JP2008006486A - Cold rolling method for metal plate - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent lubricity in cold rolling for a metal plate, and also, to obtain excellent effects in cooling property and washing property of a metal plate and a rolling roll by a coolant, and in separability of solid matter powder in the coolant or the like. <P>SOLUTION: A water solution having a cloud point is used as the coolant, and a metal plate is made to enter a roll bite at a temperature more than the cloud point of the coolant so as to be rolled. The coolant at a temperature less than the cloud point exhibits properties of a solution type, and is excellent in the cooling property and washing property of the metal plate and a rolling roll, and the separability of solid matter powder in the coolant. Further, in the coolant fed to the metal plate at a temperature more than the cloud point of the coolant, adhesiveness of lubricant components to the surface of the metal plate remarkably increases, and lubricity equal to that of the coolant of an emulsion type or above can be obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属板の冷間圧延方法に関するものであり、従来のエマルションタイプのクーラントを使用した場合と同等以上の優れた潤滑性を確保しながら、クーラントによる金属板や圧延ロールの冷却性・洗浄性、クーラント中の固形物粉の分離性などの点でも優れた効果が得られる冷間圧延方法を提供するものである。   The present invention relates to a method for cold rolling a metal plate, while ensuring excellent lubricity equivalent to or better than that when using a conventional emulsion type coolant, the cooling performance of the metal plate and rolling roll by the coolant. It is an object of the present invention to provide a cold rolling method capable of obtaining excellent effects in terms of detergency and separability of solid powder in the coolant.

冷間圧延では、圧延ロールと金属板の潤滑および冷却の2つの機能が重要である。潤滑は、ワークロールと金属板との間(ロールバイト)の摩擦係数を下げて、圧延荷重を低減するものであり、冷却は、ロールバイトでの摩擦発熱や加工発熱によって圧延ロールや金属板の温度が過度に上昇しないようにするために必要である。
このような潤滑機能と冷却機能を発揮させるために、鋼板などの金属板の冷間圧延では、鉱物油、天然油脂、合成エステルなどの不水溶性油剤(圧延油)を界面活性剤で水に分散・希釈化したエマルションがクーラントとして用いられている。このエマルションは、圧延油が1〜5mass%程度の濃度で且つ平均粒径5〜15μm程度の油滴として含まれるO/W型(水中油滴型)のものであり、潤滑性能と冷却性能とを兼ね備えたクーラントとして使用することができる。
In cold rolling, two functions of lubrication and cooling of a rolling roll and a metal plate are important. Lubrication lowers the rolling load by lowering the coefficient of friction between the work roll and the metal plate (roll bite), and cooling reduces the friction of the rolling roll and metal plate due to frictional heat generated by the roll bite and heat generated by processing. This is necessary to prevent the temperature from rising excessively.
In order to exert such a lubricating function and a cooling function, in cold rolling of a metal plate such as a steel plate, a water-insoluble oil agent (rolling oil) such as mineral oil, natural oil or synthetic ester is turned into water with a surfactant. Dispersed and diluted emulsion is used as coolant. This emulsion is of the O / W type (oil-in-water type) in which the rolling oil is contained as oil droplets having a concentration of about 1 to 5 mass% and an average particle size of about 5 to 15 μm. It can be used as a coolant that has both.

このようなエマルションタイプのクーラント(以下、主に“エマルション圧延油”という)は、クーラントタンクから圧延部(金属板や圧延ロール)に供給されるが、圧延油の使用量の低減及び廃液量の低減のために、循環使用されるのが通常であり、これを循環給油方式(リサーキュレーション方式)と呼ぶ。
エマルション圧延油は、金属板や圧延ロールにスプレー供給されると、金属板表面やロールバイト入口において水が排除されながら油膜が形成され(このような現象をプレートアウトと呼ぶ。)、このようにして形成された油膜がロールバイトにおける潤滑性を向上させる。すなわち、ロールバイトに導入される油膜が厚いほど潤滑性は向上し、硬質の金属板であっても高圧下の圧延が可能となる。
このようなエマルション圧延油を用いる場合の潤滑性能を向上させる技術として、例えば、特許文献1には、圧延油を所定温度以上にして供給することで、プレートアウト性能を向上させる方法が示されている。
Such emulsion-type coolant (hereinafter mainly referred to as “emulsion rolling oil”) is supplied from the coolant tank to the rolling section (metal plate or rolling roll), but the amount of rolling oil used is reduced and the amount of waste liquid is reduced. For reduction, it is usually used in a circulating manner, and this is called a circulating oil supply method (recirculation method).
When emulsion rolling oil is spray-supplied to a metal plate or a rolling roll, an oil film is formed while water is excluded on the surface of the metal plate or the roll bite inlet (this phenomenon is referred to as plate-out). The oil film formed in this way improves the lubricity of the roll bite. That is, the thicker the oil film introduced into the roll bite, the better the lubricity, and even a hard metal plate can be rolled under high pressure.
As a technique for improving lubrication performance when using such emulsion rolling oil, for example, Patent Document 1 discloses a method for improving plate-out performance by supplying rolling oil at a predetermined temperature or higher. Yes.

一方、冷間圧延の高速化に伴って、ヒートスクラッチのような欠陥を防止するためには、冷却性能の向上が必要であり、特許文献2には、クーラント量や冷却水の温度を制御して、金属板やロール温度を低下させる方法が開示されている。また、特許文献3には、圧延速度に応じてクーラント流量を制御することで冷却効果を高める方法が示されている。
さらに、ハイブリッド潤滑システムに関しては、特許文献4に、ロールクーラント液の温度を潤滑用に用いるハイブリッド液の温度よりも低くすることで、ロール冷却の効果を増大させる方法が示されている。
特開2000−218305公報 特開昭56−111505公報 特開2002−66622公報 特開平9−122733公報
On the other hand, in order to prevent defects such as heat scratches as the speed of cold rolling increases, it is necessary to improve the cooling performance. In Patent Document 2, the amount of coolant and the temperature of cooling water are controlled. Thus, a method for lowering the metal plate and roll temperature is disclosed. Patent Document 3 discloses a method for enhancing the cooling effect by controlling the coolant flow rate in accordance with the rolling speed.
Further, regarding the hybrid lubrication system, Patent Document 4 discloses a method for increasing the effect of roll cooling by making the temperature of the roll coolant liquid lower than the temperature of the hybrid liquid used for lubrication.
JP 2000-218305 A JP 56-1111505 A JP 2002-66622 A JP-A-9-122733

近年の環境問題に対する認識の高まりに伴い、潤滑剤のロングライフ化や廃液量の削減に対するニーズが高まりつつあり、そのような観点からは、クーラントを循環使用するリサーキュレーション方式が重要な役割を果たしていくものと考えられる。
しかし、クーラントを循環使用する方式については、いずれもエマルション圧延油を使用していることから、以下に述べるような種々の問題が生じている。
With the recent increase in awareness of environmental issues, there is an increasing need for a longer life of lubricants and a reduction in the amount of waste liquid. From this point of view, recirculation systems that use coolant in a circulating manner play an important role. It is thought to be fulfilled.
However, all of the methods of circulating the coolant use emulsion rolling oil, and thus various problems as described below have occurred.

第1の問題は、エマルション圧延油を使用した場合、フィルターロス、スカムアウト、ヒュームロスなどが潤滑剤の消費量を増大させる点である。
フィルターロスは、冷間圧延によって発生する摩耗粉などの固形物粉がエマルションに取り込まれ、これをフィルターによって分離除去した場合に、エマルション中の油滴もフィルターに捕捉されてしまうために生じる。スカムアウトは、摩耗粉などの固形物粉がエマルションの油滴中に抱き込まれ、圧延油の劣化物との混合物であるスカムが発生することにより生じる油分のロスである。また、ヒュームロスは、特に流動点の高い天然油脂を使用する場合には、クーラント全体の温度を50〜60℃程度まで加熱して循環使用しており、これによって生じるフュームに油分が含まれているために生じるロスである。
これらは、エマルション圧延油を使用する場合には、本質的な解決が困難な課題であり、基油の種類や粘度の選定、界面活性剤の種類や添加量の最適化などの対策がとられているものの、根本的な解決には至っていない。
The first problem is that when emulsion rolling oil is used, filter loss, scum out, fume loss, and the like increase the amount of lubricant consumed.
The filter loss occurs because solid powder such as wear powder generated by cold rolling is taken into the emulsion, and when this is separated and removed by the filter, oil droplets in the emulsion are also captured by the filter. Scum-out is a loss of oil that occurs when solid powder such as wear powder is embraced in the oil droplets of the emulsion and scum that is a mixture with deteriorated rolling oil is generated. In addition, when using natural fats and oils with a high pour point, the fume loss is circulated by heating the entire coolant to about 50-60 ° C, and the resulting fumes contain oil. This is a loss caused by
These are problems that are fundamentally difficult to solve when using emulsion rolling oil, and measures such as selection of the type and viscosity of the base oil and optimization of the type and addition amount of the surfactant are taken. However, it has not yet reached a fundamental solution.

第2の問題は、エマルション圧延油はクーラント中に含有する鉄分や温度、pHなどの要因によって乳化安定性が変化しやすいため、循環使用する際の圧延潤滑性を一定に維持するためには、エマルション圧延油の管理に多大な労力を要する点である。例えば、エマルション圧延油の濃度、温度、ケン化価、酸価、pHなどを、循環使用中にサンプリングしたクーラントを用いて定期的に分析し、その結果に応じて、エマルション圧延油の状態を一定に保つように管理する必要がある。また、鉄粉除去装置などのフィルター設備や、クーラントの状態を管理するための各種計測器も必要となり、それらの維持・管理にも多大な労力を要する。   The second problem is that emulsion rolling oil tends to change the emulsion stability depending on factors such as iron content, temperature, pH, etc. contained in the coolant. This is a point that requires a great deal of labor to manage the emulsion rolling oil. For example, the concentration, temperature, saponification value, acid value, pH, etc. of emulsion rolling oil are regularly analyzed using coolant sampled during circulation use, and the state of emulsion rolling oil is constant according to the results. Need to manage to keep. In addition, filter equipment such as an iron powder removing device and various measuring instruments for managing the state of the coolant are also required, and a great deal of labor is required for their maintenance and management.

第3の問題としては、エマルション圧延油は、冷却のために圧延ロールや金属板にスプレーされるのが通常であるが、エマルション中の油分がロール表面などに油膜を形成していくため、冷却効果が阻害されるという問題がある。
これに対して冷却効果を向上させるためには、特許文献2や特許文献4に示されるようにエマルション圧延油の温度を低下させるのが有効であるが、圧延油の劣化成分が摩耗粉などの固形物粉と混合体を形成してスカムを生成すると配管中での詰まりを生じたりするため、エマルション圧延油は一定以上の温度に維持する必要があり、エマルション圧延油の温度を低下させて冷却性能を向上させるのにも一定の限界がある。
As a third problem, the emulsion rolling oil is usually sprayed on a rolling roll or a metal plate for cooling, but the oil in the emulsion forms an oil film on the roll surface or the like. There is a problem that the effect is hindered.
On the other hand, in order to improve the cooling effect, it is effective to lower the temperature of the emulsion rolling oil as shown in Patent Document 2 and Patent Document 4, but the deterioration component of the rolling oil is such as wear powder. When forming a scum by forming a mixture with solid powder, clogging may occur in the piping, so it is necessary to maintain the emulsion rolling oil at a temperature above a certain level. Cooling by reducing the temperature of the emulsion rolling oil There are certain limits to improving performance.

