EP2465619A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen eines metallischen Walzgutes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen eines metallischen Walzgutes Download PDF

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EP2465619A1
EP2465619A1 EP10195330A EP10195330A EP2465619A1 EP 2465619 A1 EP2465619 A1 EP 2465619A1 EP 10195330 A EP10195330 A EP 10195330A EP 10195330 A EP10195330 A EP 10195330A EP 2465619 A1 EP2465619 A1 EP 2465619A1
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EP
European Patent Office
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spray
lubricant
rolling
outlet openings
rolling oil
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10195330A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Valentin Atalla
Jian Chen
Gernot Dirisamer
Manfred Eder
Kurt Haller
Konrad Krimpelstätter
Krzysztof Mazurowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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Priority to RU2013132745/02A priority patent/RU2570257C2/ru
Priority to US13/995,028 priority patent/US9314827B2/en
Priority to PCT/EP2011/065165 priority patent/WO2012079785A1/de
Priority to CN201180060262.1A priority patent/CN103249504B/zh
Priority to KR1020137018514A priority patent/KR101807527B1/ko
Priority to EP11749856.8A priority patent/EP2651577B1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates generally to the technical field of rolling a metal rolling stock, in particular a rolling led in a nip between two work rolls, wherein a lubricant is used for the purpose of lubrication.
  • liquid or gaseous treatment media are used in the rolling of metallic rolling stock, for example a metal strip, for the purpose of lubrication and cooling.
  • These treatment media are different depending on the type of rolling process: in hot rolling, in which the rolling stock is heated to several 100 ° C, a water-oil emulsion is usually used; during cold rolling, in which the temperature of the rolling stock is usually below 100 ° C. before the rolling process, the lubrication in the roll gap is usually carried out by a cold rolling oil, wherein a cooling liquid is additionally used.
  • the invention is based on the object to provide a method and apparatus for applying a lubricant when rolling a metallic rolling stock, in which the lubricant consumption is minimized.
  • the medium used for roller gap lubrication is not a rolling fluid but a spray, that is to say a mixture of rolling oil and a carrier gas.
  • the lubricant is divided into finely distributed liquid droplets in an atomizer and introduced into the roll gap by means of the carrier gas. This application or introduction into the roll gap can take place either by spraying onto the surface of the work rolls, and / or onto the surface of the rolling stock entering the roll gap. Due to the homogeneous application of the lubricant as a spray, the lubricant consumption can be kept comparatively low.
  • the present in droplet form of lubricant very selectively wets only those areas of the surface of work roll and / or rolling, which are decisive for the friction during rolling.
  • the decisive factor is merely that a sufficient amount of oil for lubrication reaches the nip; this can in principle be achieved by spraying on the surface of the work rolls or on the surface of the incoming rolled strip, or on both surfaces.
  • the concentration of the lubricant in the nip is significantly higher. This increases the efficiency of the lubricant used, because just as much rolling oil passes into the rolling gap as required depending on the type of rolling stock to reduce friction in the nip is.
  • the invention Seen in the width direction of the rolled strip, the invention enables a uniform application of the lubricant. This reduces the risk that set in the nip in the width direction different friction conditions.
  • spray nozzles which are arranged in a row and in each case produce a spray jet which is essentially flat when viewed in cross-section.
  • the individual cross sections can overlap in the edge area.
  • a fan-shaped overall spray can be generated, with which the lubricant can be introduced homogeneously and selectively into the roll gap.
  • spray nozzles which have at least two outlet openings. Depending on the shape of these at least two outlet openings, it is very easy to achieve a uniform surface concentration of the lubricant during application.
  • nozzles that are spherical have curved mouthpiece.
  • two symmetrical C-shaped slots are provided with respect to an axis of symmetry.
  • a spray can be formed with a comparatively small number of nozzles, which applies the lubricant evenly.
  • the cross section of these spray jets can be influenced.
  • the spray is formed from a juxtaposition of individual spray jets, each of these spray jets being directed in its width direction approximately parallel to the axis of the two work rolls.
  • a carrier medium for the lubricant droplets can be used in a simple embodiment of the process air.
  • FIG. 1 shows in a highly simplified representation of a vertical section through a roll stand.
  • the rolling stand consists essentially of the two work rolls 2 'and 2'', and the respective support rollers 3' and 3 ''.
