KR100889018B1 - 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법 - Google Patents

냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100889018B1
KR100889018B1 KR1020077011628A KR20077011628A KR100889018B1 KR 100889018 B1 KR100889018 B1 KR 100889018B1 KR 1020077011628 A KR1020077011628 A KR 1020077011628A KR 20077011628 A KR20077011628 A KR 20077011628A KR 100889018 B1 KR100889018 B1 KR 100889018B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rolling
lubricating oil
nozzle
lubrication
pressure
Prior art date
Application number
KR1020077011628A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070072606A (ko
Inventor
요시키 다카하마
도시유키 시라이시
시게루 오가와
루크 바넬
기 오레
맥심 로제
파스칼 마손
Original Assignee
신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 filed Critical 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Publication of KR20070072606A publication Critical patent/KR20070072606A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100889018B1 publication Critical patent/KR100889018B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239Lubricating
    • B21B45/0245Lubricating devices
    • B21B45/0248Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0251Lubricating devices using liquid lubricants, e.g. for sections, for tubes for strips, sheets, or plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • B21B1/28Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process by cold-rolling, e.g. Steckel cold mill
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B27/00Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/30Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process
    • B21B1/32Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work
    • B21B1/36Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a non-continuous process in reversing single stand mills, e.g. with intermediate storage reels for accumulating work by cold-rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B45/00Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0203Cooling
    • B21B45/0209Cooling devices, e.g. using gaseous coolants
    • B21B45/0215Cooling devices, e.g. using gaseous coolants using liquid coolants, e.g. for sections, for tubes
    • B21B45/0233Spray nozzles, Nozzle headers; Spray systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

본 발명은 히트 스크래치나 슬립이 발생하지 않는 안정 압연을 실시하면서, 고생산성·윤활유 원 단위 향상을 실현하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법을 제공하는 것으로, 금속판의 냉간 텐덤 압연에 있어서의 압연 윤활을 압연유와 물을 혼합한 소정의 1 종의 에멀젼 윤활유를 각 압연 스탠드 입측에서 노즐로부터 공급하여 실시하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법에 있어서, 윤활 노즐 배관 중의 압력 (윤활 노즐 압력)을 측정 또는 추정하고, 적어도 상기 소정의 에멀젼 윤활유에서는 윤활 과다가 발생하기 쉬워지는 압연 스탠드의 윤활 노즐 압력을 0.5 ㎫ 이상이 되도록 압력 제어하면서, 상기 스탠드의 롤 바이트 입구에 상기 윤활유를 직접 분사하여 공급하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법이다.
냉간 압연, 윤활유 공급 방법, 고강도 강판