また、特許文献3に示されるように、圧延速度に応じて冷却水の流量を制御することで冷却効果を高めることも可能ではあるが、水量を増加させるために循環ポンプの能力アップのための設備費用を要するとともに、循環させるための電力費用も要することから、必ずしも経済的な方法とはいえない。
さらに、特許文献1に示されるように潤滑性の向上のためにクーラントを加熱すると、冷却性能が低下することから、潤滑性と冷却性の両立を図ることは容易ではない。
Moreover, as shown in Patent Document 3, it is possible to enhance the cooling effect by controlling the flow rate of the cooling water according to the rolling speed, but for increasing the capacity of the circulation pump in order to increase the amount of water. Since it requires equipment costs and power costs for circulation, it is not necessarily an economical method.
Further, as shown in Patent Document 1, when the coolant is heated to improve the lubricity, the cooling performance is deteriorated, so it is not easy to achieve both lubricity and cooling performance.

第4の問題は、エマルション圧延油を使用する場合に解決困難な問題として、冷間圧延に際して、金属板表面からの剥離によって圧延ロールに付着した金属異物が、ワークロールとバックアップロールとの間に噛み込まれたり、ロールバイトに飛び込んだりして、ワークロール表面に疵が形成されやすい点が挙げられる。このようにしてワークロール表面に疵が形成されると、それが金属板の表面に転写され、表面欠陥として歩留りを大幅に低下させる原因ともなる。
以上のようにエマルション圧延油を使用した循環給油方式には、従来技術では解決できない種々の問題点がある。
The fourth problem is a problem that is difficult to solve when using emulsion rolling oil. During cold rolling, metal foreign matter adhering to the rolling roll due to peeling from the surface of the metal plate is between the work roll and the backup roll. It is mentioned that wrinkles are easily formed on the surface of the work roll by being bitten or jumping into a roll bite. When wrinkles are formed on the surface of the work roll in this way, it is transferred to the surface of the metal plate, which causes a significant decrease in yield as a surface defect.
As described above, the circulating oil supply method using emulsion rolling oil has various problems that cannot be solved by the prior art.

一方、調質圧延のように、軟質化した鋼板を軽圧下で圧延する場合には、優れた潤滑性は必要なく、逆に安定した伸長率を得るためには摩擦係数は高いことが要求される。このため湿式の調質圧延では、水溶性の物質を水に溶解させたソリューションタイプのクーラント(調質圧延液)が使用されている。
このようなソリューションタイプのクーラントは、潤滑成分自身が水への溶解性を示すため、エマルション圧延油のような大きな油滴を形成しない。したがって、冷間圧延において発生する摩耗粉などの固形物粉とはすぐに分離し、クーラント中から固形物粉を除去することが極めて容易となって、フィルター設備の簡易化も可能である。また、固形物粉を油分中に抱き込むこともないため、スカムの生成によるロスが極めて少なく、さらに、常温で使用することが可能であるためヒュームロスも少ない。また、洗浄性にも優れているため、圧延後に金属板上に残留する潤滑成分が極めて少なく、鋼板による持ち出しロスも低減できる。
On the other hand, when rolling a softened steel sheet under light pressure like temper rolling, it is not necessary to have excellent lubricity, and conversely, a high coefficient of friction is required to obtain a stable elongation. The For this reason, in wet temper rolling, a solution type coolant (tempered rolling fluid) in which a water-soluble substance is dissolved in water is used.
Such a solution type coolant does not form large oil droplets like emulsion rolling oil because the lubricating component itself exhibits solubility in water. Therefore, it becomes very easy to separate from solid powder such as wear powder generated in cold rolling, and it is very easy to remove the solid powder from the coolant, and the filter equipment can be simplified. In addition, since solid powder is not embraced in the oil, there is very little loss due to scum formation, and furthermore, since it can be used at room temperature, there is little fume loss. Moreover, since it is excellent also in the washing | cleaning property, there are very few lubrication components which remain | survive on a metal plate after rolling, and the take-out loss by a steel plate can also be reduced.

しかしながら、調質圧延に用いられているような従来のソリューションタイプのクーラントは、エマルション圧延油に較べて潤滑性が著しく劣ることから、通常のタンデム圧延などの冷間圧延に使用することは困難であると考えられてきた。このため従来では、タンデム式圧延機やレバース式圧延機などの圧下率を大きくとる冷間圧延では、潤滑性に優れたエマルション圧延油が使用され、調質圧延のように伸長率が5%以下の軽圧下域では、摩擦係数が高いソリューションタイプのクーラントが使用されており、圧延条件に応じて両者は明確に使い分けられている。
なお、特許文献5には、調質圧延であっても圧下率20%程度の高圧下を行うためのソリューションタイプの調質圧延液が開示されているが、この調質圧延液は焼鈍後の軟質化された鋼板の1パス圧延には適用できても、タンデム圧延やレバース圧延のような多パス圧延において加工硬化が生じるような厳しい圧延条件においては十分な潤滑性を得ることができない。
特開昭61−7395号公報
However, conventional solution type coolants such as those used in temper rolling are extremely inferior in lubricity compared to emulsion rolling oils, so it is difficult to use them in cold rolling such as ordinary tandem rolling. It has been thought that there is. For this reason, conventionally, in cold rolling with a large rolling reduction such as a tandem rolling mill or levers rolling mill, emulsion rolling oil with excellent lubricity is used, and the elongation is 5% or less as in temper rolling. In the light pressure region, solution type coolant with a high friction coefficient is used, and both are clearly used according to the rolling conditions.
In addition, Patent Document 5 discloses a solution type tempered rolling liquid for performing a high pressure with a reduction ratio of about 20% even in temper rolling, but this tempered rolling liquid is a material after annealing. Even if it can be applied to 1-pass rolling of a softened steel sheet, sufficient lubricity cannot be obtained under severe rolling conditions in which work hardening occurs in multi-pass rolling such as tandem rolling or lever rolling.
JP 61-7395 A

したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、金属板の圧延において従来のエマルションタイプのクーラントを使用した場合と同等以上の優れた潤滑性が得られるとともに、クーラントによる金属板や圧延ロールの冷却性・洗浄性、クーラント中の固形物粉の分離性などの点でも優れた効果が得られる金属板の冷間圧延方法を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to obtain excellent lubricity equivalent to or higher than that obtained when a conventional emulsion type coolant is used in rolling a metal plate. An object of the present invention is to provide a cold rolling method for a metal plate that can provide excellent effects in terms of the cooling and cleaning properties of the plate and the rolling roll and the separability of the solid powder in the coolant.

本発明者らは、上記課題を解決するためにソリューションタイプのクーラントとして用いられる水溶液の特性、さらには、この特性と圧延される金属板の温度との関係などについて検討を行い、その結果、水溶性潤滑剤を溶解させることにより曇点を有する水溶液をクーラントとして用いた場合、この水溶液は曇点未満の温度域と曇点以上の温度域とでクーラントとしての特性が変化し、このようなクーラントの性質を利用しつつ、圧延される金属板の温度を管理することにより、エマルションタイプのクーラントと同等以上の圧延潤滑性と、ソリューションタイプのクーラントに特有の優れた冷却性、固形物粉分離性、洗浄性などを同時に満足させつつ、金属板の冷間圧延方法を行うことができることを見出した。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied the characteristics of an aqueous solution used as a solution type coolant, and the relationship between the characteristics and the temperature of a rolled metal sheet. When an aqueous solution having a cloud point by dissolving a functional lubricant is used as a coolant, the properties of the coolant change between a temperature range below the cloud point and a temperature range above the cloud point. By controlling the temperature of the rolled metal sheet while taking advantage of the properties of the material, the rolling lubricity is equivalent to or better than that of emulsion type coolant, and the excellent cooling and solid powder separation characteristics unique to solution type coolants. The present inventors have found that a cold rolling method for a metal plate can be performed while simultaneously satisfying cleaning properties and the like.

本発明はこのような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
[1]クーラントを供給しつつ金属板の冷間圧延を行なう方法において、
水溶性潤滑剤を主体とする潤滑剤を水で希釈し且つ前記水溶性潤滑剤を溶解することにより曇点を有する溶液をクーラントとして用いるとともに、少なくとも一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板が前記クーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるようにしたことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[2]上記[1]の冷間圧延方法において、曇点未満の温度のクーラントを金属板及び/又は圧延ロールに供給することを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
The present invention has been made on the basis of such findings and has the following gist.
[1] In a method of cold rolling a metal plate while supplying a coolant,
A solution having a cloud point by diluting a lubricant mainly composed of a water-soluble lubricant with water and dissolving the water-soluble lubricant is used as a coolant, and at least in some rolling stands or rolling passes, a metal plate Is a cold rolling method for a metal sheet, wherein the metal sheet enters and rolls at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant.
[2] The cold rolling method according to [1], wherein a coolant having a temperature lower than the cloud point is supplied to the metal plate and / or the rolling roll.

[3]上記[1]又は[2]の冷間圧延方法において、クーラントを循環使用するとともに、金属板及び/又は圧延ロールに供給後、回収されたクーラントに対して、その曇点未満の液温で液中固形物の除去処理を施すことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[4]上記[1]〜[3]のいずれかの冷間圧延方法において、クーラントの曇点が30〜80℃であることを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[5]上記[1]〜[4]のいずれかの冷間圧延方法において、水溶性潤滑剤の少なくとも一部が平均分子量500〜5000のポリアルキレングリコールであることを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[3] In the cold rolling method of [1] or [2] above, the coolant is circulated and used, and after being supplied to the metal plate and / or rolling roll, the coolant below the cloud point is recovered. A method for cold rolling a metal plate, characterized by subjecting solid matter in the liquid to a removal treatment at a temperature.
[4] In the cold rolling method according to any one of [1] to [3], the cloud point of the coolant is 30 to 80 ° C.
[5] In the cold rolling method according to any one of [1] to [4], at least a part of the water-soluble lubricant is a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 500 to 5000. Hot rolling method.

[6]上記[1]〜[5]のいずれかの冷間圧延方法において、水溶性潤滑剤を1〜15質量%含有する水溶液をクーラントとして用いることを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかの冷間圧延方法において、金属板がロールバイトに進入する際の板温に応じて、金属板及び/又は圧延ロールに供給するクーラントの温度及び/又は流量を調整することを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[8]上記[1]〜[7]のいずれかの冷間圧延方法において、一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板がクーラントの曇点未満の温度でロールバイトに進入して圧延される場合には、曇点以上の温度のクーラントがロールバイトに供給されるようにしたことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
[6] In the cold rolling method according to any one of [1] to [5], an aqueous solution containing 1 to 15% by mass of a water-soluble lubricant is used as a coolant. .
[7] In the cold rolling method according to any one of [1] to [6] above, the temperature of the coolant supplied to the metal plate and / or the rolling roll according to the plate temperature when the metal plate enters the roll bite And / or adjusting the flow rate.
[8] In the cold rolling method according to any one of [1] to [7] above, in some rolling stands or rolling passes, the metal plate enters and rolls at a temperature below the cloud point of the coolant. A cold rolling method for a metal sheet, wherein a coolant having a temperature equal to or higher than the cloud point is supplied to the roll bite.

