HU200290B

HU200290B - Apparatus for removing the coolant and supplying the rolls by lubricant at hot rolling of metals

Info

Publication number: HU200290B
Application number: HU455188A
Authority: HU
Inventors: Jozsef Gulyas; Ferenc Koeves; Janos Nagy; Karoly Pinter; Marton Voith; Janos Kiss
Original assignee: Nehezipari Mueszaki Egyetem; Csepel Muevek Vasmue
Priority date: 1988-09-05
Filing date: 1988-09-05
Publication date: 1990-05-28

Abstract

A találmány berendezés a hűtőfolyadék eltévolitsára és a hengerek egyidejű kenőanyaggal való ellátására fémek meleghengerlésekor hengerenként legalább egy levegófúvókával (8) és legalább egy emulziófúvókával (3), melynek az alaplemezen (1) célszerűen elfordítható módon elrendezett az emulziófúvókája (3), az emulziófúvóka (3) tengelyével ű = 20-65° szöget bezáró tengelyű, az emulziófúvókával (3) előnyösen merev összeépítést· a levegófúvókája (8). A berendezésnek az emulziófúvóka (3) levegőkamráját (4) és a levegő fúvóka (8) nyomáskamréját (9) összekötő levegő átvezető je (7), a levegő átvezetőben (7) elrendezett nyomáscsökkentője (11), a levegőfúvóka (8) nyomáskamráját (9) levegővel ellátó levegőbevezetője (10) van. HU 200290 A A leirás terjedelme: 4 oldal, 3 rajz, 3 ábra -1-The present invention is directed to a device for displacing the coolant and supplying the cylinders with a simultaneous lubricant for hot rolling of metals with at least one air nozzle (8) per cylinder and at least one emulsion nozzle (3), the emulsion nozzle (3) being rotatably arranged on the base plate (1), the emulsion nozzle (3). ) with an axle of α = 20-65 °, with a rigid assembly with an emulsion nozzle (3) · an air nozzle (8). The air passage (7) of the air connecting the air chamber (4) of the emulsion nozzle (3) and the pressure chamber (9) of the air nozzle (8), the pressure reducer (11) of the air inlet (7), the pressure chamber of the air nozzle (8) (9 ) has an air supply air supply (10). EN 200290 A Scope of description: 4 pages, 3 drawings, Figure 3 -1-

Description

A találmány berendezés fémek meleghengerlésekor a hengerek egyidejű hűtőfolyadék eltávolítására és kenőanyaggal való ellátására egyszerű felépítésű berendezéssel, egy segédenergia ellátással. 5The present invention relates to an apparatus for the simultaneous removal of coolant and lubricating of rolls in a hot rolled metal apparatus with a simple structure, with an auxiliary energy supply. 5

Az irodalomból és a gyakorlatból ismeretes, hogy meleghengerlés során a hengereket folyamatosan hűtik, s e célra üzemi hőmérsékletű vizet használnak. Az is köztudomású, hogy az acél- és nemvasfémek meleghenger- 10 lését üregekkel ellátott, vagy sima palástit hengerekkel végzik. A hengereknek a meleg munkadarabbal érintkező részei az alakításra jellemző körülmények következtében viszonylag gyors ütemben kopnak. Ez a kopás rész- 15 ben azzal jár, hogy a hengerbe munkált üregek méretei megváltoznak, így az azokból kifutó darab szerelvényméretei is növekednek.It is known from the literature and practice that hot rolls are used to continuously cool the rolls by using operating temperature water. It is also known that hot rolling of steel and non-ferrous metals is performed with hollow or smooth slates. The parts of the rollers in contact with the hot workpiece wear relatively quickly due to the forming conditions. In part, this wear results in a change in the dimensions of the cavities that are machined into the cylinder, thereby increasing the size of the fitting that runs out of them.

A kopás folyamatát az is jellemzi, hogy az mikroméretekben nem egyenletes mértékű, 20 azaz a kopott felület érdes lesz, feldurvul.The wear process is also characterized by the fact that it is not uniform in microsize, ie the worn surface becomes rough and rough.