  • a rolled strip 28 is passed from left to right in the direction indicated by the arrow between the two work rolls 2 'and 2 "in the roll gap 8.
  • the device 1 according to the invention is sketched at the top and bottom of the rolled strip 28 on the inlet side Rolling oil sprayed in the direction of the roll gap 8.
  • the atomization of the rolling oil takes place in each case in a atomizing device 4, which is supplied via lines 6 and 7 rolling oil or air.
  • a mixture of air and lubricant particles is formed, which is applied by means of an array of spray nozzles 5 as a spray.
  • This spray is deposited on the surface 21 of the work rolls 2 'and 2' 'and / or on the surface 23 of the rolled strip 28, whereby the desired reduction in the friction conditions in the nip 8 is effected.
  • rolling oil is collected together with the coolant and recycled by means of a conveying and reprocessing plant.
  • FIG. 2 shows an array of spray nozzles 5 on a spray bar 13.
  • Each spray nozzle 5 is fed via a first line 6 rolling oil and via a second line 7 air.
  • Each spray nozzle 5 generates a spray jet 9, which is formed flat in cross section 15 seen. The juxtaposition of these individual flat spray jets 9 forms a total with respect to the oil concentration total spray 19th
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the atomizing device 4.
  • this atomizing device 4 is supplied via a connecting line 6 rolling oil and via another connecting line 7 air.
  • the generation of the oil-air mixture takes place in a manner known per se: In a swirling chamber 31, the two media air 27 and oil 26 meet.
  • the air 27, which flows at high speed past an orifice of the rolling oil feed 6, entrains oil particles 26, so that a mixture of air and finely divided oil-liquid droplets forms in the swirling chamber 31. Size and design of these liquid droplets can be adjusted in each case by the amount of media supplied and by blending in a wide range.
  • These diaphragms in the inlet of air and oil are interchangeable in the atomizer 4.
  • This mixture is fed via a short connector of a spray nozzle 5.
  • the spray nozzle 5 is spherically curved in the region of an orifice 18.
  • two outlet openings 10 are formed in the area of the spherical curvature 12.
  • Each of these outlet openings 10 is formed by a slot in the region of the mouth 18. The preparation of this slot in the spherical curvature 10 can be easily done by a cut with a saw blade.
  • FIG. 4 shows two views of the mouthpiece 18: in the upper view, the mouthpiece 18 is shown in a sectional view, in the lower view in a three-dimensional view.
  • the mouthpiece 18 is convexly curved outwards.
  • the curvature 12 is a circular arc.
  • a corresponding curvature is also formed on the inner wall of the mouthpiece 18.
  • two outlet openings 10 formed by cuts for the mixture are to be seen, which - seen in a direction opposite to the outflow direction - each have the shape of a "C".
  • the arrangement of these two C-shaped outlet openings 10 is chosen so that the legs 25 of the two "C" from an axis of symmetry 11 point away.
  • the two incisions "C" are back-to-back.
  • the production of these outlet openings 10 is effected by cuts.
  • the planes of the incisions 10 are at an angle 30 to each other.
  • the slot width 14 of these cuts is advantageously between about 0.6 to 0.7 mm.
  • FIG. 5 illustrates in a highly simplified representation of the lubrication in the nip
  • the upper diagram shows the lubrication with emulsion according to the state of Technique
  • the lower illustration represents the inventive application of the rolling oil by means of a spray.
  • the lubricant concentration in the nip 8 is lower than in the introduction of the lubricant in the form of a spray, which is in the lower illustration of the FIG. 5 is illustrated.
  • a higher concentration of lubricant forms in the nip 8 compared to emulsion lubrication.
  • a comparatively low oil consumption of 50 ml per minute to 200 ml per minute per rolling mill can be achieved.
  • Another advantage results from the greatly reduced friction in the nip, whereby the rolling forces and rolling moments for the rolling process can be reduced. Especially during cold rolling, a very good surface quality of the rolled strip can be achieved.