本発明によれば、クーラントはその曇点未満の液温では潤滑剤成分が水に溶解した状態に維持されるため、循環使用する際の固形物粉分離性や耐劣化性、圧延ロールや金属板の洗浄性などが極めて良好であり、このためクーラント中の潤滑剤の原単位を従来のエマルションタイプのクーラントに較べて大きく改善することができるとともに、圧延ロールの表面疵やこれに起因した金属板の表面欠陥の発生も効果的に低減させることができる。また、クーラント温度を低くできることから、圧延ロールや金属板の冷却効果を適切に得ることができ、高速圧延で生じやすいヒートスクラッチの発生も抑えることができる。一方、金属板がクーラントの曇点以上の温度で進入して圧延されているロールバイトに供給されたクーラントは、金属板への潤滑剤成分の付着性が大幅に向上するので、エマルションタイプのクーラントと同等以上の潤滑性を維持しつつ、金属板の冷間圧延を行うことができる。   According to the present invention, the coolant is maintained in a state in which the lubricant component is dissolved in water at a liquid temperature below its cloud point, so that solid powder separability and deterioration resistance during circulation use, rolling rolls and metals The cleanability of the plate is extremely good, so the basic unit of the lubricant in the coolant can be greatly improved compared to conventional emulsion type coolant, and the surface defects of the rolling roll and the metal resulting therefrom Generation of surface defects on the plate can also be effectively reduced. Moreover, since coolant temperature can be made low, the cooling effect of a rolling roll or a metal plate can be acquired appropriately, and generation | occurrence | production of the heat scratch which is easy to occur by high-speed rolling can also be suppressed. On the other hand, the coolant supplied to the roll bite in which the metal plate enters and is rolled at a temperature higher than the cloud point of the coolant greatly improves the adhesion of the lubricant component to the metal plate. The metal plate can be cold-rolled while maintaining the same or better lubricity.

本発明では、クーラントを供給しつつ金属板の冷間圧延を行うに際し、水溶性潤滑剤を主体とする潤滑剤を水で希釈し且つ前記水溶性潤滑剤を溶解することにより曇点を有する溶液をクーラントとして用いるとともに、少なくとも一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板が前記クーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるようにする。
ここで、曇点を有する溶液とは、温度を上昇させると、ある温度で溶解成分の溶解度が急激に低下して白濁する性質を有する溶液のことであり、曇点とはそのように白濁化する液温を指す。本発明では、曇点を有する水溶液(クーラント)の温度を変化させた場合に目視によって白濁を確認した温度を、その水溶液の曇点とする。図6の写真は、曇点が40℃の水溶液について、曇点よりも低い温度での外観と曇点よりも高い温度での外観の違いを例示したものである。
In the present invention, when cold rolling a metal plate while supplying a coolant, a solution having a cloud point by diluting a lubricant mainly composed of a water-soluble lubricant with water and dissolving the water-soluble lubricant Is used as a coolant, and at least in some rolling stands or rolling passes, the metal plate enters the roll bite and is rolled at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant.
Here, a solution having a cloud point is a solution having the property that when the temperature is increased, the solubility of the dissolved component is suddenly lowered at a certain temperature to become cloudy, and the cloud point is so clouded. Refers to the liquid temperature. In this invention, when the temperature of the aqueous solution (coolant) which has a cloud point is changed, the temperature which confirmed the white turbidity visually is made into the cloud point of the aqueous solution. The photograph of FIG. 6 illustrates the difference in the appearance at a temperature lower than the cloud point and the appearance at a temperature higher than the cloud point for an aqueous solution having a cloud point of 40 ° C.

本発明において、曇点を有する水溶液を冷間圧延のクーラントに使用するのは、その水溶液は、曇点未満の温度域(液温)と曇点以上の温度域(液温)とでクーラントとしての特性が変化し、以下のような作用効果が得られるからである。
クーラントは、その曇点未満の温度域においては潤滑剤成分が水に溶解しているため、循環使用中に摩耗粉などの固形物粉とはすぐに分離でき、クーラント中から摩耗粉を除去することが極めて容易となって、フィルターロスの低減を図ることができる。また、摩耗粉を油分中に抱き込むこともないため、スカムの生成によるロスが極めて少なくなる。したがって、スカムを流動させるために昇温する必要もなく常温で使用することによってフュームロスを低減させることができる。さらに、洗浄性に優れることから、金属板上に残留する潤滑剤成分が極めて少なく、金属板による持ち出しロスも低減できる。さらに、エマルション圧延油のような乳化安定性の管理を要することがない点でクーラントの管理が簡素化される。
In the present invention, an aqueous solution having a cloud point is used as a coolant for cold rolling because the aqueous solution has a temperature range (liquid temperature) below the cloud point and a temperature range (liquid temperature) above the cloud point as a coolant. This is because the following characteristics and effects can be obtained.
Since the lubricant component dissolves in water in the temperature range below the cloud point, the coolant can be immediately separated from solid powder such as wear powder during circulation, and the wear powder is removed from the coolant. It becomes extremely easy to reduce the filter loss. Moreover, since wear powder is not embraced in the oil, the loss due to scum generation is extremely reduced. Therefore, fume loss can be reduced by using at normal temperature without the need to raise the temperature in order to cause the scum to flow. Furthermore, since it is excellent in cleaning properties, there are very few lubricant components remaining on the metal plate, and take-out loss due to the metal plate can be reduced. Furthermore, management of the coolant is simplified in that it does not require management of emulsification stability like emulsion rolling oil.

また、冷却のために圧延ロールにスプレーした場合にも、洗浄性に優れるため、潤滑剤成分がロール表面に付着していても、それを洗い流しながら冷却を行えるので、エマルション圧延油に比べて冷却性能の向上を図ることができる。さらに、優れた洗浄性によって、圧延ロールに付着した金属異物も表面から容易に洗い流すことができ、ロール表面に表面疵を発生させにくい。
一方、クーラントは曇点以上の温度域においては、潤滑剤成分の水への溶解度が低下することで白濁した外観を有するようになるが、金属板が前記クーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延され、このような温度の金属板表面(ロールバイト)にクーラントが供給された場合にも、クーラント中の潤滑剤成分と水とが分離しやすい状態となって、クーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性が非常に高まり、エマルション圧延油と同等以上のロールバイトにおける潤滑性を確保することができる。
曇点を有するクーラントの金属板表面への付着性能は、クーラントをその曇点以上に加熱して金属板表面に供給するよりも、クーラントの曇点以上の温度の金属板表面にクーラントを供給する方がかなり優れていることが判った。
In addition, even when sprayed on a rolling roll for cooling, it has excellent cleaning properties, so even if the lubricant component adheres to the roll surface, it can be cooled while washing it down, so it is cooler than emulsion rolling oil. The performance can be improved. Furthermore, due to the excellent cleaning properties, the foreign metal adhering to the rolling roll can be easily washed away from the surface, and surface flaws are hardly generated on the roll surface.
On the other hand, in the temperature range above the cloud point, the coolant has a cloudy appearance due to a decrease in the solubility of the lubricant component in water, but the metal plate rolls at a temperature above the cloud point of the coolant. Even when the coolant is supplied to the surface of the metal plate (roll bite) at such a temperature, the lubricant component in the coolant and water are easily separated from each other, so that the lubricant is lubricated. Adhesiveness of the agent component to the surface of the metal plate is greatly enhanced, and lubricity in a roll bite equivalent to or higher than that of emulsion rolling oil can be ensured.
The adhesion performance of the coolant having a cloud point to the surface of the metal plate is such that the coolant is supplied to the surface of the metal plate having a temperature higher than the cloud point of the coolant, rather than heating the coolant to the cloud point or higher. It turns out that it is considerably better.

以上の理由から本発明では、曇点を有する溶液をクーラントとして用いるとともに、金属板が前記クーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるようにする。
本発明において、金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるようにするには、金属板を積極的に加熱してもよいし、圧延による発熱で金属板の温度がクーラントの曇点以上となるようにしてもよい。
金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるのは、必ずしも全圧延スタンド(例えば、タンデム式冷間圧延機の全圧延スタンド)や、全圧延パス(例えば、レバース式冷間圧延機による圧延の全圧延パス)である必要はなく、潤滑性が必要とされる少なくとも一部の圧延スタンド又は圧延パスであればよい。圧延の際に必要とされる潤滑性は、圧延スタンドの前・後段位置の違い、圧延パスの段階の違い、被圧延材の種類や寸法、ロール径、ロール粗さ、圧延速度等によって異なり、圧延スタンドや圧延パスのなかには、潤滑性をあまり必要としない場合もあるからである。
For the above reasons, in the present invention, a solution having a cloud point is used as a coolant, and the metal plate enters the roll bite and is rolled at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant.
In the present invention, in order for the metal plate to enter the roll bite and be rolled at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant, the metal plate may be positively heated, or heat generated by rolling The temperature may be higher than the cloud point of the coolant.
The metal plate enters the roll bite at a temperature above the cloud point of the coolant and is not necessarily rolled, but it is not necessarily a full rolling stand (eg, a full rolling stand of a tandem cold rolling mill) or a full rolling pass (eg, levers). It is not necessary to be a total rolling pass of rolling by a type cold rolling mill), and may be at least a part of a rolling stand or a rolling pass that requires lubricity. The lubricity required for rolling differs depending on the difference in the position of the front and rear stages of the rolling stand, the difference in the stage of the rolling pass, the type and size of the material to be rolled, the roll diameter, the roll roughness, the rolling speed, etc. This is because some rolling stands and rolling passes do not require much lubricity.

本発明では、曇点未満の温度のクーラントを金属板及び/又は圧延ロールに供給することが好ましい。上述したように金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されれば、クーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性は十分高くなり、潤滑性は確保できる。その一方で、クーラント自体の温度を曇点未満の低い温度に維持しておけば、金属板の冷却効果も高く、圧延ロールに供給しても高い冷却効果が得られる。また、クーラント循環系全体として曇点未満の温度域にクーラントを維持することで、循環中における優れた固形物粉分離性など、ソリューションタイプのクーラントとしての利点も確保できる。   In this invention, it is preferable to supply the coolant of the temperature below a cloud point to a metal plate and / or a rolling roll. As described above, when the metal plate enters the roll bite at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant and is rolled, the adhesion of the lubricant component of the coolant to the surface of the metal plate is sufficiently high, and the lubricity can be ensured. On the other hand, if the temperature of the coolant itself is maintained at a low temperature below the cloud point, the cooling effect of the metal plate is high, and a high cooling effect can be obtained even if it is supplied to the rolling roll. In addition, by maintaining the coolant in a temperature range below the cloud point as a whole coolant circulation system, it is possible to secure advantages as a solution type coolant such as excellent solid powder separation during circulation.

