JP2011524257A5 - - Google Patents

Description

特許文献１から、スプレー噴流の形態の水が、冷却媒体として使用され、オイル、オイルと空気の混合物、オイルと水の混合物、オイルと水と空気の混合物又は油脂の混合物が、潤滑剤として使用される、ロールスタンドのロール、特にワークロールの冷却及び／又は潤滑をするための方法及び装置が公知である。潤滑作用及び冷却作用を改善するために、ストリップ表面とロール表面の冷却とスタンド入側でのロール潤滑との組合せの使用が提案され、この組合せの使用では、両媒体−水及び潤滑剤−が、ロール又はストリップに別々に供給され、ロール表面の異なった塗布箇所に塗布される。水及び潤滑剤のために、それぞれ、スプレーバーへの別々の供給装置が設けられている。

本発明によれば、この課題は、冒頭で述べた方法において、混合物が、ロールスタンドの前の領域内の少なくとも１つの混合装置によって処理されることによって解決される。冷間圧延の場合、この新しい潤滑方法は、熱間圧延の場合と同様に、使用又は適用の直前で潤滑剤を発生させ、これにより、費用のかかる閉じた回路内での処理を回避することを目標とする。方法を経済的に実施するために、更に、この新しい方法は、使用した潤滑剤の量を最小化することも目標とする。同じ目標が、熱間圧延において本発明による潤滑方法を使用する場合にもある。潤滑剤の量を低減した場合でも、同時に、潤滑作用が最適化され、潤滑効果が調整可能にされるべきである。

潤滑剤として、例えば、オイルと水のディスパージョン、オイルと水のエマルジョン、オイルフリーの潤滑成分、オイルと空気の混合物又はオイルと水と空気の混合物が使用される。媒体は、２成分ノズル、３成分ノズル又は４成分ノズルで吹き付けることができる。

新しい潤滑方法は、冷間圧延プロセスにおいて、潤滑剤内のオイル濃度を非常に迅速かつ柔軟に変更することができるとの利点を有する。潤滑剤は、圧延すべき種々の材料、種々のストリップ速度、変化する減面率及びそれぞれのロールスタンドに、最適に調整することができる。更に、異なったオイル及び潤滑媒体を、異なった適用目的のために用意することもできる。

本発明によれば、水と少なくとも１つの潤滑剤が、別々の供給ラインを介して混合器に移送され、この混合器内で、水と潤滑剤のディスパージョン又は水と潤滑剤のエマルジョンに混合されることが有利である。この場合、水と潤滑剤のディスパージョン又は水と潤滑剤のエマルジョンは、ガスによって、特に空気によって、霧化ノズル内で霧化され、少なくとも１つのワークロール及び／又はストリップに塗布されること、が可能である。

特に、少なくとも１つの潤滑剤は、先ず、供給ライン内で水と１つの混合物に混合され、次いで、この混合物が、３成分又は４成分混合ノズルの内室内でガスと混合される。選択的に、水、少なくとも１つの潤滑剤及びガスは、３成分混合ノズル又は４成分混合ノズルの内室内で混合される。

同様に、水の量、少なくとも１つの潤滑剤の量、ガスの量、潤滑剤とガスの混合物の量、潤滑剤と水とガスの混合物の量、潤滑剤と水の混合物の量及び／又は油脂と媒体の混合物の量が、コントロールバルブによってワークロールの少なくとも一方の幅及び／又はストリップの幅にわたって配分される場合が、有利であると分かった。

多成分混合装置は、内部混合器又は外部混合器として形成されている。特に、多成分混合装置は、乱流板又はベンチュリノズルを有する。

圧延装置１（図１）は、２つのワークロール２，３を有し、これらワークロールは、２つのバックアップロール４，５間に支持され、ストリップ６（図３）を圧延する。この場合、潤滑剤、特に第１のオイル及び第２のオイル又は別のオイルと水が、先ず別々の供給ライン７，８及び９を介して供給される。最初に、両オイルが混合される。選択的に、一方又は他方のオイルだけが使用される。所望の量の水と両オイルが、配量ポンプ１０，１１によって調整され、混合器１２に圧送される。これにより、混合器１２の後で、１つになった液体から成るディスパージョン又はエマルジョンが生じる。混合器１２と流れ方向後に配設されたコントロールバルブ１３間の距離は、特に非常に小さいか、分解を回避するための単位である。コントロールバルブ１３は、上のワークロール２の幅全体にわたって配分されている。長いチューブラインを回避できない場合には、所定の間隔で、ライン内に乱流板（ミキサ）が設けられている。チューブラインの横断面は、特に、できるだけ高い流速と、従って短い搬送時間とを実現するために、できるだけ小さく選択される。ワークロール２の幅にわたる潤滑剤の作用を、処理されるストリップ６の幅にも依存して調整することができるようにするため、コントロールバルブ１３は、ストリップ６の幅に応じて、流れ方向後に配設された、２成分混合ノズルとして形成された霧化ノズル１４に排出をする。霧化ノズル１４内で、潤滑剤と水の混合物に、ライン１５を介して空気圧を調整するための圧力コントローラ１６によって供給される空気が加えられる。潤滑剤の量又はオイルの量と水の量の調整は、計算モデル及び／又はコントロール装置のいずれかを介して行なわれ、このコントロール装置は、圧延すべきストリップの材料、速度、減面率、温度及び別のパラメータに依存して潤滑特性を考慮する。コントロールバルブ１３の制御と、配量ポンプ１０，１１によって圧送される量は、互いに調整される。コントロール装置は、潤滑剤の濃度又は潤滑剤の種類を決定し、加えて、ストリップ６のプロフィルコントロールと平面度コントロールを行なう。この場合、ストリップ６の凹凸は、潤滑剤の量の適合供給又は他のパラメータの変更によって補正される。必要時には、オイル量、オイル種類、水内のオイル濃度及び／又はオイル混合比率を変更することによって、圧延荷重レベルに影響を与えることができる。