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Abstract

Verfahren zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen von metallischem Walzgut, insbesondere eines in einem Walzspalt (8) zwischen zwei Arbeitswalzen (2', 2") hindurch geführten Walzbandes (24), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: Erzeugen eines Gemischs aus Schmiermittel und einem Trägergas in einer Zerstäubungseinrichtung (4); Zuführen des Gemischs zu einzelne Sprühdüsen (5) einer Anordnung von Sprühdüsen, um einen in Richtung der Breite des Walzbandes zusammenhängenden Gesamt-Sprühstrahl (19) zu erzeugen; Auftragen des Gemischs mittels Gesamt-Sprühstrahls (19) auf die Oberfläche (21) zumindest einer der Arbeitswalzen und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (24).

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet des Walzens eines metallischen Walzgutes, insbesondere eines in einem Walzspalt zwischen zwei Arbeitswalzen hindurch geführten Walzbandes, wobei zum Zwecke der Schmierung ein Schmiermittel verwendet wird.
    • Stand der Technik
  • Es ist bekannt, dass beim Walzen von metallischem Walzgut, beispielsweise eines Metallbandes, zum Zwecke der Schmierung und der Kühlung flüssige oder gasförmige Behandlungsmedien verwendet werden. Diese Behandlungsmedien sind je nach Typ des Walzprozesses unterschiedlich: beim Warmwalzen, bei dem das Walzgut auf mehrere 100°C erhitzt wird, wird üblicherweise eine Wasser-Öl-Emulsion verwendet; beim Kaltwalzen, bei dem die Temperatur des Walzgutes vor dem Walzvorgang üblicherweise unterhalb von 100° C liegt, erfolgt die Schmierung im Walzspalt meist durch ein Kaltwalzöl, wobei zusätzlich eine Kühlflüssigkeit verwendet wird.
  • Obwohl die zugeführte Walzflüssigkeit sowohl beim Warmwalzen als auch beim Kaltwalzen am Gerüstboden aufgefangen und nach einer Aufbereitung im Walzprozess prinzipiell wieder verwendet werden kann, ist man bestrebt, den Verbrauch an Schmier- und Kühlmittel möglichst gering zu halten.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen eines metallischen Walzgutes anzugeben, bei dem der Schmiermittelverbrauch möglichst gering ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird als Medium zur Walzspaltschmierung nicht eine Walzflüssigkeit, sondern ein Spray, das heißt ein Gemisch aus Walzöl und einem Trägergas verwendet. Das Schmiermittel wird in einem Zerstäuber in fein verteilte Flüssigkeitstropfen zerteilt und mittels des Trägergases in den Walzspalt eingetragen. Dies Aufbringen beziehungsweise Einbringen in den Walzspalt kann entweder durch Sprühen auf die Oberfläche der Arbeitswalzen, und/oder auf die Oberfläche des in den Walzspalt einlaufenden Walzgutes erfolgen. Durch den homogenen Auftrag des Schmiermittels als Spray, kann der Schmiermittel-Verbrauch vergleichsweise gering gehalten werden. Das in Tröpfchenform vorliegende Schmiermittel benetzt sehr gezielt nur jene Bereiche der Oberfläche von Arbeitswalze und/oder Walzgut, welche für die Reibung beim Walzen maßgeblich sind. Entscheidend ist dabei lediglich, dass eine zur Schmierung ausreichende Ölmenge in den Walzspalt gelangt; dies kann grundsätzlich durch ein Aufsprühen auf die Oberfläche der Arbeitswalzen oder auf die Oberfläche des einlaufenden Walzbandes, oder auf beide Oberflächen erreicht werden. Verglichen mit einer Emulsion, ist die Konzentration des Schmiermittels im Walzspalt deutlich höher. Damit erhöht sich die Effizienz des eingesetzten Schmierstoffs, denn in den Walzspalt gelangt gerade so viel Walzöl, wie je nach Art des Walzgutes zur Verringerung der Reibung im Walzspalt gefordert ist. In Breitenrichtung des Walzbandes gesehen ermöglicht die Erfindung einen gleichmäßigen Auftrag des Schmiermittels. Dadurch verringert sich die Gefahr, dass sich im Walzspalt in Breitenrichtung unterschiedliche Reibungsverhältnisse einstellen. Dies ist insbesondere beim Kaltwalzen von besonderem Vorteil, da die gewünschte Enddicke des Metalls vergleichsweise gering ist und es leicht zu einem lokalen Brechen des Schmierfilms kommen kann. Außerdem wird beim Kaltwalzen in der Regel eine gute Oberflächenqualität des Metallbandes angestrebt, was eine ausreichende Schmierung im Walzspalt voraussetzt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Schmierstoff in reiner Form, dass heißt nicht in Form einer Emulsion, verwendet wird, so dass ein Emulgator im Schmierstoff nicht erforderlich ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Öl verhältnismäßig leicht vom Kühlmittel, z.B. Wasser, getrennt und gegebenenfalls nach einer Aufbereitung wieder verwendet, das heißt in einem Umlauf geführt werden kann.