Ez az érdes felület a hengerelt szerelvény felületére is átvivődik. Az érdes felület ugyanakkor - elsősorban idomszelvények esetében - annyira megnöveli a henger és 25 darab érintkező felületei közti súrlódást, hogy mélyebb üregrészekból a darab nem tud kifutni, azaz a szelvény az üregbe beragad, ami üzemzavart eredményez. A hűtővíz hengerekre való juttatása az egyszerű köz- 30 vetlen permetezéstől a vízórámmal működő bonyolult berendezésekkel való hűtésig terjedhet.This rough surface is also transmitted to the surface of the rolled assembly. At the same time, the rough surface increases friction between the cylinder and the contact surfaces of the 25 pieces, particularly in the case of profile sections, so that the deeper cavities cannot run out of the section, which results in a malfunctioning of the section. The supply of cooling water to the cylinders can range from simple direct spraying to cooling with sophisticated equipment using a water timer.

A DE PS 3023958 számú szabadalmi leírás olyan berendezést ismertet, mely a hen- 35 gerállványok hengerpalástátmérőjéhez igazodó, zónánkénti változtatásra alkalmas készülékben a hűtőfolyadék felvitelére szolgál. A hűtőfolyadékot a hidraulikus mozgatású hűtöelemeken keresztül, a kenőanyagot külön 40 berendezéssel, zsír szivattyút tartalmazó zsirnyomó hengerek segítségével juttatják a hengerfelületekre. A készülékeket a palást alkotója mentén egymás mellett helyezik el. A hűtőadapter alakja lehet négyzet, romboid, 45 trapéz, téglalap, ellipszis, stb. Egy vagy több sorban is elhelyezhetők. A hűtés megszüntetésekor egy nyomórugó a hűtőadaptert elhúzza a hengerpalásttól. A hűtőelemeket mindig a befutó oldalon kell elhelyezni, re- 50 verzáló hengerállványoknál mindkét oldalon.DE PS 3023958 discloses an apparatus for applying coolant in a zone-adjustable apparatus adapted to the cylindrical diameter of a roller rack. The coolant is applied to the cylinder surfaces via hydraulic-actuated cooling elements, using separate equipment 40, using grease pressure rollers containing a grease pump. The devices are placed side by side along the mantle maker. The shape of the cooling adapter can be square, rhomboid, 45 trapezoid, rectangle, ellipse, etc. They can be placed in one or more rows. When the cooling is stopped, a compression spring pulls the cooling adapter away from the cylinder casing. The cooling elements should always be located on the inlet side, with revolving roller racks on both sides.

A találmány szerinti megoldás nem tartalmaz hűtővizeltávolitót. Ez azt eredményezi, hogy egyrészt a hűtővíz a kenőanyag egy részét lemossa, csökkentve annak hatékonyságát, 55 másrészt az elfolyó vízbe kerülő kenőanyag jelentős vízszennyeződést okoz, amit csak költséges szűrő, tisztító berendezéssel lehet megszüntetni.The present invention does not include a cooling water extractor. This results in the cooling water being washed away by one part of the lubricant, reducing its efficiency, 55 and the lubricant discharged into the effluent causing significant water contamination, which can only be eliminated by expensive filtering and purifying equipment.

Más megoldás szerint a hűtést-kenést 60 ugyanazon anyaggal kívánták megoldani, úgymint különböző olajos emulzióval. Ez a megoldás nagy kenőanyagfogyasztást és ismét vízszennyeződést eredményezett.Alternatively, cooling-lubrication was desired with 60 of the same material, such as different oil emulsions. This solution resulted in high lubricant consumption and again water pollution.