本発明においてクーラントを循環使用する場合には、通常、金属板及び/又は圧延ロールに供給後、回収されたクーラントに対して、その曇点未満の液温で液中固形物(主として摩耗粉などの固形物粉)の除去処理を施す。クーラントは曇点未満の温度域では潤滑剤成分が水に溶解した状態に維持されているため、固形物粉との分離性がよく、液中固形物の除去処理において潤滑剤成分のロス(系外への排出)を最小限に抑えることができる。この除去処理を行う手段としては、フィルター方式(ホフマンフィルタ、電磁フィルタなど)のものが一般的であるが、それ以外に、遠心分離方式、磁気吸着方式など適宜な方式のものを採用できる。金属板及び/又は圧延ロールに供給後、回収されたクーラントは、曇点以上の液温になっている場合があり、その場合には液中固形物の除去処理前にクーラントをクーラー及び/又は循環系内での自然冷却などによって冷却し、曇点未満の液温にしておく。   In the case where the coolant is circulated in the present invention, it is usually supplied to a metal plate and / or a rolling roll, and then recovered in the liquid at a liquid temperature lower than its cloud point with respect to the recovered coolant (mainly wear powder or the like). The solid powder) is removed. The coolant is maintained in a state where the lubricant component is dissolved in water in the temperature range below the cloud point, so that it has good separability from the solid powder and the loss of the lubricant component (system) Discharge to the outside) can be minimized. As a means for performing the removal process, a filter system (Hoffman filter, electromagnetic filter, etc.) is generally used. However, other appropriate systems such as a centrifugal separation system and a magnetic adsorption system can be adopted. The coolant recovered after being supplied to the metal plate and / or rolling roll may be at a liquid temperature higher than the cloud point, in which case the coolant is cooled and / or before the removal of solid matter in the liquid. Cool by natural cooling in the circulatory system and keep the liquid temperature below the cloud point.

本発明で使用するクーラントは、曇点が30〜80℃であることが好ましい。クーラントの曇点が30℃未満では、水溶性潤滑剤が水へ溶解する温度が低くなるため、ソリューションタイプの潤滑剤としての上記メリットを享受するためには、循環系のクーラント全体を低温に維持しなければならず、そのための熱交換機の設備コストやランニングコストが増大する。一方、曇点が80℃を超えると、常温のクーラントが金属板と接触して金属板表面に十分付着するためには、金属板の温度を高い状態にしておく必要があり(例えば90℃以上)、圧延速度が低く、金属板の温度が低い条件では本発明法が適用できず、潤滑性が不足する恐れがある。   The coolant used in the present invention preferably has a cloud point of 30 to 80 ° C. When the cloud point of the coolant is less than 30 ° C, the temperature at which the water-soluble lubricant dissolves in water becomes low. Therefore, in order to enjoy the above advantages as a solution type lubricant, maintain the entire circulating coolant at a low temperature. Therefore, the equipment cost and running cost of the heat exchanger for that purpose increase. On the other hand, when the cloud point exceeds 80 ° C., it is necessary to keep the temperature of the metal plate high (for example, 90 ° C. or higher) in order for the normal temperature coolant to contact the metal plate and sufficiently adhere to the metal plate surface. ) If the rolling speed is low and the temperature of the metal plate is low, the method of the present invention cannot be applied, and the lubricity may be insufficient.

本発明においてクーラントとして用いる、水溶性潤滑剤を溶解することにより曇点を有する溶液(水溶液)は、上述したように曇点未満の液温では潤滑剤成分が水に溶解した状態に維持されるため、透明又は半透明な外観を呈するものであり、エマルション圧延油のように5〜15μm程度のエマルション粒子による光の乱反射に起因して乳白色の外観を呈するものとは区別できる。一方、溶液が曇点以上の液温となると透明な外観ではなくなり、一般に白濁したような不透明な外観になる(図6参照)。
クーラントに含有される水溶性潤滑剤は、溶液(水溶液)が曇点を有することができるようなものであればその種類は問わないが、そのなかでも化学合成された潤滑剤(以下、合成潤滑剤という)が特に好ましい。この合成潤滑剤は、従来用いられている圧延油に較べて耐腐敗性に優れ、摩耗粉などの固形物粉と油剤劣化物の混合物であるスカムを形成しにくい点で有利となる。
A solution (aqueous solution) having a cloud point by dissolving a water-soluble lubricant used as a coolant in the present invention is maintained in a state where the lubricant component is dissolved in water at a liquid temperature lower than the cloud point as described above. Therefore, it has a transparent or semi-transparent appearance, and can be distinguished from a milky white appearance caused by irregular reflection of light by emulsion particles of about 5 to 15 μm like emulsion rolling oil. On the other hand, when the solution reaches a liquid temperature equal to or higher than the cloud point, it does not have a transparent appearance and generally has an opaque appearance such as cloudiness (see FIG. 6).
The type of water-soluble lubricant contained in the coolant is not limited as long as the solution (aqueous solution) can have a cloud point, and among them, a chemically synthesized lubricant (hereinafter referred to as synthetic lubrication). (Referred to as agent) is particularly preferred. This synthetic lubricant is advantageous in that it is more resistant to spoilage than conventionally used rolling oil, and it is difficult to form a scum that is a mixture of solid powder such as wear powder and a deteriorated oil agent.

また、クーラントに配合される潤滑剤は、一部が非水溶性の潤滑剤(例えば、従来用いられている圧延油)であってもよいが、配合される潤滑剤のうち80mass%以上、好ましくは95mass%以上が水溶性潤滑剤(特に好ましくは水溶性の合成潤滑剤)であることが望ましい。水溶性潤滑剤(特に好ましくは水溶性の合成潤滑剤)の割合が95mass%未満では非水溶性潤滑剤が多くなるため、ソリューションタイプのクーラントとしての固形物粉分離性、耐劣化性、洗浄性などが低下するようになり、特に80mass%未満ではそれらの特性の低下が著しい。
クーラント中に水溶性潤滑剤とともに配合する非水溶性の潤滑剤としては、油脂、脂肪酸エステル、鉱物油などのようなエマルションタイプのクーラントに用いられる圧延油の1種以上を用いることができる。このように非水溶性の潤滑剤を少量併用したとしても、ソリューションタイプのクーラントとしての特性を失うことはなく、エマルションタイプのクーラントに較べて潤滑剤の原単位を大幅に向上させることが可能である。
Further, the lubricant blended in the coolant may partially be a water-insoluble lubricant (for example, conventionally used rolling oil), but 80 mass% or more of the blended lubricant, preferably It is desirable that 95 mass% or more is a water-soluble lubricant (particularly preferably a water-soluble synthetic lubricant). If the proportion of water-soluble lubricant (particularly preferably water-soluble synthetic lubricant) is less than 95 mass%, the amount of water-insoluble lubricant increases, so solid powder separability, deterioration resistance, and washability as a solution type coolant. Etc., particularly when the content is less than 80 mass%, the characteristics are remarkably deteriorated.
As the water-insoluble lubricant blended with the water-soluble lubricant in the coolant, one or more kinds of rolling oils used in emulsion-type coolants such as fats and oils, fatty acid esters, mineral oils and the like can be used. Even if a small amount of non-water-soluble lubricant is used in this way, the characteristics as a solution-type coolant are not lost, and the basic unit of lubricant can be greatly improved compared to emulsion-type coolant. is there.

本発明で用いる水溶性の合成潤滑剤としては、特にポリアルキレングリコールが好ましく、とりわけ平均分子量500〜5000のポリアルキレングリコールが好ましい。したがって、水溶性潤滑剤の少なくとも一部、好ましくは全部が分子量500〜5000のポリアルキレングリコールであることが好ましい。
ポリアルキレングリコールは、ポリグリコール、ポリエーテル、ポリアルキレンオキサイドとも呼ばれ、エチレンオキシド(EO)やプロピレンオキシド(PO)などのアルキレンオキシド(AO)を、活性水素を持つ物質に開環重合させて得られる重合物である。これは、主としてブレーキ液や難燃性作動油に使用されている合成潤滑剤であって、重合度やアルキル基などを変化させることによって、各種の粘度グレードを有する水溶性のものから非水溶性のものまで幅広い特徴を有する重合物を得ることができる物質である。
As the water-soluble synthetic lubricant used in the present invention, polyalkylene glycol is particularly preferable, and polyalkylene glycol having an average molecular weight of 500 to 5000 is particularly preferable. Therefore, it is preferable that at least a part, preferably all of the water-soluble lubricant is a polyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 5,000.
Polyalkylene glycol is also called polyglycol, polyether or polyalkylene oxide, and is obtained by ring-opening polymerization of alkylene oxide (AO) such as ethylene oxide (EO) or propylene oxide (PO) to a substance having active hydrogen. It is a polymer. This is a synthetic lubricant mainly used in brake fluids and flame retardant hydraulic fluids. By changing the degree of polymerization, alkyl groups, etc., water-soluble to water-insoluble ones with various viscosity grades It is a substance that can obtain a polymer having a wide range of characteristics.

ポリアルキレングリコールは、一般に分子量が大きいほど粘度も増加し、粘度指数も高くなる傾向を示す。冷間圧延に使用するために、ポリアルキレングリコールとしては平均分子量500〜5000のものが好ましい。平均分子量が大きいほど粘度が上昇し金属板への付着性が向上するが、平均分子量が大きすぎると流動点が高くなり、後工程での洗浄に支障が生じる恐れがあるからである。
ポリアルキレングリコールとしては、種々の化学構造を有するものを用いることができるが、オキシプロピレン単位からなるブロック部分の両端にオキシエチレン単位からなるブロック部分が結合された構造を有するものが代表的なものである。市販品としては、例えば、旭電化株式会社製の商品名「アデカプルロニック
L31」、「アデカプルロニック L62」などが挙げられる。また、オキシエチレン単位からなるブロック部分の両端に、オキシプロピレン単位からなるブロック部分が結合された構造を有するブロック共重合体で、リバースブロック型共重合体を用いることもできる。市販品としては、例えば、旭電化株式会社製の商品名「アデカプルロニック
25R2」、BASF Japan社製の商品名「プルロニック 25R2」などを挙げることができる。
In general, the polyalkylene glycol tends to increase in viscosity and increase in viscosity index as the molecular weight increases. For use in cold rolling, the polyalkylene glycol preferably has an average molecular weight of 500 to 5,000. This is because the larger the average molecular weight, the higher the viscosity and the better the adhesion to the metal plate. However, if the average molecular weight is too large, the pour point becomes high and there is a risk of hindering cleaning in the subsequent process.
As polyalkylene glycols, those having various chemical structures can be used, but those having a structure in which a block portion consisting of oxyethylene units is bonded to both ends of a block portion consisting of oxypropylene units are representative. It is. As a commercial item, Asahi Denka Co., Ltd. brand name "Adeka Pluronic L31", "Adeka Pluronic L62" etc. are mentioned, for example. Moreover, a reverse block type copolymer can be used as a block copolymer having a structure in which a block portion consisting of oxypropylene units is bonded to both ends of a block portion consisting of oxyethylene units. As a commercial item, Asahi Denka Co., Ltd. brand name "Adeka Pluronic 25R2", BASF Japan brand name "Pluronic 25R2" etc. can be mentioned, for example.

