JPH038508A - 熱間圧延用潤滑剤の供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は熱間圧延において、固体ｄＷＩ滑剤、断熱剤、
極ｎ−添加剤を半固体状ｌＪＩ滑刑に添加した熱間潤滑
剤を適用するための熱間１Ｆ延用イ′−１滑剤の供給装
置およびそれに使用するノズルに関するものである。

［従来の技術］ ロール摩耗低減、鋼板表面品質改ｔを［Ｉ的に熱間圧延
機におけるワークロールに半固体状潤滑剤を気体と混合
し、霧状化して供給しなから圧延するｉｔ’、’ｌ滑圧
延方法には、特開昭６１−６：］３１１号公世に見られ
るように、タンク内に収容したフリース等の半固体状潤
滑剤を加温し／Ｚｔ動化することによって、ワークロー
ルに向けられたノズルに向かって加圧ポンプにより圧送
する方法か知られている。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、この従来の方法ては、特定比で特定量の固体潤
滑剤、断熱剤、極圧添加剤を半固体状Ｉｌ′Ａ滑剤に均
一分散させて添加した熱間潤滑剤を、タンク内に収容さ
せて加温した場合、粒度か極端におちるため、前記添加
剤か沈降し・、均一分散化がくずわ、十分な潤滑効果を
発揮することかできなくなり、又、沈丁した前記添加剤
が、詰り発生の原因となり、その防止策が必要となる。

また、特開昭６ｌ−８３Ｊｌ１号公報に見られるノズル
の先端形状は、楕円状の扁平タイプで、且つ、潤滑剤と
エアーとの混合かノズル外部で行なうようになっている
が、このタイプでは噴霧形態か幅方向、高さ方向＝ｌ：
１．２とほぼ円に近く、スプレーされるｌ滑剤膜の厚さ
か幅方向で異なり、流ｈ’Ｉ１分布はスプレー幅方向の
中央部が凸形で、中央部にいくはと流５１」か多く、ス
プレー中央部と最周辺部の流量差か大きい噴霧形態とな
る。従って、このタイプのノズルを使用して、ワークロ
ール表面をスプレーする場合、幅方向流■分布が不均一
な流計分布となるため、ロールハイド内幅方向摩擦係数
分布に差を生し、圧延材の片伸びか発生したり、必要組
以上の潤滑剤か部分的にスプレーされるため潤滑剤過多
によるスリップ、ゲージ変動等の通板性の問題か発生す
る。また、潤滑剤の過剰塗布によるコスト高の問題も生
じる。更に、このタイプでは、潤滑剤吐出・停止用切替
弁体の作動はエアーを用いているが、エアーのコスト高
のデメリットもある。

本発明はかかる問題点を解消しつる潤滑剤供給装置とし
て、潤滑剤圧送機構に往復ポンプとアキュムレータを設
置することによって、脈動なく常時一定量の潤滑剤を圧
送し、スプレーノズルはその噴霧形態を幅方向に拡大し
、高さ方向に縮小する扇形扁平形態にすることによって
、ワークロールの単位面積あたりに噴射される■１滑剤
か低流（辻で、かつ、幅方向流計分布の均一化を図り、
圧延安定性と潤滑剤の低コスト化、及び、潤滑剤吐出・
停止の切替弁体に配管抵抗以上の所定の圧力によって作
動する簡易な逆止用バネを内蔵したものを採用すること
によって、高効率潤滑圧延を達成できるようにしたもの
である。

［課題を解決するための手段］ このため本発明に係る潤滑剤供給装置は、特定比で特定
量の固体潤滑剤、断熱剤、極圧添加剤を半固体状潤滑剤
に添加共存させた潤滑剤を収容するタンクと、該タンク
内に収容された粘度の高い前記潤滑剤を加温することな
しにスプレーノズルに圧送するために往１菫ポンプを設
置し、且つ、往復ポンプ採用による脈動防止対策として
往復ポンプ出側にアキュムレータを設けたものを特徴と
し、又、本発明に係るプレーノズルは、ノズル本体の中
心にある′ＬＪｓ！Ｉ滑剤流入路の先端部に、半固体潤
滑剤と噴霧用エアーを混合させる潤滑剤霧化室を有する
オリフィスを先端に形成し、且つ、該オリフィス先端部
はドームＪｆｇ状て、潤滑剤噴射孔は、外方に向かって
、上下対称扇形に切り欠いた所定形状を形成し、更に、
潤滑剤吐出・停止Ｅ用切替弁体にバネ式の逆止弁機構を
内蔵している点に特徴を有するものである。