Ezt a módszert megvalósító bonyolult berendezést ismertet a DE PS 2505324 számú szabadalmi leírás, mely hengerállvány-készülék folyékony hűtő és/vagy kenőanyag szétpermetezésére. Mind a permetező fejet, mind a feszitőszerkezetet az oldalgerendák hordozzák, sőt a folyadék is az oldalgerendákon keresztül jut el a permetező fejekhez. Az oldalgerendák egy-egy hidraulikus munkahenger segítségével a feszítőszerkezettel és a permetező készülékekkel az első forgáspont körül az állványból kibillenthetők. Lemezből készült oldalgerendák esetén a hűtőfolyadék számára a gerendák merevítő bordáit üregesre kell kiképezni. Ebben az üregben jut el a folyadék a permetező fejekhez, melyek számos fúvókával rendelkeznek. A fúvókákat a kezelő személyzet külön-külön, vagy csoportosan is vezérelheti megfelelő vezérlőszelepek segítségével. E berendezés sem tartalmaz hűtőfolyadék leválasztót, melynek hátrányait korábbiakban már taglaltuk.A sophisticated apparatus implementing this method is described in DE PS 2505324, which is a roll stand device for spraying liquid coolant and / or lubricant. Both the spray head and the tensioning device are carried by the side beams, and even the liquid passes through the side beams to the spray heads. The side beams can be tilted out of the rack around the first pivot point by means of a hydraulic cylinder with the tensioner and spray equipment. In the case of sheet side beams, the stiffening ribs of the beams for the coolant must be hollow. In this cavity, the fluid reaches the spray heads, which have a number of nozzles. The nozzles can be controlled individually or collectively by the operating staff by means of appropriate control valves. This device also does not include a coolant separator, the drawbacks of which have already been discussed.

A HU 160788 lajstromszámú szabadalmi leírás, valamint a DE OS 1652563 számú irat berendezést ismertet kohászati hengerek és hasonlók hűtésére és/vagy kenésére, amelyben a henger szélességének legalább egy részére kiterjedő és ehhez illeszthető hűtőtest, és ebben a henger felületére fekvő, hűtőkamrákat meghatározó záró-tómitő párnák, a záró-tömitő párnákat a hengerrel érintkezésben tartó eszköz, és a hűtő és/vagy kenő folyadékot a hűtőkamrákon átáramoltató eszköz van. A hűtötesten a henger felületéhez nyomható, a folyadékból hengeren tapadt folyadékréteget a henger felületéről eltávolító, a hűtőkamrákon a henger forgásirányára keresztirányban végignyúló, hornyokat képező és a hűtőkamrákon áthaladó folyadékot a hornyokon keresztül a henger felületével érintkezésbe hozó kaparókései vannak.Patent application HU 160788 and DE OS 1652563 disclose apparatus for cooling and / or lubricating metallurgical cylinders and the like, comprising a cooling body extending at least a portion of the width of the cylinder and fitting therewith, defining cooling chambers lying on the surface of the cylinder. sealing pads, means for holding the sealing pads in contact with the cylinder, and means for passing coolant and / or lubricating fluid through the cooling chambers. Scraping blades for removing fluid layer adhering from the liquid to the surface of the cylinder pressed against the cylinder surface and extending through the cooling chambers transversely to the direction of rotation of the cylinder to form a fluid passing through the chambers to contact the cylinder surface.

A hengerek kenésének speciális megoldása ismerhető meg az SU 615967 és az SU 725730 lajstromszámú szerzői tanúsítványokból. A kenőanyag mennyiségét automatikus mennyiségszabályozóval, fékezőmechanizmussal és egy szorító görgővel szabályozzák. A szorítógörgő a henger érdességének függvényében biztosítja a kenőanyag szükséges vastagságát. A hengerek hűtővíztől való megtisztítása a kenőanyag felületre való juttatása előtt alapvető fontosságú a kenőanyag jó tapadása érdekében és a kőrnyezetszenynyeződés elkerülése végett. A hűtővíztől megtisztított hengerfelületre jutó kenőanyag a felületen egyenletesen szétterül és az alakítási zónába jutva a henger és az izzó-darab érintkezési felületei közötti súrlódást jelentősen csökkenti. A szerves kenőanyag az érintkező felületek közötti magas hőmérsékleten elbomlik, részben diszperz grafittá alakul át. A kenőanyag bomlástermék egy része a hengerek felületén, másik része pedig a hengerek közül kifutó darab felületén marad,A special solution for lubrication of rollers is known from the SU 615967 and SU 725730 copyright certificates. The amount of lubricant is controlled by an automatic volume control, a braking mechanism and a clamping roller. The clamping roller provides the required lubricant thickness depending on the roll roughness. Cleaning the cylinders from the cooling water before applying the lubricant to the surface is essential to ensure good lubricant adhesion and to avoid contamination of the environment. The lubricant that reaches the surface of the cylinder cleaned of cooling water spreads evenly across the surface and, when entering the forming zone, significantly reduces friction between the contact surfaces of the cylinder and the bulb. The organic lubricant decomposes at high temperatures between the contact surfaces and is partially converted into dispersed graphite. Some of the lubricant decomposition product remains on the surface of the rolls and the other part remains on the surface of the piece running out of the rolls