  • Günstig ist, wenn das Auftragen des Schmiermittels durch einzelne Sprühdüsen erfolgt, welche in einer Reihe angeordnet sind und jeweils einen im Querschnitt gesehen im Wesentlichen flach ausgebildeten Sprühstrahl erzeugen. Die einzelnen Querschnitte können sich dabei im Randbereich überlagern. Auf diese Weise kann über die Breite des Walzbandes gesehen ein fächerförmiger Gesamt-Sprühstrahl erzeugt werden, mit dem das Schmiermittel homogen und gezielt in den Walzspalt eingebracht werden kann. Um eine über die Querschnittsfläche des Sprühstrahls gesehen möglichst homogene Verteilung des Schmiermittels zu erreichen, ist es günstig, wenn Sprühdüsen verwendet werden, die zumindest zwei Austrittsöffnungen aufweisen. Je nach Form dieser zumindest zwei Austrittsöffnungen lässt sich sehr gut eine gleichmäßige Flächenkonzentration des Schmiermittels beim Auftrag erreichen.
  • Für einen gleichmäßigen Schmiermittel-Auftrag kann es günstig sein, wenn Düsen verwendet werden, die ein sphärisch gekrümmtes Mundstück aufweisen. Auf diesem gekrümmten Mundstück sind zwei bezüglich einer Symmetrieachse symmetrisch ausgebildete C-förmige Schlitze vorgesehen. Dadurch kann mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Düsen ein Spray gebildet werden, der das Schmiermittel gleichmäßig aufträgt. Je nach Tiefe und Winkellage dieser Schlitze kann der Querschnitt dieser Sprühstrahlen beeinflusst werden.
  • Um das Schmiermittel möglichst effizient in den Walzspalt einzubringen kann es vorteilhaft sein, wenn der Spray aus einer Aneinanderreihung von einzelnen Sprühstrahlen gebildet wird, wobei jeder dieser Sprühstrahlen in seiner Breitenrichtung gesehen etwa parallel zur Achse der beiden Arbeitswalzen gerichtet wird.
  • Als Trägermedium für die Schmierstofftröpfchen kann in einfacher Ausgestaltung des Verfahrens Luft verwendet werden.
  • Hinsichtlich des Energieeinsatzes kann es von besonderem Vorteil sein, wenn Walzöl verwendet wird, welches nicht erhitzt, sondern im Wesentlichen mit einer Temperatur verwendet wird, welche der Umgebungstemperatur entspricht.
    • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung anhand eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels zu entnehmen sind.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Walzgerüst, der Anordnung der erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einbringung eines Schmiermittels in den Walzspalt;
    Figur 2
    einen Sprühbalken mit aneinander gereihten Sprühdüsen in einer räumlichen Darstellung, wobei der aus einzelnen Sprühstrahlen zusammengesetzte Gesamt-Sprühstrahl skizziert ist;
    Figur 3
    eine Schnittdarstellung einer Zerstäubungseinrichtung samt Sprühdüse;
    Figur 4
    eine Ausführungsform des Mundstücks einer Sprühdüse in einer räumlichen und in einer geschnittenen Darstellung;
    Figur 5
    eine Detaildarstellung der Walzspaltschmierung in einer vergleichenden Darstellung zwischen einer Schmierung mit Emulsion und einer Schmierung mit Walzöl.
    Ausführung der Erfindung
  • Die Figur 1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung einen vertikalen Schnitt durch ein Walzgerüst. Das Walzgerüst besteht im Wesentlichen aus den beiden Arbeitswalzen 2' und 2'', sowie den jeweiligen Stützwalzen 3' und 3''. Im Walzspalt 8 wird zwischen den beiden Arbeitswalzen 2' und 2" ein Walzband 28 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung von links nach rechts hindurchgeführt. Einlaufseitig ist jeweils an der Oberseite und der Unterseite des Walzbandes 28 die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 skizziert, welche ein verdüstes Walzöl in Richtung des Walzspaltes 8 sprüht. Die Zerstäubung des Walzöls erfolgt jeweils in einer Zerstäubungseinrichtung 4, welcher über Leitungen 6 bzw. 7 Walzöl bzw. Luft zugeführt wird.