［作用コ かかる構成の圧延用潤滑剤の供給装置においては、半円
体ｌ滑剤に添加させた固体梠滑剤、断熱剤、極圧添加剤
の均一分散化をくずすことなく容易に往復ポンプて圧送
し、且つ、ポンプ出側にアキュムレータを設置すること
によってスプレーノズルから噴霧される潤滑剤の脈動か
防止される。

そして、スプレーノズルはオリフィス内部で潤滑剤と噴
石用エアーを混合霧状化して広角噴射することにより、
ワークロール胴長方向に低流量で、■］つ、流量均一に
塗布することができる。従って、特定比て特定量の固体
潤滑剤、断熱剤、極圧添加剤を判固体潤滑削に添加させ
た潤滑剤を熱間圧延用潤滑剤として適用する場合、本発
明の潤滑剤供給装置によって、常に安定した噴霧形態を
確保しつつ、ワークロール表面に該潤滑剤を塗布して潤
滑性良好な熱間圧延を実施できる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。

本発明による潤滑装置は、第１図に示すごとく、タンク
１に特定比で特定量の固体潤滑剤、断熱剤、極圧添加剤
を半固体潤滑剤に均一分散添加させた潤滑剤２が収容さ
れ、該タンク１の底部には電動モータ３か内蔵された往
復ポンプ４が設置され、該往復ポンプ４からワークロー
ル照面に向けられたスプレーノズル６に対して該潤滑剤
供給配管路５か設置されている。往復ポンプ４出側直近
の配管路５にアキュムレータ７を設置し、アキュムレー
タ７出側直近の配管路５には潤滑剤ＯＮ／’ＯＦＦ用電
磁弁８か設置されており、電磁弁８は圧延機のロードセ
ル９の０Ｎ１０ＦＦの信号により開／閉する制御回路ｌ
Ｏによって制御さねている。

前記した往復ポンプ４は′心動モータ３によって駆動さ
、ｈ、連続運転することにより常時タンク１内に収容さ
ねていた潤滑剤２が配管路５へ圧送される。従って、被
圧延材かないアイドル時は電電弁８が閉であるので圧送
された潤滑剤２かアキュムレータ７に８４＋１される。

被圧延材）３がツークロル１４間を通板するロードセル
９のＯＮ時には電磁弁８か開となり、アキュムレータ７
内に蓄積されていた潤滑剤２がスプレーノズル６に圧送
される。アキュムレータ７には圧力制御機構ＩＩを設け
、過剰圧力となった場合は、戻り用電磁弁Ｉ２が開くこ
とによって、アキュムレータ内に蓄積された過剰潤滑剤
をタンク１内に戻す構造とし、配管路への圧送流せを自
在に調整できるようにしている。

こわにより、ノズル１個に上記した設備−式を設置すれ
ば、アキュムレータの初期封入圧および圧力制御値を調
整することによって、配管抵抗差による媚滑剤吐出流量
不均−化の防止を図り、肉供給を図ることができる。噴
霧用エアーは配管１６、ｒ；Ｕ　磁介１７を介してスプ
レーノズル６に通している。

次に、上記したスプレーノズル６の構成について以下に
説明する。第２図は本発明にかかるスプレーノズルの構
成を示す縦断面図であり、第３図はオリフィス先端部の
正面図である。