HU 200290 A ennek következtében a hengereket hűtő elfolyó vízbe kenőanyag nem kerül.EN 200290 As a result, no lubricant is added to the effluent cooling the cylinders.

Az SU 621407 szerzői tanúsítványból, mely főként a hengerek hatékony hűtésének megoldására vonatkozik a hűtővíz levegő- 5 árammal való eltávolításának módszere is megismerhető. A hűtővíz eltávolítása és szárítása érdekében a henger felett egy levegőkollektor van elhelyezve, melynek fúvókéin keresztül nyomás alatt lévő sűrített levegőt 10 fújnak a henger felületére.Refer to the SU 621407 certification, which is mainly concerned with how to efficiently cool the cylinders and how to remove the cooling water with an air stream. To remove and dry the cooling water, an air collector is disposed above the cylinder, through which the pressurized compressed air 10 is blown onto the surface of the cylinder.

Az ismertetett megoldások közős hátránya, hogy minden egyes művelethez külön önálló berendezés szükséges, mely nagyon megdrágítja a beruházást és segédenergla 15 ellátást. Másrészről valamennyi közös hátránya, hogy a hengerek felületének hűtését viszonylag ezek kis ivű, legfeljebb mintegy 160° középponti szögű zónában képesek biztosítani. 20A common disadvantage of the described solutions is that each operation requires a separate stand-alone equipment, which is very expensive to invest and provide auxiliary power. On the other hand, they all have the common disadvantage that they are capable of cooling the surface of the cylinders in a relatively low core zone with a center angle of up to about 160 °. 20

Törekvés van olyan megoldások létrehozására, melyek a hűtőfolyadék eltávolítást és a kenőanyag felhordást egy berendezéssel végzik el.Efforts are being made to develop solutions that use coolant removal and lubricant application.

Ilyen berendezést ismertet az SU 584915 25 lajstromszámú szerzői tanúsítvány, mely a henger hosszúságában elrendezett, metszetében bővülő szárú U alakú, száraival a henger felületéhez szorított szerkezet. Az U alakú test felső szára, mely hermetikusan szó- 30 rul a henger felületére, a hűtőfolyadék lehúzáséra szolgál. Ennek, valamint a felületi szennyeződések eltávolítás hatékonyságának fokozására a henger hossza mentén az U alakú test belsejében, annak felső, hűtőfolyadék 35 eltávolító szára közelében elhelyezett levegőfúvókái vannak. A fúvókákon 3-5 bar nyomású levegőt fújnak a hűtőfolyadék lehúzó és a henger érintkezési vonala irányába, s ezzel túlnyomást hoznak létre. Az U alakú test kő- 40 zépvonalában van elhelyezve a kenőanyag fúvóka, melyre a kenőanyag turbulens levegóárammal szembeni védelme érdekében üreges, kúp alakú ernyővel van ellátva, melynek kúpszőge l-2°-kal nagyobb, mint a poriasz- 45 tási szög. E megoldás hátránya, hogy a hűtőfolyadék lehúzó felület kopásával a hatékonyság erősen romlik.Such a device is described in the SU 584915 copyright certificate 25, which is a U-shaped structure extending in the length of the cylinder and extending in its section, clamped to the surface of the cylinder. The upper leg of the U-shaped body, hermetically applied to the surface of the cylinder, serves to draw off the coolant. To enhance this, as well as the efficiency of the removal of surface contamination, there are air nozzles located along the length of the cylinder inside the U-shaped body near its upper coolant removal stem 35. The nozzles are blown with air at a pressure of 3 to 5 bar towards the coolant scraper and cylinder contact line, creating an overpressure. The lubricant nozzle is disposed in the center line of the U-shaped body, and is provided with a hollow cone-shaped canopy with a taper angle of 1-2 ° to protect the lubricant from turbulent airflow. The disadvantage of this solution is that the efficiency of the coolant scrubbing surface is greatly reduced.