  • Wie unten stehend noch näher erläutert, wird in der Zerstäubungseinrichtung 4 ein Gemisch aus Luft und Schmiermittelteilchen gebildet, welches mittels einer Anordnung von Sprühdüsen 5 als Spray aufgetragen wird. Dieser Spray schlägt sich auf der Oberfläche 21 der Arbeitswalzen 2' und 2'' und/oder an der Oberfläche 23 des Walzbandes 28 nieder, wodurch die angestrebte Herabsetzung der Reibungsverhältnisse im Walzspalt 8 bewirkt wird. In der Wanne 17 wird Walzöl zusammen mit dem Kühlmittel aufgefangen und mittels einer Förder- und Wiederaufbereitungsanlage recycelt.
  • Die Figur 2 zeigt eine Anordnung von Sprühdüsen 5 auf einem Sprühbalken 13. Jeder Sprühdüse 5 ist jeweils über eine erste Leitung 6 Walzöl und über eine zweite Leitung 7 Luft zugeführt. Jede Sprühdüse 5 erzeugt einen Sprühstrahl 9, der im Querschnitt 15 gesehen flach ausgebildet ist. Die Aneinanderreihung dieser einzelnen flachen Sprühstrahlen 9 bildet einen hinsichtlich der Ölkonzentration homogenen Gesamt-Sprühstrahl 19.
  • Die Figur 3 zeigt eine Schnittzeichnung der Zerstäubungseinrichtung 4. Wie bereits gesagt wird dieser Zerstäubungseinrichtung 4 jeweils über eine Anschlussleitung 6 Walzöl und über eine andere Anschlussleitung 7 Luft zugeführt. Die Erzeugung des Öl-Luft-Gemischs erfolgt in an sich bekannter Weise: In einer Verwirbelungskammer 31 treffen die beiden Medien Luft 27 und Öl 26 aufeinander. Die mit hoher Geschwindigkeit an einer Blende des Walzöl-Zulaufs 6 vorbei strömende Luft 27 reißt dabei Öl-Partikel 26 mit, so dass sich in der Verwirbelungskammer 31 ein Gemisch aus Luft und fein verteilten Öl-Flüssigkeitströpfchen bildet. Größe und Ausbildung dieser Flüssigkeitströpfchen können dabei jeweils durch die Menge der zugeführten Medien und durch Blenden in einem breiten Bereich eingestellt werden. Diese Blenden im Zulauf von Luft und Öl sind in der Zerstäubungseinrichtung 4 auswechselbar. Dadurch ist es möglich, je nach Anforderung ein geeignetes Gemisch aus Luft und Flüssigkeitsteilchen herzustellen. Dieses Gemisch wird über ein kurzes Verbindungsstück einer Sprühdüse 5 zugeführt. Die Sprühdüse 5 ist im Bereich einer Mündung 18 sphärisch gekrümmt. Im Bereich der sphärischen Krümmung 12 sind zwei Austrittsöffnungen 10 ausgebildet. Jede dieser Austrittsöffnungen 10 wird durch einen Schlitz im Bereich der Mündung 18 gebildet. Die Herstellung dieses Schlitzes in der sphärischen Krümmung 10 kann einfach durch einen Einschnitt mit einem Sägeblatt erfolgen.
