JPH084833B2 - 冷間圧延機の圧延潤滑液循環装置 - Google Patents

冷間圧延機の圧延潤滑液循環装置

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JPH084833B2
JPH084833B2 JP62100304A JP10030487A JPH084833B2 JP H084833 B2 JPH084833 B2 JP H084833B2 JP 62100304 A JP62100304 A JP 62100304A JP 10030487 A JP10030487 A JP 10030487A JP H084833 B2 JPH084833 B2 JP H084833B2
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英樹 古野
明 石原
郁也 山本
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、冷間圧延機において使用される圧延潤滑液
の循環装置に関する。
〔従来の技術〕 冷間圧延を行う場合、ストリップの冷却及びストリッ
プと圧延ロールとの潤滑性を良くするために、圧延油と
呼ばれる潤滑剤が用いられる。
一般に、潤滑剤を圧延機に供給する方法としては、直
接噴射方式と循環方式がある。直接噴射方式は、高濃度
のエマルジョンを直接ストリップに噴射し、ロールの冷
却は別のノズルから冷却水を吹きつけるという方法であ
る。また、循環方式は、潤滑と冷却の両機能をもった低
濃度のエマルジョンを多量に吹きつけ、使用されたエマ
ルジョンを回収して繰り返し使用するという方法であ
る。潤滑性能に関しては、高濃度の潤滑液が使用できる
直接噴射方式が優れているが、操業コストの面では循環
方式が優れている。これらの方式については、特公昭59
−16848号公報に詳細に説明されている。
他方、第三の方式として、前記二方式の特徴を活かし
た混合的方式がある。これについて第4図を参照して説
明する。
第4図において、循環供給液(以下、クーラントと呼
ぶ)は、クリーンタンク22からクーラント供給ポンプ2
6、クーラントクーラー27を経てクーラント供給管6〜1
0によって圧延スタンド1〜5に供給される。圧延スタ
ンド1〜5において冷却及び低能力の潤滑のために用い
られた後、回収配管19を経てダーティータンク20に入
り、更に移送ポンプ24,フィルター25を経て鉄分の一部
及び來雑物を除去され、クリーンタンク22に戻る。圧延
油タンク15にストレージされた圧延油は圧延油供給ポン
プ16によってミキシングタンク17に供給される。このミ
キシングタンク17では、圧延油と湯水とを混合・攪拌す
ることによって、直接噴射液が生成され、直接噴射益供
給ポンプ18,直接噴射液供給管11〜14によって圧延スタ
ンド1〜5に対して潤滑強化のために供給される。直接
噴射液は圧延スタンドにおいてクーラントと混合し、以
後クーラントとして循環するので、圧延油としてはクー
ラント中の油分と同じものが使用される。
このように、第4図の混合的方式は、圧延油の圧延材
料への散布がエマルジョン状態の圧延油の直接噴射と循
環液による潤滑との一方のみの使用もでき、また併用も
できるので、圧延材料の特性によって使い分けることが
できる。高度の潤滑条件を必要とする圧延材料に関して
は直接噴射を用い、そうでない圧延材料に関しては循環
液による潤滑のみを使用することになる。また、直接噴
射された潤滑液も循環液に混入して循環使用されるの
で、操業コストも少なくて済む。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように混合的方式は有用な面を多数もっている
が、直接噴射の使用が、濃度増加許容範囲に限定される
という欠点があった。すなわち、直接噴射液の圧延油濃
度は通常10〜20%であって、クーラントの圧延油濃度
(以下、単にクーラント濃度と呼ぶ)1〜5%に比べて
高濃度である。クーラントへの圧延油補給量は、通常の
冷間圧延においては、全スタンドで50/Hr以下である
のに対し、直接噴射される圧延油は1スタンド当たり30
0/Hr程度に達するため、直接噴射を使用することはク
ーラント濃度を増加させることになる。一方、圧延材料
によっては高濃度液による潤滑を行うと、圧延における
クトリップとロール間の摩擦係数が小さすぎる結果、ス
リップ等の圧延トラブルが発生するので、クーラント濃
度には一定の上限値がある。したがって、直接噴射を長
時間連続使用する場合には、クーラント濃度の過度の上
昇を防止するため、クーラントの一部を廃棄して温水を
加える等、濃度維持対策をとらなければならず、このこ