A találmány cékitűzése olyan egyszerű és olcsó berendezés létrehozása, mely nem 50 tartalmaz gyorsan kopó alkatrészeket, egyfajta segédenergiával, levegővel végzi egyidejűleg mind a hűtőfolyadék (hűtővíz) eltávolítását levegőárammal, mind a kenőanyag hengerre való juttatását levegőporlasztásával 55 és a kétfajta nyomású levegőellátáshoz egy vezetékrendszer elegendő, továbbá lehetővé teszi a henger kerületének nagy ívű mintegy 240° középponti szögű hűtését.The object of the present invention is to provide a simple and inexpensive device that does not contain fast-wearing parts, simultaneously performs auxiliary energy, air, to remove the coolant (cooling water) by airflow, and to lubricate the cylinder by air spraying 55 and two pressure air supply. furthermore, it allows large arc cooling of the cylinder periphery with a central angle of about 240 °.

A találmány berendezés a hűtőfolyadék 60 eltávolítására és a hengerek egyidejű kenőanyaggal való ellátására fémek meleghengerlésekor, hengerenként legalább egy levegófúvókával és legalább egy emulziófúvókával, melynek alaplemezen célszerűen elfordítható 65 4 módon elrendezett az emulziófúvókája, az emulziófúvóka kilépési síkjával ű = 20-65° szöget bezáró tengelyű, az emulziófúvókával előnyösen merev összeépítésű levegőfúvókája, továbbá az emulziófúvóka levegőkamráját és a levegőfúvóka nyomáskamráját összekötő levegóátvezetóje, a levegőátvezetőben elrendezett nyomáscsökkentője, a levegőfúvóka nyomáskamráját levegővel ellátó levegőbevezetője van.The invention relates to an apparatus for removing coolant 60 and simultaneously lubricating the cylinders with hot rolling of metals, with at least one air nozzle and at least one emulsion nozzle per cylinder, the base plate of which is preferably pivotable, emulsion nozzle 20 an air nozzle preferably having a rigid assembly with the emulsion nozzle, and an air inlet connecting the air chamber of the emulsion nozzle and the air chamber of the nozzle, the pressure reducer arranged in the air inlet, the air nozzle being provided with an air nozzle.

A találmányt ábráink segítségével ismertetjük, ahol azThe invention will be described with reference to the drawings, in which:

1. ábra a találmány szerinti berendezés metszeti képe, aFigure 1 is a sectional view of the apparatus of the invention, a

2. ábra a levegőfúvóka alsó felének felülnézeti képe alakos hengerlés esetén, a henger részmetszetével, aFig. 2 is a plan view of the lower half of the air nozzle in the form of a cylindrical section with a sectional view of the cylinder;

3. ábra a berendezés hengerekhez viszonyított elrendezése.Figure 3 shows the arrangement of the device relative to the cylinders.

Az 1 alaplemezhez célszerűen elforgatható módon pl. a 2 csap segítségével csatlakozik a 3 emulziófúvóka, mely önmagában ismert elemekből épül fel magába foglalva a 4 levegókamrát és az 5 emulzióbevezetót. (1. ábra)Conveniently, the base plate 1 can be rotatably rotated, e.g. the emulsion nozzle 3 is connected by means of the tap 2, which consists of elements known per se, including the air chamber 4 and the emulsion inlet 5. (Figure 1)

