JP6967145B2 - 圧延技術的または冶金技術的設備の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧延技術的または冶金技術的設備における熱間または冷間圧延機の運転方法であって、該熱間または冷間圧延機は、支持ロールを備えた複数のロールスタンドを含み、前記支持ロールは、少なくとも一つの滑り軸受けで支えられており、この際、前記滑り軸受けには潤滑剤が供される、前記方法に関する。

ロールスタンド中で滑り軸受けによって支えられたロールは、例えばＵＳ２２００８３７Ａ（特許文献５）に記載されている。ＵＳ２５７５８３０Ａ（特許文献６）は、類似の方策を示している。特定の組成を有する潤滑剤混合物がＵＳ４０４３９２５Ａ（特許文献７）により開示されている。

滑り軸受けは、熱間及び冷間圧延機において圧延及び冶金技術で通常使用されるように、潤滑剤として油を使用し、この際、鉱油が好ましく使用される。前記油の粘度は、回転部分を固定部分から確実に分離する十分な潤滑剤フィルムを保証する。滑りプロセスでは、内部粘性摩擦によって熱が生成し、これは、油温度の上昇及び潤滑剤油の粘度の低下をまねく。これは、更に、滑り軸受けの積載性の低下を必然的に不利に招く。

潤滑剤の更なる仕事の一つは、生じる熱を軸受けから除去することである。

既知の手順では、以下の状況は不利である：
滑り軸受けに通常使用されている鉱油では、漏れが発生し、そうして例えば、圧延プロセスからの冷却水が、軸受けの循環系に入り込む虞がある。これは、それによって破損する虞がある。これを回避するためには、油と混和しない水が軸受けの破損を招くことを避けるために、滑り軸受け用の潤滑剤を手間と費用のかさむ方法で脱水する必要がある。更に、水分離プロセスは油の耐久性を劣化させる。

他方で、滑り軸受けの漏れの結果、油が滑り軸受け循環系から圧延プロセスに入り込む虞がある。ロール間ギャップの不定の意図しない潤滑（この場合、例えば、油が支持ロールを介して作業ロール上に流れ込む）は、例えば、プロセスの不安定性または製品品質の劣化を招く可能性がある。

冷間圧延機では、低粘度の圧延油と高粘度の滑り軸受け油との混合は、ロール間ギャップの潤滑の劣化及び不利な蒸発挙動を招く。更に、圧延製品上の高粘度の滑り軸受け油の残渣は、それを更に加工するときに、例えば焼なましプロセスにおいて問題を招き得る。

更なる問題は、滑り軸受けからの鉱油が、高温の圧延材料表面上で燃焼する可能性があるという点にある。

ＤＥ１０２００９０３９６２６Ａ１ ＷＯ２００９／１０６３５９Ａ１ ＣＮ１０２０１０７８０Ｂ ＣＮ１０１７１８２９７Ｂ ＵＳ２２００８３７Ａ ＵＳ２５７５８３０Ａ ＵＳ４０４３９２５Ａ

それ故、本発明は、上記の問題を解決できる冒頭に述べたタイプの方法を提供するという課題に基づくものである。特に、圧延機において、先に指摘した問題によって妨害されない向上した運転が可能となるべきである。

本発明による上記課題の解決策は、滑り軸受け用の潤滑剤として、水系の単相流体を使用し、この流体に少なくとも一種の増粘性添加剤が加えられており、
ここで水には添加剤として、
バイオポリマー性材料が加えられており、この際、前記バイオポリマー性材料は、特にセルロース、デンプン及び／または細菌多糖類であり、または
変性セルロースの塩が唯一のポリマー性潤滑剤として加えられている、
ことを特徴とする。

上記潤滑剤中の含水率は好ましくは少なくとも５０体積％である。

前記流体には、少なくとも一種の追加的な機能性添加剤を加えてもよい。この場合、例えば、前記流体と混合できる腐食保護向上剤または潤滑向上剤が考慮される。

最後に、潤滑剤増粘剤が水に添加されており、この際、前記潤滑剤増粘剤は、モノ−及び／またはジカルボン酸の金属石鹸、尿素、層状シリケート、固形潤滑剤及びエアロゾルからなる群から選択されることを企図できる。

従って、滑り軸受けにおいて、特に圧延機の支持ロールベアリングに通常使用される鉱油の代わりに、水系で及び添加剤と混合された単相潤滑剤が使用される。該添加剤によって、望ましい粘度を調整することができる。

ここでは潤滑媒体が水系であるので、これは、これまで使用された鉱油と比べて、より高い熱容量並びにより大きな密度を有する。これにより、滑り軸受けの潤滑間隙からの熱放散が向上する。更に、該水系潤滑剤は、粘度の明らかに低下した温度依存性を供する。該単相媒体は、非常に良好に精密ろ過が可能であり、それには多層のエマルションは不適である。

