranlage 12 so viel
gefiltertes Volumen an Kühl- und Schmiermittel nachgeliefert
wird, daß zu keinem Zeitpunkt der Walzzeit der Vorrat im
Vorratsbehälter 8 erschöpft ist.
Claims (7)
1. Kühl- und Schmiermittelanlage für Walzwerke (1),
bestehend aus einer Kühl- und Schmiermittelzuführung (3-7),
einer Kühl- und Schmiermittelrückführung (10) und einer
Kühl- und Schmiermittelaufbereitung (8, 9, 11, 12), die einen
Sammelbehälter (11) für das rückgeführte Kühl- und
Schmiermittel und eine Filteranlage (12) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-
und Schmiermittelaufbereitung (8, 9, 11, 12) einen
Vorratsbehälter (8) aufweist, in den aus dem Sammeltank
(11) entnommenes und im Hauptstrom durch die Filteranlage
(12) gereinigtes Kühl- und Schmiermittel kontinuierlich
förderbar ist, wobei die Filteranlage (12) für einen
Volumenstrom ausgelegt ist, der kleiner als der dem
Walzwerk (1) aus dem Vorratsbehälter (8) während des
Walzenstiches zuzuführende, maximale Volumenstrom an Kühl-
und Schmiermittel und größer/gleich dem dem Walzwerk (1)
während eines Walzprozesses eines Walzgutes (2) zuzuführende
mittlere Volumenstrom an Kühl- und Schmiermittel ist, und
daß die Kühl- und Schmiermittelzuführung (3-7) derart
steuerbar ist, daß der Volumenstrom des dem Walzwerk (1)
zuzuführenden Kühl- und Schmiermittels in den
Reversierzeiten gegenüber den Walzenstichzeiten reduziert
ist.
2. Kühl- und Schmiermittelanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß einem der
Behälter (8, 11), insbesondere dem Vorratsbehälter (8), eine
Kühleinrichtung (9) zugeordnet ist.
3. Kühl- und Schmiermittelanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kühleinrichtung (9) im Bypass an dem Behälter (8)
angeschlossen ist.
4. Kühl- und Schmiermittelanlage nach einem der
Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl-
und Schmiermittelzuführung (5, 6, 7a) auf der Auslaufseite des
Walzwerkes (1) mit dem Sammelbehälter (11) verbunden ist.
5. Steuereinrichtung für die Kühl- und
Schmiermittelzufuhr an einer Kühl- und Schmiermittelanlage
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Volumenstrom beim Kühl- und Schmiermittel in Abhängigkeit
von der Walzguttemperatur und/oder der Walzgeschwingigkeit
und/oder der Walzmotor-Leistung gesteuert wird.
6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Volumenstrom beim Kühl- und Schmiermittel durch Zu- oder
Abschaltung einzelner Spritzdüsen oder Spritzdüsengruppen
gesteuert wird.
7. Steuereinrichtung nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Walzgutgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der
Walzguttemperatur gesteuert wird.
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