クーラント中での水溶性潤滑剤の含有濃度には特別な制限はないが、溶液中での割合で1〜15mass%程度とすることが好ましい。潤滑剤の含有濃度が1mass%未満では冷間圧延に必要な潤滑性が十分に得られず、一方、含有濃度が15mass%を超えると潤滑剤の消費量が増加して、経済的に不利になる。
また、水溶性潤滑剤としてポリアルキレングリコール、好ましくは分子量500〜5000のポリアルキレングリコールを使用する場合、クーラントに配合される潤滑剤中でのポリアルキレングリコールの割合は高いほど望ましい。ここで、配合される潤滑剤中でのポリアルキレングリコールの割合が50mass%未満では、潤滑剤としてポリアルキレングリコールを用いることによるクーラントの低温流動性、化学的安定性の向上効果が十分に得られない。したがって、クーラントに配合される潤滑剤中でのポリアルキレングリコールの割合は50mass%以上とすることが好ましく、さらに、他の水溶性潤滑剤を合わせて80mass%以上、好ましくは95mass%以上の潤滑剤を水溶性潤滑剤(好ましくは水溶性の合成潤滑剤)とすることが望ましい。なお、クーラントにはその他の潤滑剤が含まれてよいことはさきに述べたとおりである。
また、以上のように潤滑剤の一部又は全部としてポリアルキレングリコールを用いる場合についても、クーラントに配合される潤滑剤の濃度、クーラントの曇点などは、さきに述べたとおりである。したがって、本発明で使用するクーラントの最も好ましい形態は、水溶性潤滑剤の全量をポリアルキレングリコール、好ましくは分子量500〜5000のポリアルキレングリコールとし、且つその含有濃度を溶液中での割合で1〜15mass%程度とすることである。
Although there is no special restriction | limiting in the content density | concentration of the water-soluble lubricant in a coolant, It is preferable to set it as about 1-15 mass% in the ratio in a solution. If the content concentration of the lubricant is less than 1 mass%, sufficient lubricity necessary for cold rolling cannot be obtained. On the other hand, if the content concentration exceeds 15 mass%, the consumption of the lubricant increases, which is economically disadvantageous. Become.
When a polyalkylene glycol, preferably a polyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 5000, is used as the water-soluble lubricant, the higher the proportion of polyalkylene glycol in the lubricant blended with the coolant, the better. Here, when the proportion of polyalkylene glycol in the blended lubricant is less than 50 mass%, the effect of improving the low-temperature fluidity and chemical stability of the coolant by using polyalkylene glycol as the lubricant is sufficiently obtained. Absent. Therefore, the proportion of polyalkylene glycol in the lubricant blended in the coolant is preferably 50 mass% or more, and more than 80 mass%, preferably 95 mass% or more of the other water-soluble lubricant. Is a water-soluble lubricant (preferably a water-soluble synthetic lubricant). As mentioned above, the coolant may contain other lubricants.
Further, also when polyalkylene glycol is used as part or all of the lubricant as described above, the concentration of the lubricant blended in the coolant, the cloud point of the coolant, and the like are as described above. Therefore, the most preferable form of the coolant used in the present invention is that the total amount of the water-soluble lubricant is polyalkylene glycol, preferably polyalkylene glycol having a molecular weight of 500 to 5000, and the concentration of the water-soluble lubricant is 1 to 3 in a solution. It is about 15 mass%.

なお、クーラントには、潤滑剤(ポリアルキレングリコールなど)の他に、極圧添加剤、防錆剤、消泡剤、各種アミン、防腐剤、界面活性剤などの1種以上を適宜添加してもよい。また、油脂、脂肪酸エステル、鉱物油を界面活性剤と共に少量添加して、潤滑性を補助したものを調製してもよい。潤滑剤以外の添加剤が、クーラント中において平均粒径1μm以下程度の大きさで含まれているだけであれば、全体としてソリューションとしての特性を維持しており、さきに述べたようなエマルション圧延油に比べて有利な特性を発揮するからである。その際、クーラントの曇点は、水溶性潤滑剤以外の成分を除去した水溶液について測定した値を用いるものとする。添加剤の含有によって、曇点が明確に測定できなくなる場合もあるからである。
前記極圧添加剤としては、例えば、塩素化油脂、塩素化脂肪酸エステルなどの塩素化化合物、硫化油脂、アルキルポリサルファイドなどの合成硫黄化合物、リン化合物、有機金属塩化合物などの1種以上を使用することができる。また、水溶性防錆剤としては、脂肪族モノカルポン酸などの脂肪酸類に、塩基性物質としてアルカノールアルミなどを加えたものを用いることもできる。
In addition to the lubricant (polyalkylene glycol, etc.), one or more kinds of extreme pressure additives, rust preventives, antifoaming agents, various amines, preservatives, surfactants and the like are appropriately added to the coolant. Also good. Further, oils, fatty acid esters, and mineral oils may be added in a small amount together with a surfactant to prepare ones that assist lubricity. If additives other than lubricants are only included in the coolant with an average particle size of about 1 μm or less, the properties as a solution are maintained as a whole, and emulsion rolling as described above This is because it exhibits advantageous properties compared to oil. In that case, the cloud point of a coolant shall use the value measured about the aqueous solution which removed components other than a water-soluble lubricant. This is because the cloud point may not be clearly measured depending on the inclusion of the additive.
As the extreme pressure additive, for example, one or more kinds of chlorinated compounds such as chlorinated oils and fats, chlorinated fatty acid esters, synthetic sulfur compounds such as sulfurized oils and fats, alkyl polysulfides, phosphorus compounds, and organometallic salt compounds are used. be able to. Moreover, as a water-soluble rust preventive agent, what added alkanol aluminum etc. as a basic substance to fatty acids, such as aliphatic monocarponic acid, can also be used.

本発明で用いる冷間圧延機としては、タンデム式冷間圧延機、レバース式冷間圧延機などの通常の冷間圧延を行うものを含む。調質圧延のような焼鈍材の軽圧下圧延を行うものは対象としないものの、調質圧延機を使用して圧下率10%以上の圧延を行うような場合に適用してもよい。
本発明法の圧延の対象となる金属板の代表例は薄鋼板であるが、これに限定されるものではなく、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などのような種々の金属板、合金板が対象となる。また、鋼板の場合には、普通鋼、高炭素鋼、ステンレス鋼など鋼種は問わない。
また、金属板の厚さにも制限はなく、金属箔などのような薄い金属板も対象とすることができる。
Examples of the cold rolling mill used in the present invention include those performing normal cold rolling, such as a tandem cold rolling mill and a levers cold rolling mill. Although not subject to light rolling of annealed materials such as temper rolling, the present invention may be applied to the case where rolling with a rolling reduction of 10% or more is performed using a temper rolling mill.
A typical example of the metal plate to be rolled in the method of the present invention is a thin steel plate, but is not limited to this, and various metal plates such as aluminum, aluminum alloy, copper, copper alloy, and alloy plates. Is the target. Moreover, in the case of a steel plate, steel types, such as normal steel, high carbon steel, and stainless steel, are not ask | required.
Moreover, there is no restriction | limiting in the thickness of a metal plate, Thin metal plates, such as metal foil, can also be made into object.

本発明では、金属板がロールバイトに進入する際の板温に応じて、金属板及び/又は圧延ロールに供給するクーラントの温度及び/又は流量を調整することが好ましい。上述したように金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されれば、クーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性は十分高くなり、潤滑性は確保できる。しかし、金属板の温度が高くなりすぎるとヒートスクラッチが発生しやすくなるため、金属板の温度をクーラントの曇点以上に維持しながらも、ヒートスクラッチが発生する恐れがある温度よりも低くすることが好ましい。そこで、金属板がロールバイトに進入する際の板温に応じて、金属板及び/又は圧延ロールに供給するクーラントの温度及び/又は流量を調整し、金属板の温度をヒートスクラッチが生じないような温度に制御することが好ましい。ここで、クーラントの温度を低くしても、エマルション圧延油の場合と異なり、スカムの生成や乳化不安定性の問題は発生せず、一方、金属板がロールバイトに進入する温度がクーラントの曇点以上であれば、潤滑性も確保できることになる。   In the present invention, it is preferable to adjust the temperature and / or flow rate of the coolant supplied to the metal plate and / or the rolling roll according to the plate temperature when the metal plate enters the roll bite. As described above, when the metal plate enters the roll bite at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant and is rolled, the adhesion of the lubricant component of the coolant to the surface of the metal plate is sufficiently high, and the lubricity can be ensured. However, if the temperature of the metal plate becomes too high, heat scratches are likely to occur, so the temperature of the metal plate should be kept below the temperature at which heat scratches may occur while maintaining the temperature above the cloud point of the coolant. Is preferred. Therefore, the temperature and / or flow rate of the coolant supplied to the metal plate and / or the rolling roll is adjusted according to the plate temperature when the metal plate enters the roll bite so that the heat of the metal plate does not occur. It is preferable to control the temperature. Here, even if the temperature of the coolant is lowered, unlike the case of the emulsion rolling oil, there is no problem of scum formation or emulsification instability, while the temperature at which the metal plate enters the roll bite is the cloud point of the coolant. If it is above, lubricity can also be ensured.

本発明では、一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板がクーラントの曇点未満の温度でロールバイトに進入して圧延される場合には、曇点以上の温度のクーラントがロールバイトに供給されるようにすることが好ましい。
本発明では、金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されれば、クーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性は十分高くなり、潤滑性は確保できるが、仮に金属板を積極的に加熱するための加熱装置が設置されていない場合、クーラントの曇点によっては、一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて金属板がそのような温度に達しない場合もあり得る。このようなケースは、特に圧延速度が低い条件下で生じやすい。一般には、圧延速度が低い場合には高速圧延時のような高い潤滑性は要求されないが、金属板の変形抵抗が高いような場合には潤滑性が必要になる場合がある。したがって、このような場合には、必要に応じてクーラントを加熱することにより、曇点以上の温度のクーラントがロールバイトに供給されるようにすることが好ましい。これによって、金属板の温度が低い条件下であっても、クーラントの潤滑剤成分の溶解度が低下して金属板表面への付着性がある程度高まり、金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延される場合ほどではないが、ある程度の潤滑性向上が期待できる。
In the present invention, in some rolling stands or rolling passes, when a metal plate enters and rolls into a roll bite at a temperature lower than the cloud point of the coolant, coolant having a temperature higher than the cloud point is supplied to the roll bite. It is preferable to do so.
In the present invention, if the metal plate enters the roll bite and is rolled at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant, the adhesion of the lubricant component of the coolant to the surface of the metal plate is sufficiently high, and lubricity can be ensured. If a heating device for positively heating the metal plate is not installed, depending on the cloud point of the coolant, the metal plate may not reach such a temperature in some rolling stands or rolling passes. obtain. Such a case is likely to occur particularly under conditions where the rolling speed is low. Generally, when the rolling speed is low, high lubricity as in high speed rolling is not required, but when the deformation resistance of the metal plate is high, lubricity may be necessary. Therefore, in such a case, it is preferable that the coolant having a temperature higher than the cloud point is supplied to the roll bite by heating the coolant as necessary. As a result, the solubility of the lubricant component of the coolant is lowered even when the temperature of the metal plate is low, and the adhesion to the surface of the metal plate is increased to some extent, so that the metal plate is rolled at a temperature above the cloud point of the coolant. Although it is not as much as when entering a bite and rolling, a certain degree of improvement in lubricity can be expected.