提案された上記方法によって、排他的ではないが特に圧延機の支持ロールベアリングに使用した場合に顕著となる、様々な利点がもたらされる。

滑り軸受けの作動流体が水系であるので、水系の単相潤滑剤と工程用水（例えば冷却水）との混合の問題は明らかに小さくなる。添加剤の濃度だけは修正する必要がある。

該単相水系の滑り軸受け媒体の漏れは、冷間圧延プロセスに対しての影響が比較的少なく、熱間圧延プロセスに対しては影響がない。

該単相水系の滑り軸受け媒体は、鉱油とは異なり非燃焼性であり、このことは、高温の圧延材料表面において特に有利に現れる。

また、熱放散が優れているため、更に、軸受け潤滑の循環系はより小型に設計することができる。これは、特に、タンクの大きさ及び導管の断面積並びに設置されたポンプ能力に関係する。

水系の潤滑剤はそれ自体は既知であり、当該提案された方法に使用することができる。特に、水系で、この場合に適した対応する潤滑剤が詳述されているＤＥ１０２００９０３９６２６Ａ１（特許文献１）、ＷＯ２００９／１０６３５９Ａ１（特許文献２）、ＣＮ１０２０１０７８０Ｂ（特許文献３）及びＣＮ１０１７１８２９７Ｂ（特許文献４）が明示的に参照される。
本願は特許請求の範囲に記載の発明に係るものであるが、本願の開示は以下も包含する：
１．
圧延もしくは冶金技術的設備の運転方法において、前記圧延もしくは冶金技術的設備は装置を含み、前記装置では、回転する部材が少なくとも一つの滑り軸受けで支えられており、この際、前記滑り軸受けには潤滑剤が供されている方法であって、前記滑り軸受けのための潤滑剤として水系の単相流体が使用され、この流体には少なくとも一種の増粘性添加剤が加えられている、前記方法。
２．
前記装置が圧延機であることを特徴とする、上記１．に記載の方法。
３．
前記圧延機が熱間圧延機であることを特徴とする、上記２．に記載の方法。
４．
前記圧延機が冷間圧延機であることを特徴とする、上記２．に記載の方法。
５．
前記圧延機が、複数のロールスタンドを備え、この際、ロールスタンドが、滑り軸受けで支えられている支持ロールを備えることを特徴とする、上記２．〜４．のいずれか一つに記載の方法。
６．
前記潤滑剤中の含水率が少なくとも５０体積％であることを特徴とする、上記１．〜５．のいずれか一つに記載の方法。
７．
少なくとも一種の追加的な機能性添加剤が前記流体に添加されていることを特徴とする、上記１．〜６．のいずれか一つに記載の方法。
８．
添加剤としてバイオポリマー性材料が水に添加されており、この際、前記バイオポリマー性材料は、特にセルロース、デンプン及び／または細菌多糖類であることを特徴とする、上記１．〜７．のいずれか一つに記載の方法。
９．
添加剤として変性セルロースの塩が唯一のポリマー性潤滑剤として水に添加されていることを特徴とする、上記１．〜７．のいずれか一つに記載の方法。
１０．
添加剤として、水溶性ポリアルキレングリコールが水に添加され、この際、前記水溶性ポリアルキレングリコールが、統計的に分布したポリオキシエチレン−及び／またはポリオキシプロピレン単位及び／または他のポリオキシアルキレン構成要素から、ポリオキシエチレン−及び／またはポリオキシプロピレン単位及び／または他のポリオキシアルキレン構成要素からなるブロックコポリマーからなる群から選択されることを特徴とする、上記１．〜７．のいずれか一つに記載の方法。
１１．
潤滑剤増粘剤が水に添加されており、この際、前記潤滑剤増粘剤が、モノ−及び／またはジカルボン酸の金属石鹸、尿素、層状シリケート、固形潤滑剤及びエアロゾルからなる群から選択されることを特徴とする、上記１．〜１０．のいずれか一つに記載の方法。

Claims (5)

1. 圧延もしくは冶金技術的設備における熱間または冷間圧延機の運転方法において、前記熱間または冷間圧延機は、支持ロールを備えた複数のロールスタンドを含み、前記支持ロールは少なくとも一つの滑り軸受けで支えられており、この際、前記滑り軸受けには潤滑剤が供されている方法であって、前記滑り軸受けのための潤滑剤として水系の単相流体が使用され、この流体には少なくとも一種の増粘性添加剤が加えられており、
   ここで水には添加剤として、
   バイオポリマー性材料が加えられており、または
   変性セルロースの塩が唯一のポリマー性潤滑剤として加えられている、
   ことを特徴とする、前記方法。
2. 前記バイオポリマー性材料が、セルロース、デンプン及び／または細菌多糖類である、請求項１に記載の方法。
3. 前記潤滑剤中の含水率が少なくとも５０体積％であることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 少なくとも一種の追加的な機能性添加剤が前記流体に添加されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の方法。
5. 潤滑剤増粘剤が水に添加されており、この際、前記潤滑剤増粘剤が、モノ−及び／またはジカルボン酸の金属石鹸、尿素、層状シリケート、固形潤滑剤及びエアロゾルからなる群から選択されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載の方法。