とが、作業工程上、大きな損失となっていた。
たとえば、ダーティータンク,クリーンタンクの合計
容量が200m3とすると、3台のスタンドでの直接噴射
(液濃度20%,1スタンド当たり平均噴射量1500/Hr)
を連続して行う場合、圧延油は900/Hrの割合で投入さ
れる。この間の圧延油消耗が50/Hrとすれば、クーラ
ント濃度は1時間に0.4%上昇することになる。そこで
クーラント濃度を操業上4〜6%に抑えようとすると、
2%の上昇しか許容されないので、5時間を超えて連続
使用するには前述した濃度維持対策をとらなければなら
ない。
ところで、循環クーラント系統は第4図の場合のよう
な1系統とは限らず、複数の系統を有し、使い分けるこ
とが多いが、これは次のような理由による。圧延材料は
板厚,材質によって圧延負荷が異なっており、一般に軽
負荷材には低濃度クーラントによる潤滑が、また高負荷
材には高濃度クーラント或いは高濃度クーラントと直接
噴射の併用が適している。1系統ではクーラント濃度は
即時に変更できないので、クーラント系統数を複数と
し、圧延条件に応じて切り替えることによって圧延でき
る材料の範囲を広げることができる。
本発明は、混合方式を使用する冷間圧延機において、
圧延油のロスを防止し、クーラント濃度の維持を容易と
し、直接噴射の適用を拡大することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の冷間圧延機の潤滑液循環装置は、この目的を
達成するため、濃度の異なる複数の循環使用される圧延
潤滑液系(クーラント)と、循環使用しない圧延油の直
接噴射液系とを備えた冷間圧延機の潤滑油供給設備にお
いて、前記複数の循環使用される圧延潤滑液系の相互間
を圧延潤滑液が移動できるように、開閉弁を介して配管
接続するとともに、直接噴射液系の使用液を前記複数の
循環使用される圧延潤滑液系のうち、少なくとも高濃度
側に移送できるように、開閉弁を介して配管接続したこ
とを特徴とする。
〔実施例〕
以下、本発明の特徴を第1図に示す実施例に基づいて
具体的に説明する。なお、第4図に示す従来装置と同様
の構成については、同一の符番を付して説明を省略す
る。
第1図は混合方式による潤滑を行う圧延機の構成を示
すものであり、細実線で示している直接噴射系統と一点
鎖線及び破線で示すクーラント循環系統を有している。
クーラント循環系統は、ダーティータンク20,21及びク
リーンタンク22,23を別個に備えた2系統より構成され
ており、前述のように圧延材料によって2つの系統のい
ずれかを使用する。前記の2系統の一方のクリーンタン
ク22には、低濃度クーラント、たとえば濃度2%のもの
が入っており、また他方のクリーンタンク23には高濃度
のクーラント、例えば濃度5%のものが入っている。使
用クーラントの切替は配管途中に配置した切替弁38〜45
を用いて行う。両系統は同一の圧延油又は同一の基油を
用いた圧延油を使用する。
本発明の特徴は、第1図に示すような複数のクーラン
ト系統に対して相互に潤滑液を移送する移送系統を設け
たことにあるが、この機能は次の通りである。
直接噴射の目的は、潤滑性能を増加させることにある
から、高濃度のクーラントを使用すべき材料についての
み使用すれば充分であり、したがって高濃度のクーラン
トは圧延に用いられる間、濃度が上昇して行くのに対
し、低濃度のクーラントは圧延に用いられる間、逆に消
耗及びストリップ表面への付着等による系外への油分損
失によって濃度が低下する。そこで、低濃度クーラント
(第1系統が低濃度クーラントを使用しているものとす
る)で圧延している場合に、切替弁31,34又は切替弁33,
36の各2弁を開とし、他の切替弁を閉とした状態で系統
間移送ポンプ29を作動させ、低濃度クーラントの濃度低
下を高濃度クーラントの供給によって打ち消し、濃度を
維持する。この場合、高濃度クーラントは移送により次
第に減少するので、高濃度クーラントが入っている系統
には温水を補給する。ここで、第1図においては、温水
供給装置を図示していないが、クーラントへの温水補給
用として、一般に別に装備している。すなわち、移送装
置を用いることにより、低濃度クーラントの濃度を維持
しつつ、高濃度クーラントの濃度を下げることが可能で
ある。上記の移送操作は、高濃度クーラントが温水補給
により下限濃度まで低下したときに停止させる。
次に、高濃度クーラント(第2系統で使用しているも
のとする)で圧延している場合には、直接噴射によって
濃度は上昇して行くが、低濃度クーラントから高濃度ク
ーラントに循環液を切り替えた状態で高濃度クーラント
の濃度は下限まで低下しているから、相当の時間、直接
噴射を継続できる。高濃度クーラントが直接噴射により
