DE4203687C2

DE4203687C2 - Kühl- und Schmiermittelanlage für Walzwerke

Info

Publication number: DE4203687C2
Application number: DE4203687A
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr Ing Berger; Karl Drinkuth; Peter Reinthal
Original assignee: SUNDWIGER EISEN MASCHINEN
Current assignee: SUNDWIGER EISEN MASCHINEN
Priority date: 1992-02-08
Filing date: 1992-02-08
Publication date: 1995-06-29
Anticipated expiration: 2012-02-09
Also published as: DE4203687A1; WO1993015854A1

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 Sammeltank für das rückgeführte Kühl- und Schmiermittel, eine Filteranlage und einen Vorratsbehälter aufweist, in den aus dem Sammeltank entnommenes und im Hauptstrom durch die Filteranlage gereinigtes Kühl- und Schmiermittel kontinuierlich förderbar ist, wobei 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.

Eine solche Kühl- und Schmiermittelanlage dient dazu, während des Walzprozesses die Walzen, insbesondere die Arbeitswalzen, und das Walzgut zu kühlen und im Walzspalt zu schmieren und bei einem Mehrrollengerüst die Stützlager zu schmieren. Dies geschieht mittels eines über verteilt im Walzgerüst angeordnete Spritzdüsen zugeführten Kühl- und Schmiermittels.

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 anderenfalls es nicht möglich ist, ein Walzgut mit hoher Oberflächenqualität zu erhalten.

Bei einer bekannten Kühl- und Schmiermittelanlage für Walzwerke wird das in einen 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.

Bei zwei anderen bekannten Kühl- und Schmiermittelanlagen für Walzwerke (Patent Abstract of Japan, publication Nr. JP 54 135 656; 110 Stahl und Eisen, Vol. 100 (1980), Juni, Nr. 13, Düsseldorf) sind wie beim gattungsbildenden Gegenstand ein Sammeltank für rückgeführtes Kühl- und Schmiermittel, in den nach Reinigung durch eine Filteranlage das Kühl- und Schmiermittel gefördert wird, und ein Vorratstank vorgesehen, aus dem es dem Walzwerk zugeführt wird. Über die Auslegung der Filteranlage und den Betrieb von Düsen, über die das Kühl- und Schmiermittel dem Walzwerk zugeführt ist, ist in dieser Druckschrift nichts ausgesagt.

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 Filteranlage für einen Volumenstrom ausgelegt ist, der kleiner als der dem Walzwerk aus dem Vorratsbehälter während des Walzenstiches zuzuführende, maximale Volumenstrom an Kühl- und Schmiermittel und größer/gleich dem dem Walzwerk während eines Walzprozesses eines Walzgutes zuzuführende mittlere Volumenstrom an Kühl- und Schmiermittel 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 Ausgestaltung der Erfindung dem Vorratsbehälter eine Kühleinrichtung zugeordnet 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.

Dies kann dadurch erreicht werden, 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 solchen 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 zeigen:

Fig. 1 eine Kühl- und Schmiermittelanlage an einem Walzwerk in schematischer Darstellung und

Fig. 2 ein Diagramm für das während des Walzprozesses benötigte Volumen an Kühl- und Schmiermittel, für die Volumendifferenz.

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 W_t 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

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 Sammeltank (11) für das rückgeführte Kühl- und Schmiermittel, eine Filteranlage (12) und 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 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, dadurch gekennzeichnet, daß 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.

2. Kühl- und Schmiermittelanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Vorratsbehälter (8) eine Kühleinrichtung (9), insbesondere im Bypass, zugeordnet ist.

3. Steuereinrichtung für die Kühl- und Schmniermittelzufuhr an einer Kühl- und Schmiermittelanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenstrom beim Kühl- und Schmiermittel durch Zu- oder Abschaltung einzelner Spritzdüsen oder Spritzdüsengruppen gesteuert wird.