図1は、本発明の実施に供されるタンデム式冷間圧延機を備えた圧延整備の一実施形態を示すもので、金属板1をペイオフリール2から払出し、5基の圧延スタンド4a〜4eを有する冷間圧延機によって連続的に圧延を行い、テンションリール3によって巻取るものである。
各圧延スタンド4a〜4eのロールバイト入側には、クーラントを金属板1に供給するためのスプレーノズル5a〜5eが設置されている。また、各圧延スタンド4a〜4eの出側には、クーラントを圧延ロールに供給して冷却するためのロール冷却ノズル6a〜6eが設置されている。
FIG. 1 shows one embodiment of rolling maintenance equipped with a tandem cold rolling mill used in the practice of the present invention, in which a metal plate 1 is discharged from a payoff reel 2 and five rolling stands 4a to 4e. Is continuously rolled by a cold rolling mill having a roll and wound by a tension reel 3.
Spray nozzles 5a to 5e for supplying coolant to the metal plate 1 are installed on the roll bite entry sides of the rolling stands 4a to 4e. In addition, roll cooling nozzles 6a to 6e for supplying coolant to the rolling rolls for cooling are provided on the exit sides of the rolling stands 4a to 4e.

この圧延設備では、クーラントを循環使用するためのクーラント循環系を有している。この循環系において、スプレーノズル5a〜5e、ロール冷却ノズル6a〜6eから供給されたクーラントは、オイルパン8によって回収される。クーラント中には摩耗粉などの固形物粉が混入しているため、クーラントはダーティタンク10に一旦貯留される。このダーティタンク10内のクーラントはフィルタリング設備9,11に移され、ここでクーラント中の固形物粉が分離除去された後、クリーンタンク12に移され、ここに一旦貯留される。フィルタイリング設備9,11は、ホフマンフィルタ、電磁フィルタなどのようなエマルション圧延油に対して通常使用される形式のフィルタリング手段を備えたものでよいが、固形物粉の分離容易性を考慮してより簡単な設備であってもよい。
クリーンタンク12内に貯留されたクーラントは、供給ポンプによってスプレーノズル5a〜5eやロール冷却ノズル6a〜6eに送られて循環使用される。
This rolling equipment has a coolant circulation system for circulating the coolant. In this circulation system, the coolant supplied from the spray nozzles 5 a to 5 e and the roll cooling nozzles 6 a to 6 e is collected by the oil pan 8. Since solid powder such as wear powder is mixed in the coolant, the coolant is temporarily stored in the dirty tank 10. The coolant in the dirty tank 10 is transferred to the filtering equipments 9 and 11, where the solid powder in the coolant is separated and removed, and then transferred to the clean tank 12, where it is temporarily stored. The filtering equipments 9 and 11 may be provided with filtering means of the type normally used for emulsion rolling oil such as Hoffman filters, electromagnetic filters, etc., but considering the ease of separation of solid powder. And simpler equipment.
The coolant stored in the clean tank 12 is sent to the spray nozzles 5a to 5e and the roll cooling nozzles 6a to 6e by the supply pump and is circulated for use.

この循環系には、クーラント温度を曇点未満に維持するためのクーラントクーラー13が設置されている。また、金属板1にクーラントを供給するスプレーノズル5a〜5eの手前(各スプレーノズル5a〜5eにクーラントを供給するための供給支管の途中)には、必要に応じてクーラントを曇点以上に加熱するための加熱装置7a〜7eが設置される場合がある。なお、クーラントクーラー13を配置する位置は、図1の実施形態に限定されるものではない。すなわち、クーラントクーラー13は、金属板1に対して確実に曇点未満の温度のクーラントを供給するには図1の配置形態が好ましいが、固形物粉の分離除去のためには、クーラントをフィルタリング設備の前(上流側)で曇点未満の温度にしておくことが好ましく、したがって、固形物粉の分離除去の観点からクーラントクーラー13をダーティタンク10の前(上流側)に設置してもよい。また、例えば、図1に示す配置形態のクーラントクーラー13に加えて、ダーティタンク10の前(上流側)またはダーティタンク10内に別のクーラントクーラーを設けてもよい。
また、金属板1の温度を測定するための温度計14が最終圧延スタンド4eの出側に設置されている。各圧延スタンド4a〜4eのロールバイト入側における金属板1の温度(ロールバイトに進入する際の金属板温度)については、板温度計算装置15において圧延条件から計算で求めることができるが、温度計14によって実測した金属板温度を、その計算結果の誤差を補正するために利用することができる。但し、温度計14の設置は必須ではなく、各圧延スタンド4a〜4eのロールバイト入側の金属板温度がある程度の精度で計算できれば、必ずしも必要ではない。
In this circulation system, a coolant cooler 13 is installed for maintaining the coolant temperature below the cloud point. Further, before the spray nozzles 5a to 5e for supplying the coolant to the metal plate 1 (in the middle of the supply branch pipes for supplying the coolant to the spray nozzles 5a to 5e), the coolant is heated to a cloud point or higher as necessary. There are cases where heating devices 7a to 7e are installed. In addition, the position which arrange | positions the coolant cooler 13 is not limited to embodiment of FIG. In other words, the coolant cooler 13 is preferably arranged as shown in FIG. 1 in order to reliably supply coolant having a temperature lower than the cloud point to the metal plate 1, but for separating and removing solid powder, the coolant is filtered. It is preferable that the temperature is lower than the cloud point before the equipment (upstream side). Therefore, the coolant cooler 13 may be installed in front of the dirty tank 10 (upstream side) from the viewpoint of separating and removing solid powder. . Further, for example, in addition to the coolant cooler 13 having the arrangement shown in FIG. 1, another coolant cooler may be provided in front of the dirty tank 10 (upstream side) or in the dirty tank 10.
Moreover, the thermometer 14 for measuring the temperature of the metal plate 1 is installed on the exit side of the final rolling stand 4e. The temperature of the metal plate 1 on the roll bite entry side of each of the rolling stands 4a to 4e (metal plate temperature when entering the roll bite) can be obtained by calculation from the rolling conditions in the plate temperature calculation device 15, but the temperature The metal plate temperature actually measured by the meter 14 can be used to correct an error in the calculation result. However, the installation of the thermometer 14 is not essential, and is not necessarily required if the metal plate temperature on the roll bite entry side of each of the rolling stands 4a to 4e can be calculated with a certain degree of accuracy.

以上のような圧延設備において、例えば、ポリアルキレングリコールを3質量%含有し、曇点が50℃である水溶液をクーラントとして用いる場合を想定して、本発明の実施状況を説明する。
クーラントはクーラントクーラー13によって50℃未満の温度に調整される。金属板の温度については、圧延速度の影響だけでなく、被圧延材の変形抵抗、圧下率、潤滑状態などによって各圧延スタンドで異なるため、板温度計算装置15によって各圧延スタンド4a〜4eにおけるロールバイト入側の金属板1の温度(ロールバイトに進入する際の温度)を計算で求める。
In the above rolling equipment, for example, the implementation status of the present invention will be described on the assumption that an aqueous solution containing 3% by mass of polyalkylene glycol and having a cloud point of 50 ° C. is used as a coolant.
The coolant is adjusted to a temperature below 50 ° C. by the coolant cooler 13. Since the temperature of the metal plate differs depending on each rolling stand depending not only on the influence of the rolling speed but also on the deformation resistance, rolling reduction, lubrication state, etc. of the material to be rolled, The temperature of the metal plate 1 on the bite entry side (temperature when entering the roll bite) is calculated.

板温度計算装置15によって求められる各圧延スタンド4a〜4eにおけるロールバイト入側の金属板1の温度が50℃以上の場合には、クーラントクーラー13によって50℃未満に調整されたクーラントを、スプレーノズル5a〜5eからロールバイト入側の金属板表面に供給する。また、必要に応じてロール冷却ノズル6a〜6eから圧延ロールにクーラントが供給される。この場合、クーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性は良好であり、潤滑性は十分に確保される。
これに対して、板温度計算装置15によって求められる各圧延スタンド4a〜4eでのロールバイト入側の金属板1の温度のうち、一部の圧延スタンド4での温度が50℃未満である場合には、必要に応じて、その圧延スタンド4のスプレーノズル5に供給されるクーラントをクーラント加熱装置7によって加熱し、スプレーノズル5から曇点以上(50℃以上)の温度のクーラントを金属板表面に供給する。この場合にもクーラントの潤滑剤成分の金属板表面への付着性がある程度高まり、さきに述べたように金属板がクーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延される場合ほどではないが、ある程度の潤滑性向上が期待できる。
When the temperature of the metal plate 1 on the roll bite entry side in each of the rolling stands 4a to 4e determined by the plate temperature calculation device 15 is 50 ° C. or higher, the coolant adjusted to less than 50 ° C. by the coolant cooler 13 is used as a spray nozzle. It supplies to the metal plate surface of the roll bite entry side from 5a-5e. Moreover, a coolant is supplied to the rolling roll from the roll cooling nozzles 6a to 6e as necessary. In this case, adhesion of the lubricant component of the coolant to the surface of the metal plate is good, and sufficient lubricity is ensured.
On the other hand, among the temperatures of the metal plate 1 on the roll bite entry side in each of the rolling stands 4a to 4e obtained by the plate temperature calculation device 15, the temperature at some of the rolling stands 4 is less than 50 ° C. If necessary, the coolant supplied to the spray nozzle 5 of the rolling stand 4 is heated by the coolant heating device 7, and the coolant having a temperature not lower than the cloud point (50 ° C. or higher) is supplied from the spray nozzle 5 to the surface of the metal plate. To supply. In this case, the adhesion of the lubricant component of the coolant to the surface of the metal plate is increased to some extent, and as described above, the metal plate enters the roll bite at a temperature higher than the cloud point of the coolant and is rolled. There is no improvement in lubricity to some extent.