し１において、１８は潤滑剤人口を示し、１９は噴霧用
エアー人口を示している。２６は潤滑剤流路で、１）η
記潤滑剤人口１８に対し直角方向に折ね曲って設けられ
ている。潤滑別人０１８の深部には切陸弁体２０か内蔵
されており、後方から逆止用バネ２５により付勢されて
平常時は潤滑剤流路２６を閉止しているように構成され
ている。２３は潤滑剤流路先端部であり、潤滑剤の霧化
室２４に開口している。霧化室２４は、ドーム体２１に
より形成されている。該ドーム体２１の先端にはオリフ
ィス２２が構設されている。該オフイリス２２の開孔形
状は第３図のように横長に切り欠いた状態である。また
、噴霧用エアーは潤滑剤流路先端部２３の外周から霧化
室２４内に導入されている。

第４図は切睦弁体２０の動作状況を示す説明図で、（Ａ
）は開の状態、（Ｂ）は閉の状態を示している。４”４
滑剤人［１１８から人った潤滑剤は、供給圧力か、逆止
用バネ力より大きい圧力であると、ハネは初期の位置か
ら縮み、切替弁体２０を押し出し、潤滑剤流路２６に流
出する（への状態）。−・方、供給圧力か０の場合は、
切替弁体２０に加わる圧力は配管抵抗力のみとなり、逆
止用ハネ２５はこの力に打ち勝って、初期の位置まで伸
びることによって、切替弁体２０かｌＡ滑剤流路２６へ
の流出口を完全にふさぎ、流出を防止する（Ｂの状態）
。

配管抵抗力より大きい吐出圧力で潤滑剤流路２６に流出
した潤滑剤は、個ｊ滑剤流路先端部２３から滴ドして、
訓滑剤′青化室２４に充満される。噴石用エアー人口か
ら入ったエアーは、潤滑剤霧化室２４に通しており、潤
滑剤霧化室２４に充満されていた潤滑剤とエアーかここ
て混合し、霧化され、オリフィス２２先端部の切り欠い
た形状に沿って、広角に長円形スプレーされる。オリフ
ィス先端１部の切り欠き形状とスプレーパターンは同一
方向となる。

次に、表１の条件のもとに使用した時のノズルセンター
からの距離に対する流に分！１１と噴霧形態について示
す。

表　　１　　　　試　　験　　条　　件本発明によるス
プレーノズルを使用した場合の流量と噴霧形態を第５図
に示す。比較のため、前出の特開昭６１−６：１３１１
に示された従来の形状のものを使用した場合について同
様に第６図に示す。

本発明にかかるものは、広角にスプレーされ幅方向流（
；」分布が広がることがわかる。すなわち、本発明によ
ればオリフィス先端部内面で潤滑剤霧化室を絞り込むこ
とにとって、霧化状潤滑剤の噴射孔への集中と流速を促
進し、オリフィスはドーム形状て潤滑剤噴霧孔を外方に
向かって上下対称扇形に切り欠いた所定形状に形成する
ことによって、潤滑剤噴霧孔センタ一部に比へ、端部か
ら噴射される流速か増し、史にスプレーパターンか幅方
向に広かり、高さ方向に縮小し、従来タイプに比へ、噴
射角度が２倍に拡大することがてき、且つ、幅方向流π
分１１ｉも均一で低流量に抑えることかてきる。

このことは、熱間圧延において、ロール摩擦低減、鋼板
表面品質改善を目的に餌記ｄη滑剤をワークロール全面
に塗布して圧延する際に、１０−ル当たりのノズル配置
個数を従来ノズル（特開昭６１−６３３１１使用タイプ
）に対して１７２に減少することかてき、［ｔつ、潤滑
剤も供給ポンプからの吐出流星を調整することによって
、ワークロール全面に必要最小限の潤滑剤を塗布するこ
とがてき、過剰供給になることなく、低コスト化を図る
ことができる。

次に、特定比で特定量の固体潤滑剤、断熱剤、極圧添加
剤をｔ固体潤滑剤に均一分散添加させた熱間潤滑剤（Ａ
）と、従来から公知のスチームアトマイズ法により従来
の圧延油（Ｂ）を次の条件のもとてワークロールに塗布
した場合の比較試験結果を第７図に示す。