別の実施形（図４）では、水、潤滑剤、例えばオイル及び空気が、先ず、別々のライン７，９，１５を介して供給され、次に３成分ノズルとして形成された霧化ノズル１４もしくは１７を介して上のワークロール２に塗布され、流体の混合と霧化が、霧化ノズル１７内のユニットを構成する。しかしながら、この場合でも、コントロール装置が設けられており、これらコントロール装置は、個々に、個々の霧化ノズル１７又は霧化ノズルのグループへのそれぞれの流体の供給をコントロールする。特に、個々の全てのコントロール装置は、コントロールシステムに統合されており、このコントロールシステムは、霧化ノズル１７によってワークロール２又はストリップ６に塗布される流体の容積及び混合比率を算定する。全ての構成（図１〜４）で、同様の形態が、潤滑剤と水と空気の混合物を下のワークロール３もしくはストリップ６の上面に供給するために設けられているか、設けることができる。

別のバリエーション（図８）によれば、潤滑剤と空気が、混合ブロック２７内で１つにされる。空気が、潤滑剤を霧化ノズル１４に搬送する。ノズル１４のそれぞれが、個々に供給を受ける。水は、別々にノズル１４内に導入される。

この付加的な水を加える必要がなく、オイルと空気の混合物を使用したい場合は、熱間圧延の場合、火災防止のために、必要時に、オイルと空気の混合物が、外方向のシールドをするウォータカーテンが、水スプレーバー３８，３９（図１２）によって発生される。付加的に、シールド壁４０，４１が、霧化ノズル１４によって発生されるオイルと空気のミストの周囲に設けられている。オイルと空気のミストは、外方向に吸引することができる。遮蔽壁４０，４１とノズルバー１４は、シールド作用を改善し、ノズルをロールの前に密接させて配置することができるようにするために、旋回可能に形成されている。比較可能な吸引装置は、（冷間圧延時の）ストリップに潤滑剤を塗布する場合でも、設けられている。

ストリップ６の表面構造（平面度、均等な応力状態）に影響を与えるために、本発明の他の実施形では、ストリップ６の凹凸を検出するための平面度測定ローラ４２（図１３）又は他の非接触式の（光学式の）平面度測定装置が設けられており、これらが、信号を信号ライン４３を介して（図示されてない）評価装置に伝送する。この評価装置内で、ストリップの幅にわたってワークロール２に適合させられた量の潤滑剤を排出するために霧化ノズル１４もしくはコントロールバルブ１３のコントロール又は制御をするための信号が発生される。帯域毎に排出される潤滑剤の量又は潤滑剤の濃度によって、ストリップの平面度に、二次式又は高次式的に影響を与えることができる。相応のコントロールを下のワークロール３に関して同様に加えることができることが、分かる。同様に、霧化ノズル１４は、ストリップの平面度とストリップの幅にわたるストリップ応力分布に影響を与えるために、潤滑剤を直接ストリップ６に吹き付けることができる。

Claims (10)

1. 水と少なくとも１つの潤滑剤が、別々の供給ライン（７，８，９）を介して混合器（１２）に移送され、この混合器内で、水と潤滑剤のディスパージョン又は水と潤滑剤のエマルジョンに混合されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
2. 水と潤滑剤のディスパージョン又は水と潤滑剤のエマルジョンが、ガスによって、特に空気によって、霧化ノズル（１４，１７）内で霧化され、少なくとも１つのワークロール（２，３）及び／又はストリップ（６）に塗布されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
3. 異なった液体のための混合器及びノズル（１７，３１）が、実際に１つのユニットを構成することを特徴とする請求項４に記載の方法。
4. 少なくとも１つの潤滑剤が、先ず、供給ライン内で水と１つの混合物に混合されること、この混合物が、次いでマルチ混合ノズル（３５）の内室内でガスと混合されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
5. 水の量、少なくとも１つの潤滑剤の量、ガスの量、潤滑剤とガスの混合物の量、潤滑剤と水とガスの混合物の量、潤滑剤と水の混合物の量及び／又は油脂と媒体の混合物の量が、コントロールバルブ（１３）によってワークロール（２，３）の少なくとも一方の幅及び／又はストリップ（６）の幅にわたって配分されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
6. 少なくとも１つの潤滑剤、水及びガスが、３成分ノズル（３５）内で混合され、潤滑剤の量が、部分的に、ワークロール（２，３）の少なくとも一方の幅及び／又はストリップ（６）の幅にわたってコントロールされること、ガスの圧力及び／又は容積と水の圧力及び／又は容積がコントロールされることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
7. 多成分混合装置（２９，３１，３５）が、内部混合器又は外部混合器として形成されていることを特徴とする請求項１８〜２１のいずれか１つに記載の潤滑装置。
8. スプレー装置（１４）によって発生される潤滑剤と空気のミストの横方向のシールドをするための壁が設けられていることを特徴とする請求項１８〜２４のいずれか１つに記載の潤滑装置。
9. 平面度測定装置が、測定ローラ（４２）又は被接触式の測定装置を有し、この測定ローラ又は被接触式の測定装置が、ストリップの平面度に応じた信号を発生させ、少なくとも１つの潤滑剤の量又は濃度を調整するために、スプレー装置（１４）に伝送されることを特徴とする請求項２８に記載の潤滑装置。
10. スプレー装置（１４，１７）が、２列（２４，２５）で、特に互いに位置をずらして、本質的にワークロール（２，３）の軸に対して平行に配設されていることを特徴とする請求項１８〜２８のいずれか１つに記載の潤滑装置。