濃度があるレベルまで上昇したときには、再び切替弁3
1,34又は切替弁33,36の各2弁を開とし、他の切替弁を
閉とした状態で系統間移送ポンプ29を作動させ、同時に
高濃度クーラント系に温水を補給することによって濃度
上昇速度を低下させ、直接噴射継続時間を増大させる。
このような操作を行うと、圧延に使用していない低濃度
クーラントの濃度も上昇するが、上限濃度の範囲内であ
れば特に問題とはならない。なお、移送に伴って低濃度
の液位が上昇するので、タンクの最大可能容量による移
送時間の制限が存在する。以上の説明において、低濃度
クーラントが第2系統,高濃度クーラントが第1系統の
場合には、開とすべき切替弁は、弁31,34又は弁33,36の
代わりに、弁30,35又は弁32,37となる。
第2図には、上記の操作とその結果を時刻による濃度
等の変化として示す。第2図において、A及びD,B,C各
点は、それぞれ高濃度クーラント濃度下限到達,高濃度
クーラント濃度の一定レベルへの上昇,使用クーラント
系統の切り替えによって移送状態が変化したものであ
る。
第3図は、本発明の装置における濃度制御方法の実施
例である。51は圧延機であり、この圧延機51に対して、
ポンプ・クーラー52を介し、第1及び第2の潤滑液循環
系統53及び54が設けられている。第1及び第2の潤滑液
循環系統53及び54間に設けられた移送装置55に対する作
動指令は演算装置57によって行われる。演算装置57へ
は、クーラントの濃度計56から各タンクの濃度の測定値
が送られ、また上位計算機58から圧延材料,圧延順等の
圧延機本体の作動に関するデータが送られる。演算装置
57は第2図に示したように、移送装置55の作動を制御す
る。この場合、移送量は低濃度,高濃度の各クーラント
の濃度変化量の予測値,各系統のタンク容量,各系統の
クーラント濃度等から決定され、且つ濃度の変化をフィ
ードバックして修正される。なお、濃度計56がない場合
にはフィードバック制御はできないが、クーラント濃度
を物質フローから予測することで、精度の低下を容認す
れば、代替できる。
〔発明の効果〕
以上に説明したように、本発明においては、複数の圧
延潤滑液循環系統を備え、その複数の圧延潤滑液循環装
置相互間に圧延潤滑液を移動させる装置を設けた構成と
している。これにより、正常な操業によって消耗又は系
外に持ち出される圧延油分を除けば、濃度維持のための
圧延油のロスが殆どなくなる。このような大幅な効果を
上げるためには、圧延すべき材料のうち低負荷材がある
程度存在することが条件であるが、このような条件は、
たとえば低炭素鋼と特殊鋼の両者を圧延する圧延機にお
いては、低負荷である低炭素鋼の材料の生産量が、一般
に高負荷である特殊鋼の材料の生産量より多いことか
ら、充分満足できる条件である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す構成図、第2図は第1図
の潤滑系統の作動状態の一例を示す図、第3図は本発明
における濃度制御方法を示すブロック図、第4図は従来
の混合的方式で圧延油を供給する場合の構成図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近澤 文一郎 福岡県北九州市八幡東区枝光1丁目1番1 号 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭59−189013(JP,A) 特開 昭53−79753(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】濃度の異なる複数の循環使用される圧延潤
    滑液系と、循環使用しない圧延油の直接噴射液系とを備
    えた冷間圧延機の潤滑油供給設備において、前記複数の
    循環使用される圧延潤滑液系の相互間を圧延潤滑液が移
    動できるように、開閉弁を介して配管接続するととも
    に、直接噴射液系の使用液を前記複数の循環使用される
    圧延潤滑液系のうち、少なくとも高濃度側に移送できる
    ように、開閉弁を介して配管接続したことを特徴とする
    冷間圧延機の圧延潤滑液循環装置。
JP62100304A 1987-04-22 1987-04-22 冷間圧延機の圧延潤滑液循環装置 Expired - Lifetime JPH084833B2 (ja)

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JPS63264212A JPS63264212A (ja) 1988-11-01
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