圧延機・４１１ｉ圧延機で連続熱延５号スタンド上ロー
ル 圧延材料：斤通炭素濶　板厚２，０〜４．０ｍｍロール
材質：高合金クレン鋳鉄 ロール径＝５！ＪＯ〜６１０ｍｍφ 欄滑剤塗布量：熱間潤滑剤（Ａ）　３０ｃｃ／分従来圧
延油（Ｂ）　１００ｃｃ／分 第７図に示すごとく、本発明により熱間潤滑剤（Ａ＞を
適用すると、ロール摩耗量は従来の約１／３に低下し、
スリップ、ケージ変動等の熱延操業上の問題もなく、低
流量の潤滑剤で良好な熱間潤滑圧延を実施できた。

［発明の効果］ 本発明の熱間圧延潤滑剤供給装置を用いることにより、
固体潤滑剤、断熱剤、極圧添加剤を含有した手固体潤滑
剤をワークロール表向に極めて効率よく付着させ、良好
な潤滑圧延かでき、ロール原単位の低減、鋼板表面品質
改善なと、優２ｚだ効果を奏するものである。

また、上記のように本発明に特に好適に使用できる熱間
圧延憫滑剤は、半固体状で、ワークロールに対する付着
効率も、液体である従来使用の圧延油に比へ極めて良い
ものであるので、潤滑剤の排水混入による流出は皆無に
等しく公害問題激減の面からも極めて有益なものである
。

さらに、本発明のスプレーノズルによれば、幅方向の？
ｆＬ　ｉｉ１分布を均一化できると共に、潤滑剤の低流
量化を図ることも可能となり、安定した高効率の潤滑圧
延を実施することがてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる潤滑剤供給装置の説明図、第２
図は本発明スプレーノズルの断面図、第３図はオリフィ
ス先端部の正面図、第４図（へ）。 （１３）は切替弁体の動作状況を示す説明図、第５図は
本発明の流量分布と噴霧形態の実施例を示す図表、第６
図は従来例の流量分布と噴霧形態の実施例をそれぞれ示
した図表、第７図は本発明の詳細な説明するクラフ図で
ある。 １・・・潤滑剤貯蔵タンク、２・・・潤滑剤、３・・・
電動モーター、４・・・往復ポンプ、５・・・潤滑剤流
路配管、６・・・スプレーノズル、７・・・アキュムレ
ータ８・・・潤滑剤０Ｎ１０ＦＦ用電磁弁、９・・・ロ
ードセル、ｌＯ・・・制御回路、１１・・・圧カル制御
機構、１２・・・戻り７７口、Ｈ６Ｂ弁、１３・・・被
圧延材、１４・・・ワークロール、１５・・・バックア
ップロール、１６・・・噴霧用エアー配管、１７・・・
エアー〇Ｎ／叶Ｆ用電磁弁、１８−・・ｆ４滑剤人口、
１９・・・噴霧圧エアー人口、２０・・・潤滑剤吐出・
停止用切替弁体、２１・・・オリフィス先端部、２２・
・・オリフィス、２３・・・潤滑剤流入路先端部、２４
・・・憫滑剤霧化室、 ２５・・・逆上用ハネ、 ２６・・・潤滑剤流路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定量の固体潤滑剤、断熱剤、極圧添加剤を半固体
   状潤滑剤に添加した熱間潤滑剤を収容するタンクと、該
   タンクに収容された潤滑剤をワークロールに向けたスプ
   レーノズルに圧送するための往復ポンプとアキュムレー
   タを設けたことを特徴とする熱間圧延用潤滑剤の供給装
   置。 ２、潤滑剤と噴霧用エアーを混合させる潤滑剤霧化室を
   形成するドーム体を先端に設け、前記潤滑剤霧化室には
   潤滑剤噴霧用エアー孔が開口し、ドーム体の先端部に設
   けられ潤滑剤を噴射する開口部であるオリフィスを外方
   に向かって上下対称扇形に切り欠いた形状に形成し、且
   つ、潤滑剤流路に、配管抵抗力以上の所定の圧力で作動
   する潤滑剤吐出・停止用切替弁体を設けたことを特徴と
   するスプレーノズル。