また、板温度計算装置15によって求められるロールバイト入側の金属板1の温度がヒートスクラッチ発生温度を超える場合には、クーラントクーラー13によってクーラント温度をさらに低下させるか、ヒートスクラッチが発生すると予測される当該圧延スタンド4のスプレーノズル5からのスプレー流量を増加させ、金属板の冷却を強化する。なお、薄鋼板の冷間圧延においては、ヒートスクラッチ発生温度は通常150〜200℃程度とされているので、操業実績を参考にしながら対象材ごとにヒートスクラッチ発生限界温度を予め設定しておけばよい。また、ヒートスクラッチ発生限界に達しないように、それよりも低い温度を制御開始温度として設定しておき、当該温度に達した場合に、クーラントクーラー13によってクーラント温度を低温化しておくことで、事前にヒートスクラッチ発生限界温度に達しないようにしておくこともできる。
なお、ヒートスクラッチを防止するには、上述したような金属板の冷却のみでなく、ロール冷却ノズル6a〜6eからのクーラント流量を増加させたり、クーラント温度を低温化させることも効果的である。
Moreover, when the temperature of the metal plate 1 on the roll bite entry side obtained by the plate temperature calculation device 15 exceeds the heat scratch generation temperature, it is predicted that the coolant temperature is further lowered by the coolant cooler 13 or heat scratch is generated. The spray flow rate from the spray nozzle 5 of the rolling stand 4 is increased to enhance the cooling of the metal plate. In cold rolling of thin steel plates, the heat scratch generation temperature is usually about 150 to 200 ° C., so if the heat scratch generation limit temperature is preset for each target material while referring to the operation results, Good. In addition, a temperature lower than that is set as the control start temperature so as not to reach the heat scratch generation limit, and when the temperature is reached, the coolant temperature is lowered by the coolant cooler 13 in advance. It is also possible to prevent the heat scratch generation limit temperature from being reached.
In order to prevent heat scratching, it is effective not only to cool the metal plate as described above, but also to increase the coolant flow rate from the roll cooling nozzles 6a to 6e or to lower the coolant temperature.

[実施例1]
金属板の温度とポリアルキレングリコールを含有するクーラントの潤滑性能との関係について調べた結果を、従来のエマルション圧延油をクーラントとして用いた場合と比較して示す。
本発明例では、ポリアルキレングリコールを3質量%含有する水溶液をクーラント(=クーラントA)として用いた。この水溶液はポリアルキレングリコール以外の成分は含有させていない。ポリアルキレングリコールとしては、旭電化株式会社製の商品名「アデカプルロニック
L31」を用いた。このポリアルキレングリコールは、平均分子量1100、濃度3質量%における曇点が40℃であり、25℃における動粘度は196mm/sである。
比較例では、通常の冷間圧延に使用されるエマルション圧延油をクーラント(=クーラントB)として用いた。このエマルション圧延油は、基油が合成エステル60mass%、天然油脂30mass%、高級脂肪酸5mass%から構成され、ノニオン系界面活性剤を2mass%及び極圧添加剤等を3mass%含む原液を濃度3mass%で60℃の水に希釈して、攪拌機によってエマルション粒径が8μmになるように調整したものである。
[Example 1]
The result of investigating the relationship between the temperature of the metal plate and the lubricating performance of the coolant containing polyalkylene glycol is shown in comparison with the case where conventional emulsion rolling oil is used as the coolant.
In the present invention example, an aqueous solution containing 3% by mass of polyalkylene glycol was used as the coolant (= coolant A). This aqueous solution contains no components other than polyalkylene glycol. As the polyalkylene glycol, trade name “Adeka Pluronic L31” manufactured by Asahi Denka Co., Ltd. was used. This polyalkylene glycol has an average molecular weight of 1100, a cloud point at a concentration of 3% by mass of 40 ° C., and a kinematic viscosity at 25 ° C. of 196 mm 2 / s.
In the comparative example, emulsion rolling oil used for normal cold rolling was used as the coolant (= coolant B). This emulsion rolling oil is composed of 60 mass% synthetic ester, 30 mass% natural fat and oil, 5 mass% higher fatty acid, 2 mass% nonionic surfactant and 3 mass% stock solution containing 3 mass% extreme pressure additive, etc. And diluted with water at 60 ° C. and adjusted with a stirrer so that the emulsion particle size becomes 8 μm.

まず、上記クーラントA,Bを使用した場合の鋼板への付着性について調べるために、プレートアウト試験を行った。プレートアウト試験は、鋼板表面にクーラントをスプレーした後に、鋼板に付着している潤滑剤成分の質量を測定することで鋼板への付着性能を評価する試験である。ここでは、サンプルとなる鋼板を加熱して、種々の温度に調整しながら付着性能を評価した。クーラントのスプレー圧は1.0kgf/cmであり、鋼板表面に0.1秒間だけスプレーした直後にエアパージを行い、鋼板に付着していないクーラントを除去することで、ごく短時間の間に鋼板に付着した潤滑剤成分のみを測定することとした。なお、クーラントAについては、曇点付近を含む広い範囲でクーラント温度を変更した試験を実施した。一方、クーラントBについては、クーラント温度を低下させるとエマルションの乳化状態が不安定になったため、クーラントの温度は60℃で一定にした。 First, a plate-out test was conducted in order to investigate the adhesion to the steel plate when the above coolants A and B were used. The plate-out test is a test for evaluating the adhesion performance to the steel plate by measuring the mass of the lubricant component adhering to the steel plate after spraying the coolant onto the surface of the steel plate. Here, the adhesion performance was evaluated while heating a steel plate as a sample and adjusting the temperature to various temperatures. The spray pressure of the coolant is 1.0 kgf / cm 2 , and the air purge is performed immediately after spraying on the surface of the steel sheet for 0.1 seconds to remove the coolant not adhering to the steel sheet. Only the lubricant component adhering to the surface was measured. In addition, about the coolant A, the test which changed coolant temperature in the wide range including the cloud point vicinity was implemented. On the other hand, for the coolant B, the emulsion temperature became unstable when the coolant temperature was lowered, so the coolant temperature was kept constant at 60 ° C.

図2に、プレートアウト試験の結果を示す。これによれば、本発明例であるクーラントAについては、板温度がクーラントの曇点(40℃)以上の範囲、特に50℃以上の範囲において、プレートアウト性能が向上していることが判る。また、クーラントAの温度を曇点以下の20℃、曇点以上の50℃、80℃と変えた場合、クーラント温度が高いほどプレートアウト性は向上しているものの、板温度が高くなることによる効果に比べると相対的には影響が小さいことが判る。なお、板温度がクーラントの曇点(40℃)未満の場合には、プレートアウト量が少なくなるが、クーラント温度が曇点(40℃)以上になると相対的にプレートアウト性も向上していることが判る。
一方、比較例であるクーラントBについては、板温度が上昇するとプレートアウト性も向上する傾向はみられるものの、板温度への依存性は小さく、板温度が高い場合には、クーラントAのほうがプレートアウト性は格段に向上していることが判る。
FIG. 2 shows the result of the plate-out test. According to this, it can be seen that for the coolant A which is an example of the present invention, the plate-out performance is improved in a range where the plate temperature is not lower than the cloud point (40 ° C.) of the coolant, particularly 50 ° C. or higher. In addition, when the temperature of the coolant A is changed to 20 ° C. below the cloud point, 50 ° C. above the cloud point, and 80 ° C., the plate-out property improves as the coolant temperature increases, but the plate temperature increases. It can be seen that the effect is relatively small compared to the effect. When the plate temperature is lower than the cloud point (40 ° C.) of the coolant, the amount of plate-out is reduced, but when the coolant temperature is higher than the cloud point (40 ° C.), the plate-out property is relatively improved. I understand that.
On the other hand, for the coolant B as a comparative example, although the plate-out property tends to improve as the plate temperature rises, the dependence on the plate temperature is small, and when the plate temperature is high, the coolant A is more plate-like. It can be seen that the out-out property has improved remarkably.

次に、上記クーラントA,Bを用いて冷間圧延を行い、潤滑性を調べた結果を示す。また、他の比較例として、平均分子量3500、濃度3質量%における曇点が82℃であり、50℃における動粘度が240mm/sのポリアルキレングリコールを3質量%含有する水溶液をクーラント(=クーラントC)として用いた。
普通鋼の板厚0.8mmのシートゲージ材を得るために、ワークロール径500mm、圧延速度1200mpmの条件で冷間圧延を行い、計測された圧延荷重から摩擦係数を逆算した。被圧延材は予め所定の温度まで加熱した後に、クーラントをスプレーし、直後に圧延が行われるようにした。なお、クーラントA,Cについては温度を20℃とし、エマルション圧延油であるクーラントBは60℃とした。
Next, the result of examining the lubricity by performing cold rolling using the coolants A and B is shown. As another comparative example, an aqueous solution containing 3% by mass of polyalkylene glycol having an average molecular weight of 3500, a cloud point of 82 ° C. at a concentration of 3% by mass, and a kinematic viscosity at 50 ° C. of 240 mm 2 / s is used as a coolant (= Used as coolant C).
In order to obtain a sheet gauge material of normal steel with a thickness of 0.8 mm, cold rolling was performed under conditions of a work roll diameter of 500 mm and a rolling speed of 1200 mpm, and the coefficient of friction was calculated backward from the measured rolling load. The material to be rolled was heated to a predetermined temperature in advance, and then sprayed with a coolant so that rolling was performed immediately after. In addition, about the coolants A and C, the temperature was 20 degreeC and the coolant B which is emulsion rolling oil was 60 degreeC.

図3に、圧延荷重から逆算した摩擦係数を示す。これによれば、クーラントAについては、板温度がクーラントの曇点(40℃)以上の範囲、特に50℃以上の範囲において、摩擦係数が大きく低減していることが判る。これは図2のプレートアウト試験の結果と一致している。一方、比較例であるクーラントBについては、板温度による潤滑性の変化は小さく、板温度が50℃以上ではクーラントAと同等か、若しくは潤滑性が若干劣る結果となっている。さらに、比較例であるクーラントCについては、曇点が85℃と高いため、板温度をそれ以上の温度にしないと潤滑性が良好にはならない。実用的な面からは、このように高い曇点を有するクーラントを使用すると、例えば、圧延速度が比較的小さい場合に板温度がクーラントの曇点に達せず、必要な潤滑性が得られない状況が生じるおそれが高い。
なお、クーラントAは、板温度が50℃以上になるとクーラントBに較べてプレートアウト性が非常に良好になるが、摩擦係数についてはクーラントBとあまり大きな差が生じていない。これは、クーラントAには極圧添加剤などが添加されていないため、ロールバイト内で厚い流体潤滑膜が形成されていても、境界接触部での摩擦係数が高くなっているためであると考えられる。したがって、クーラントAに極圧添加剤を加えれば、さらに潤滑性を向上させることができる。
FIG. 3 shows the friction coefficient calculated backward from the rolling load. According to this, for the coolant A, it can be seen that the coefficient of friction is greatly reduced when the plate temperature is in the range of the coolant cloud point (40 ° C.) or higher, particularly in the range of 50 ° C. or higher. This is consistent with the results of the plate-out test in FIG. On the other hand, for the coolant B as a comparative example, the change in lubricity due to the plate temperature is small, and when the plate temperature is 50 ° C. or higher, the result is the same as the coolant A or slightly inferior in lubricity. Furthermore, as for the coolant C as a comparative example, the cloud point is as high as 85 ° C., so that the lubricity is not improved unless the plate temperature is higher than that. From a practical point of view, when a coolant having such a high cloud point is used, for example, when the rolling speed is relatively low, the plate temperature does not reach the cloud point of the coolant, and the necessary lubricity cannot be obtained. Is likely to occur.
The coolant A has a very good plate-out property as compared to the coolant B when the plate temperature is 50 ° C. or higher, but the friction coefficient is not so different from that of the coolant B. This is because the extreme pressure additive or the like is not added to the coolant A, and therefore, even if a thick fluid lubricating film is formed in the roll bite, the friction coefficient at the boundary contact portion is high. Conceivable. Therefore, if an extreme pressure additive is added to the coolant A, the lubricity can be further improved.