A 3 emulziófúvóka 6 kiömlő nyílása olyan kiképzésű, hogy a belőle kiáramló emulzió alakos hengerlés esetén is a kenendő felületet teljes szélességében és mélységében befedi. A 3 emulziófúvókákhoz a 7 levegőátvezető segítségével célszerűen mereven egybeépítve csatlakozik a 8 levegőfúvóka. A 8 levegőfúvóka és a 3 emulziófúvóka tengelye & = 20-65°-os szöget zár be, melynek nagysága az alkalmazott emulzió minőségétől a hengerek profilkiképzésétól és a hütővizleválasztó levegősugár belépési szögétől függ. A 8 levegőfúvóka belsejében van a 9 nyomáskamra, melybe a sűrített levegő a 10 levegőbevezetőn keresztül jut be. Az emulzió porlasztási nyomása kisebb mint a 9 nyomáskamra nyomása, ezért a 7 levegőátvezetőben nyomáscsökkenést kell létrehozni a 11 nyomáscsökkentővel, mely legegyszerűbb kivitelben egy fojtócsavar. A 8 levegőfúvóka 12 rése 2-3 mm magasságú és különböző hoszszúságú a hengerüreg profiljától függően. A 2. ábrán egy alakos üreggel rendelkező henger részmetszete látható az előtte elrendezett és szétválasztott 8 levegőfúvóka alsó részének felülnézeti képével. A 13 henger profilja esetében a 12 rés hossza lépcsős kiképzésű. Méreteit úgy kell meghatározni, hogy a 12 résből kiáramló levegőmolekulák becsapódási energiája a hengerüreg minden felületrészén közel azonos legyen.The outlet 6 of the emulsion nozzle 3 is configured such that the emulsion flowing out of the emulsion covers the entire width and depth of the lubricated surface, even when rolled. The air nozzle 8 is preferably rigidly connected to the emulsion nozzles 3 by means of the air inlet 7. The axis of the air nozzle 8 and the emulsion nozzle 3 is at an angle of < 20-65 °, the size of which depends on the quality of the emulsion used, the profile of the cylinders and the inlet angle of the coolant. Inside the air nozzle 8 is a pressure chamber 9, into which the compressed air is introduced through the air inlet 10. The atomization pressure of the emulsion is less than that of the pressure chamber 9, so a pressure reduction must be made in the air inlet 7 with the pressure reducer 11, which in its simplest embodiment is a throttle. The slot 12 of the air nozzle 8 is 2-3 mm high and of different lengths, depending on the profile of the cylinder cavity. Fig. 2 is a sectional view of a cylinder with a shaped cavity with a top view of the lower part of an air nozzle 8 arranged and separated in front thereof. In the case of the profile of the cylinder 13, the length of the slot 12 is stepped. Its dimensions must be determined such that the impact energy of the air molecules flowing out of the slot 12 is nearly the same across all surface portions of the cylinder cavity.

A 3. ábrán a berendezésnek beépítési elrendezése látható. Mindkét 13 hengerhez tartozik egy-egy berendezés, mely a 14 darab bevezető szekrényre van szerelve az 1 alaplemez segítségével. A berendezést úgy kell beállítani, hogy levegőáram a 13 henger felületén lévő ütközési pontból húzott érintővel oí < 60° beesési szöget zárjon be.Figure 3 shows the installation arrangement of the device. Each cylinder 13 has a device mounted on the inlet box 14 by means of the base plate 1. The apparatus must be adjusted so that the airflow, with the tang drawn from the point of impact on the surface of the cylinder 13, forms an angle of incidence <60 °.

HU 200290 AHU 200290 A

A 3 emulziófúvóka és a 8 levegőfúvóka kapcsolata állíthatóra is kiképezhető, azaz a kettő által bezárt szög bármikor a szükségletnek megfelelően változtatható.The connection between the emulsion nozzle 3 and the air nozzle 8 can be made adjustable, i.e. the angle between the two can be changed at any time according to the need.

Claims

Apparatus for removing coolant and simultaneously lubricating the rolls with at least one air jet and at least one emulsion jet per cylinder for hot rolling of metals, characterized in that the emulsion jet (3), the emulsion jet (3), 3) with an axis B = 20-65 °, preferably rigidly assembled with the emulsion nozzle (3). the air inlet (7) connecting the air nozzle (8) and the air chamber (4) of the emulsion nozzle (3) and the pressure chamber (9) of the air nozzle (8), the pressure reducer (11) arranged in the air inlet (7) an air inlet (10) for supplying air to the pressure chamber (9) of the air nozzle (8). jc