  • Die Figur 4 zeigt zwei Ansichten des Mundstücks 18: in der oberen Darstellung ist das Mundstück 18 in einer geschnittenen Ansicht, in der unteren Darstellung in einer räumlichen Ansicht zu sehen. Das Mundstück 18 ist nach außen konvex gekrümmt. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Krümmung 12 ein Kreisbogen. Eine korrespondierende Krümmung ist auch an der inneren Wand des Mundstücks 18 ausgebildet. Am Zenit der Krümmung 12 sind zwei durch Einschnitte gebildete Austrittsöffnungen 10 für das Gemisch zu sehen, die - in einer der Ausströmrichtung entgegengesetzten Richtung gesehen - jeweils die Form eines "C " aufweisen. Die Anordnung dieser beiden C-förmigen Austrittsöffnungen 10 ist dabei so gewählt, dass die Schenkel 25 der beiden "C" von einer Symmetrieachse 11 weg weisen. Anders ausgedrückt, die beiden Einschnitte "C" liegen Rücken-an-Rücken. Die Herstellung dieser Austrittsöffnungen 10 erfolgt durch Einschnitte. Die Ebenen der Einschnitte 10 stehen in einem Winkel 30 zueinander. Die Schlitzbreite 14 dieser Einschnitte liegt vorteilhaft etwa zwischen 0,6 bis 0,7 mm. Durch diese Ausbildung des Mündungsbereichs der Sprühdüse 5 wird erreicht, dass ein Sprühstrahl 9 gebildet wird, der eine flache Querschnittsfläche und eine weitgehend homogene Verteilung der Schmiermittelkonzentration aufweist.
  • Die Figur 5 veranschaulicht in einer stark vereinfachten Darstellung die Schmierung im Walzspalt, wobei die obere Darstellung die Schmierung mit Emulsion gemäß Stand der Technik, die untere Darstellung, die erfindungsgemäße Aufbringung des Walzöls mittels eines Sprays darstellt. Obwohl es auch bei der Emulsionsschmierung zu einer Anlage von Schmierstoff 26 an der Oberfläche 21 der Arbeitswalze 2', 2" und an der Oberfläche 23 des Walzbandes 8 kommt, ist aufgrund der Emulsion 20 die Schmiermittelkonzentration im Walzspalt 8 geringer als bei der Einbringung des Schmiermittels in Form eines Sprays, was in der unteren Darstellung der Figur 5 veranschaulicht ist.
  • Dank der Erfindung bildet sich im Walzspalt 8 eine verglichen mit Emulsions-Schmierung höhere Konzentration von Schmiermittel aus. Abhängig von der Walzgeschwindigkeit, der Walzenrauheit und anderen Prozessgrößen kann ein vergleichsweise niedriger Ölverbrauch von 50 ml pro Minute bis 200 ml pro Minute pro Walzgerüst erreicht werden. Bei der Herstellung von Walzband ist dies ein erheblicher Kostenvorteil. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die sehr stark verringerte Reibung im Walzspalt, wodurch die Walzkräfte und Walzmomente für den Walzprozess verringert werden können. Insbesondere beim Kaltwalzen kann eine sehr gute Oberflächenqualität des Walzbandes erzielt werden.
    • Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
    • 1
    Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels
    2', 2''
    Arbeitswalze
    3', 3''
    Stützwalze
    4
    Zerstäubungseinrichtung
    5
    Sprühdüse
    6
    Leitung (Schmiermittel)
    7
    Leitung (Trägergas)
    8
    Walzspalt
    9
    Sprühstrahl
    10
    Austrittsöffnung
    11
    Symmetrieachse
    12
    Krümmung
    13
    Sprühbalken
    14
    Schlitzbreite
    15
    Querschnitt
    16
    Förder- und Aufbereitungsanlage
    17
    Wanne
    18
    Mundstück
    19
    Gesamt-Sprühstrahl
    20
    Emulsion
    21
    Oberfläche der Arbeitswalzen
    22
    Kühlmittel
    23
    Oberfläche des Walzbandes
    24', 24''
    Achse der Arbeitswalze 2', 2"
    25
    Schenkel
    26
    Schmiermittel, Walzöl
    27
    Trägergas, Luft
    28
    Walzband
    29
    Dosierpumpe
    30
    Winkel
    31
    Verwirbelungskammer

Claims (21)

  1. Verfahren zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen von metallischem Walzgut, insbesondere eines in einem Walzspalt (8) zwischen zwei Arbeitswalzen (2', 2'') hindurch geführten Walzbandes (28), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
    Erzeugen eines Gemischs aus Schmiermittel und einem Trägergas in einer Zerstäubungseinrichtung (4);
    Zuführen des Gemischs zu einzelne Sprühdüsen (5) einer Anordnung von Sprühdüsen (5), um einen in Richtung der Breite des Walzbandes zusammenhängenden Gesamt-Sprühstrahl (19) zu erzeugen, wobei der Gesamt-Sprühstrahl (19) aus im Querschnitt im wesentlichen flache ausgebildeten Sprühstrahlen (9) zusammengesetzt wird;