[実施例2]
図1に示す5スタンドのタンデム式圧延機を用いて、クーラントA及びクーラントBによる冷却効果について比較した結果を示す。
被圧延材は板厚3.2mmの普通鋼板であり、板厚0.8mmまで圧延速度1300mpmにて冷間圧延を行い、圧延機出側での鋼板温度によって冷却性能を比較した。なお、クーラントAについては、その温度を曇点よりも低い30℃とした場合と、曇点よりも高い60℃とした場合について評価した。
図4に板温度の比較結果を示す。本発明例であるクーラントAをクーラント温度30℃で用いた場合には、比較例であるエマルション圧延油によるクーラントBに比べて、板温度が20℃以上低下しており、クーラントBと同等の潤滑性を維持しながら、高い冷却性能を示すことが判る。また、クーラントAを60℃で用いた場合には、それほどの冷却性能は得られないものの、クーラントBと比較すると良好な冷却性が得られている。これは、クーラントBの場合には、エマルション中の油脂成分がロール表面に付着することで冷却性を阻害しているのに対して、クーラントAの優れた洗浄効果によって冷却性も向上しているためと考えられる。
[Example 2]
The result of having compared the cooling effect by the coolant A and the coolant B using the 5-stand tandem rolling mill shown in FIG. 1 is shown.
The material to be rolled was a plain steel plate with a thickness of 3.2 mm. Cold rolling was performed at a rolling speed of 1300 mpm up to a thickness of 0.8 mm, and the cooling performance was compared according to the steel plate temperature on the delivery side of the rolling mill. In addition, about the coolant A, the case where the temperature was set to 30 degreeC lower than a cloud point, and the case where it was set to 60 degreeC higher than a cloud point were evaluated.
FIG. 4 shows a comparison result of the plate temperatures. When the coolant A which is an example of the present invention is used at a coolant temperature of 30 ° C., the plate temperature is lowered by 20 ° C. or more compared to the coolant B by emulsion rolling oil which is a comparative example. It can be seen that high cooling performance is exhibited while maintaining the properties. In addition, when the coolant A is used at 60 ° C., although not so much cooling performance can be obtained, better cooling performance is obtained as compared with the coolant B. In the case of the coolant B, the oil and fat component in the emulsion adheres to the roll surface to inhibit the cooling performance, whereas the cooling performance is improved by the excellent cleaning effect of the coolant A. This is probably because

[実施例3]
実施例2と同様のタンデム式圧延機において、硬質材の冷間圧延を実施した結果を示す。
本発明例1では、クーラントAを曇点よりも低い30℃とし、圧延速度が変化してもクーラント流量及び温度を一定にした。比較例では、クーラントBを60℃で使用し、この場合も同一のクーラント流量を供給した。
図5に圧延速度に対する板温度の変化を示す。本発明例1では、比較例に比べて冷却効果が高く、板温度も低下しているものの、圧延速度が高い場合に、ヒートスクラッチ発生温度として想定している160℃を超えるケースもあった。
そこで、本発明例2では、板温度がヒートスクラッチ発生温度よりも20℃低い140℃に達する場合には、クーラントAの温度を20〜25℃の範囲に調整するとともに、クーラントAの流量を15%増加させた。この場合には、圧延速度が高い場合でもヒートスクラッチ発生温度に達することはなかった。なお、これらのケースにおける潤滑性はほぼ同等のレベルであり、いずれも十分な潤滑性を有している。
[Example 3]
The result of having carried out the cold rolling of the hard material in the same tandem-type rolling mill as Example 2 is shown.
In Invention Example 1, the coolant A was set to 30 ° C. lower than the cloud point, and the coolant flow rate and temperature were kept constant even when the rolling speed was changed. In the comparative example, the coolant B was used at 60 ° C., and in this case, the same coolant flow rate was supplied.
FIG. 5 shows changes in the plate temperature with respect to the rolling speed. In Example 1 of the present invention, the cooling effect was higher than that of the comparative example and the plate temperature was lowered. However, when the rolling speed was high, there were cases in which the heat scratch generation temperature exceeded 160 ° C.
Therefore, in Example 2 of the present invention, when the plate temperature reaches 140 ° C., which is 20 ° C. lower than the heat scratch generation temperature, the temperature of the coolant A is adjusted to a range of 20 to 25 ° C. and the flow rate of the coolant A is 15 % Increase. In this case, even when the rolling speed was high, the heat scratch generation temperature was not reached. The lubricity in these cases is almost the same level, and all have sufficient lubricity.

本発明の実施に供されるタンデム式冷間圧延機の一例を示す説明図Explanatory drawing which shows an example of the tandem type cold rolling mill used for implementation of this invention 実施例1におけるクーラントのプレートアウト特性を示すグラフThe graph which shows the plate-out characteristic of the coolant in Example 1 実施例1における圧延時の摩擦係数を示すグラフThe graph which shows the friction coefficient at the time of rolling in Example 1 実施例2におけるクーラントによる冷却効果を示すグラフThe graph which shows the cooling effect by the coolant in Example 2 実施例3におけるヒートスクラッチ防止効果を示すグラフThe graph which shows the heat-scratch prevention effect in Example 3 実施例1において用いた液温が異なるクーラントの外観を示す写真Photo showing the appearance of coolants with different liquid temperatures used in Example 1

符号の説明Explanation of symbols

1 金属板
2 ペイオフリール
3 テンションリール
4a,4b,4c,4d,4e 圧延スタンド
5a,5b,5c,5d,5e スプレーノズル
6a,6b,6c,6d,6e ロール冷却ノズル
7a,7b,7c,7d,7e クーラント加熱装置
8 オイルパン
9,11 フィルタリング設備
10 ダーティタンク
12 クリーンタンク
13 クーラントクーラー
14 温度計
15 板温度計算装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal plate 2 Pay-off reel 3 Tension reel 4a, 4b, 4c, 4d, 4e Rolling stand 5a, 5b, 5c, 5d, 5e Spray nozzle 6a, 6b, 6c, 6d, 6e Roll cooling nozzle 7a, 7b, 7c, 7d 7e Coolant heating device 8 Oil pan 9, 11 Filtering equipment 10 Dirty tank 12 Clean tank 13 Coolant cooler 14 Thermometer 15 Plate temperature calculation device

Claims (8)

クーラントを供給しつつ金属板の冷間圧延を行なう方法において、
水溶性潤滑剤を主体とする潤滑剤を水で希釈し且つ前記水溶性潤滑剤を溶解することにより曇点を有する溶液をクーラントとして用いるとともに、少なくとも一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板が前記クーラントの曇点以上の温度でロールバイトに進入して圧延されるようにしたことを特徴とする金属板の冷間圧延方法。
In a method of cold rolling a metal plate while supplying a coolant,
A solution having a cloud point by diluting a lubricant mainly composed of a water-soluble lubricant with water and dissolving the water-soluble lubricant is used as a coolant, and at least in some rolling stands or rolling passes, a metal plate Is a cold rolling method for a metal sheet, wherein the metal sheet enters and rolls at a temperature equal to or higher than the cloud point of the coolant.
曇点未満の温度のクーラントを金属板及び/又は圧延ロールに供給することを特徴とする請求項1に記載の金属板の冷間圧延方法。   The method of cold rolling a metal sheet according to claim 1, wherein a coolant having a temperature lower than the cloud point is supplied to the metal sheet and / or the rolling roll. クーラントを循環使用するとともに、金属板及び/又は圧延ロールに供給後、回収されたクーラントに対して、その曇点未満の液温で液中固形物の除去処理を施すことを特徴とする請求項1又は2に記載の金属板の冷間圧延方法。   The coolant is used in a circulating manner, and after being supplied to the metal plate and / or rolling roll, the recovered coolant is subjected to a removal process of solid matter in the liquid at a liquid temperature lower than the cloud point. The cold rolling method of the metal plate of 1 or 2. クーラントの曇点が30〜80℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の金属板の冷間圧延方法。   The cloud point of a coolant is 30-80 degreeC, The cold rolling method of the metal plate in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. 水溶性潤滑剤の少なくとも一部が平均分子量500〜5000のポリアルキレングリコールであることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の金属板の冷間圧延方法。   The method for cold rolling a metal sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein at least a part of the water-soluble lubricant is a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 500 to 5,000. 水溶性潤滑剤を1〜15質量%含有する水溶液をクーラントとして用いることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の金属板の冷間圧延方法。   The method for cold rolling a metal sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein an aqueous solution containing 1 to 15% by mass of a water-soluble lubricant is used as a coolant. 金属板がロールバイトに進入する際の板温に応じて、金属板及び/又は圧延ロールに供給するクーラントの温度及び/又は流量を調整することを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の金属板の冷間圧延方法。   The temperature and / or flow rate of the coolant supplied to the metal plate and / or the rolling roll is adjusted according to the plate temperature when the metal plate enters the roll bite. The cold rolling method of the metal plate as described. 一部の圧延スタンド又は圧延パスにおいて、金属板がクーラントの曇点未満の温度でロールバイトに進入して圧延される場合には、曇点以上の温度のクーラントがロールバイトに供給されるようにしたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか記載の金属板の冷間圧延方法。   In some rolling stands or rolling passes, when a metal plate enters and rolls into a roll bite at a temperature below the cloud point of the coolant, the coolant at a temperature higher than the cloud point is supplied to the roll bite. A cold rolling method for a metal plate according to any one of claims 1 to 7, wherein the method is a cold rolling method.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015054309A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 栗田工業株式会社 Method for reducing viscosity of oil-containing scum, and method for reducing viscosity of oil-containing wastewater

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05185130A (en) * 1992-01-10 1993-07-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for supplying lubricant in cold rolling
JPH09239430A (en) * 1996-03-11 1997-09-16 Nkk Corp High-speed cold rolling method
JP2004018610A (en) * 2002-06-14 2004-01-22 Nippon Parkerizing Co Ltd Cold rolling oil and cold rolling method
JP2004359863A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Sanyo Chem Ind Ltd Polyether-based lubricant excellent in disposability during wastewater treatment
JP2006104420A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Nippon Oil Corp Cold rolling oil composition and cold rolling method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05185130A (en) * 1992-01-10 1993-07-27 Sumitomo Metal Ind Ltd Method and device for supplying lubricant in cold rolling
JPH09239430A (en) * 1996-03-11 1997-09-16 Nkk Corp High-speed cold rolling method
JP2004018610A (en) * 2002-06-14 2004-01-22 Nippon Parkerizing Co Ltd Cold rolling oil and cold rolling method
JP2004359863A (en) * 2003-06-05 2004-12-24 Sanyo Chem Ind Ltd Polyether-based lubricant excellent in disposability during wastewater treatment
JP2006104420A (en) * 2004-10-08 2006-04-20 Nippon Oil Corp Cold rolling oil composition and cold rolling method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015054309A (en) * 2013-09-13 2015-03-23 栗田工業株式会社 Method for reducing viscosity of oil-containing scum, and method for reducing viscosity of oil-containing wastewater

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