    Auftragen des Gesamt-Sprühstrahls (19) auf die Oberfläche (21) zumindest einer der Arbeitswalzen und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (28).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sprühstrahl (9) mittels einer Sprühdüse (5) gebildet wird, welche ein Mundstück (18) mit zumindest zwei Austrittsöffnungen (10) aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein sphärisch gekrümmtes Mundstück (18) mit zumindest zwei bezüglich einer Symmetrieachse (11) symmetrisch angeordneten Austrittsöffnungen (10) verwendet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftragen des Gesamt-Sprühstrahls (19) eine Anordnung von Sprühdüsen (5) verwendet wird, welche in einer Reihe auf einem Sprühbalken (13) angeordnet sind, und wobei jede der Sprühdüsen (9) einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen flache ausgebildeten Sprühstrahl (9) erzeugt und wobei jeder der Sprühstrahlen (9) in seiner Breitenrichtung gesehen etwa parallel zur Achse (24', 24'') einer Arbeitswalze (2',2'') gerichtet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Luft als Trägergas verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Schmiermittel ein Walzöl verwendet wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erzeugen des Gemischs der Zerstäubungseinrichtung Walzöl und Luft mit einer Temperatur zugeführt werden, welche der Umgebungstemperatur entspricht.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl der Zerstäubungseinrichtung mittels einer Dossierpumpe (29) zugeführt wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl in einer Menge von kleiner als 200 ml pro Minute zugeführt wird.
  10. Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels in den Walzspalt eines Walzgerüstes, wobei durch den Walzspalt ein metallisches Walzband (28) hindurchgeführt wird, umfassend:
    eine Zerstäubungseinrichtung (4), welcher das Schmiermittel und ein Trägergas zugeführt ist, um ein Gemisch aus Schmiermittel und Trägergas zu erzeugen;
    eine Anordnung von Sprühdüsen (5), die mit der Zerstäubungseinrichtung (4) verbunden sind und denen jeweils das Gemisch über Verbindungsleitungen (6, 7) zugeführt ist, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass jede Sprühdüse (5) einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen flach ausgebildeten Sprühstrahl (9) erzeugt, welcher auf die Oberfläche einer Arbeitswalze (2', 2'') und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (28) gerichtet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jede Sprühdüse (5) eine Mundstück (18) mit zumindest zwei Austrittsöffnungen (10) aufweist, die dazu eingerichtet sind, einen im Querschnitt im Wesentlichen flach ausgebildeten Sprühstrahl (9) zu erzeugen.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mundstück im Bereich der Ausbildung der zumindest zwei Austrittsöffnungen sphärisch gekrümmt ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der sphärisch in Krümmung (12) des Mundstücks (18) zwei Austrittsöffnungen (10) ausgebildet sind, welche bezüglich einer Symmetrieachse (11) symmetrisch sind.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austrittsöffnungen (10) C-förmig mit einer von der Symmetrieachse (11) wegweisenden Schenkeln (25) ausgebildet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (10) jeweils eine Breite (14) aufweisen, wobei in diese Breite (14) kleiner als ein Millimeter, bevorzugt 0,6 bis 0,7 mm ist.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Sprühdüsen (5) so gewählt ist, dass durch die einzelnen Sprühstrahlen (9) der Sprühdüsen (5) ein zusammenhängender Gesamt-Sprühstrahl (19) gebildet wird, welcher auf die Oberfläche einer Arbeitswalze (2', 2'') gerichtet ist und eine Breitseite aufweist, die etwa parallel zur Achse (24', 24") der Arbeitswalze (2', 2'') ausgerichtet ist.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel ein Walzöl und das Trägergas Luft ist.
  18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl mittels einer Dossierpumpe (29) der Zerstäubungseinrichtung (4) zugeführt ist.
  19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Dossierpumpe (29) der Zerstäubungseinrichtung (4) das Walzöl in einem Volumenstrom von kleiner als 200 ml pro Minute zuführt.
  20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl eine Temperatur aufweist, welche in etwa der Umgebungstemperatur des Walzgerüstes entspricht.
  21. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Austrittsöffnungen (10) durch jeweils in einer Ebene liegende Einschnitte im Mundstück (18) gebildet sind, wobei die Ebenen zueinander einen Winkel (30) einschließen.
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