Description

냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법{METHOD OF LUBRICANT SUPPLY IN COLD ROLLING}
본 발명은 금속 재료의 압연기, 특히 4 스탠드 이상의 냉간 압연기 군을 가지는 냉간 텐덤 압연기에 있어서 고생산성과 오일 원 단위 향상을 가능하게 하는 에멀젼 윤활유 공급 방법에 관한 것이다.
에멀젼 윤활에 의한 냉간 텐덤 압연에서는 각 스탠드 입구 측의 압연재나 롤에 공급된 에멀젼 윤활유가 물과 기름으로 분리되고, 롤 바이트 입구부에 형성되는 쐐기 형상의 효과에 의해 물보다 점도가 높은 기름이 주로 롤 바이트에 들어가 롤과 압연재와의 사이에 유막을 형성하는 것이 알려져 있다. 또한, 이하에서는, 롤이나 압연재에 공급된 윤활유가 물과 기름으로 분리되어 전착하는 현상을 플레이트 아웃이라고 부르기로 한다.
일반적으로, 쐐기 형상에 의한 윤활유의 유입 효과는 압연 속도의 증가와 함께 현저하게 향상된다. 따라서, 저속인 전단 스탠드에서는 마찰 계수가 크고, 고속이 되는 후단 스탠드에서는 마찰 계수가 작아진다. 마찰 계수가 커지면 히트 스크래치라고 불리는 소부 자국이 발생할 가능성이 높아지고, 마찰 계수가 너무 작으면 슬립이 발생하여 스크래치의 원인이 되기 때문에, 냉간 압연에서는 마찰 계수를 적 절한 범위로 제어하는 것이 중요한 과제로 되어 있다.
그런데, 냉간 텐덤 압연을 실시하는 하나의 압연 공장에서는 통상, 1 종류의 윤활유가 사용되는(예를 들면, 기유, 에멀젼 농도, 온도 등이 일정하게 관리된다)경우가 많다. 윤활유 탱크를 2 종류 이상 가지는 압연 공장의 경우에는 윤활유 기유나 에멀젼 농도 등을 변화시키는 것이 가능하고, 예를 들면 전단 스탠드와 후단 스탠드에서 윤활유를 구분하여 사용하는 등의 방법을 실현할 수 있으므로, 냉간 압연에 있어서 마찰 계수의 적정 범위 제어를 유리하게 실시할 수 있다.
탱크를 1개밖에 가지지 않는 압연 공장에서는 이와 같이 윤활유를 구분하여 사용하는 것은 불가능하고, 새로 탱크를 증설하려면 설비 투자가 필요하므로, 그 압연 공장의 압연 품종 구성에도 영향을 받지만, 모든 압연 품종에 대하여 현재의 설비 그대로 압연 공장의 능력을 충분히 발휘시키고, 또한 전체 압연 스탠드의 마찰 계수를 적정 범위로 유지하기가 어려운 경우가 있다.
이와 같은 압연의 윤활에 기인하는 문제를 해결하기 위한 발명이 지금까지 다양하게 이루어지고 있다. 또한, 마찰 계수를 증가시키는 것은 에멀젼 윤활유의 공급량을 감소시키거나, 에멀젼 농도를 감소시킴으로써 기술적으로도 비용적으로도 비교적 용이하게 실현될 수 있으므로, 종래에는 플레이트 아웃량을 증가시켜 마찰 계수를 감소시키기 위한 방법이 주로 개발되어 왔다. 그 중에서, 노즐의 공급 압력 등을 제어하여 마찰 계수를 감소시킴으로써 마찰 계수를 적정 범위로 유지하는 발명으로서는, 다음과 같은 예가 있다. 즉, 일본 공개 특허 공보 평7-009021호에서는 응집제를 첨가한 후, 노즐 압력을 5 ㎏/㎠ 이상, 15 ㎏/㎠ 이하(0.5 ㎫ 이상, 1.5 ㎫ 이하)로 규정한 발명이 개시되어 있다. 또한, 일본 공개 특허 공보 2001-269710호에서는 에멀젼의 입자 지름이나 노즐 위치와 함께 노즐 압력을 규정한 발명이 개시되어 있다. 이들 발명은 단적으로 말하면, 노즐 압력을 증가시켜 운동 에너지를 증가시킴으로써 압연재에 대한 윤활유 부착 효율을 향상시키는 것이다. 또한, 압연재에 부착된 윤활유는 물과 기름으로 분리되어 롤 바이트 내로 도입되므로, 압연재에의 플레이트 아웃량이 많아지면 도입 유량도 증가한다는 생각에 기초하고 있다.
최근 생산량이 증가하고 있는 고강도 강판(이하, 하이텐이라고 함)의 냉간 압연에 있어서 마찰 계수의 적정 범위의 모식도를 보통 강판의 것과 대비하여 도 1에 나타낸다. 하이텐은 딱딱하고 소부되기 쉬운 특성을 가지고 있으므로, 고속 압연시에 소부를 일으키지 않는 작은 마찰 계수로 제어할 필요가 있다. 한편, 보통강은 하이텐과 비교하면 소부가 발생하기 어렵고, 고속 압연시에 마찰 계수를 너무 감소시켜 윤활 과다에 의한 슬립을 일으킬 위험성이 있기 때문에 하이텐보다 마찰 계수를 크게 설정할 필요가 있다.
또한, 도 2에, 일본 공개 특허 공보 평7-009021호 및 일본 공개 특허 공보 2001-269710호에 기재된 발명에 준하는 종래의 조업 범위 내에서, 종래의 윤활유를 사용하였을 경우에 취할 수 있는 마찰 계수의 범위를 나타낸다. 종래의 윤활유는 보통강의 조건에 맞추어 개발되어 있기 때문에, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 하이텐을 압연할 때에는 종래 오일의 마찰 계수 범위 내에 들어가도록 하기 위하여, 압연 속도를 억제한 압연을 실시하여야 했다.
본 발명자들은 도 3에 나타내는 하이텐의 압연을 고려한 압연 윤활유를 개발하였지만, 지금까지의 조업 범위 내에서는 보통강과 하이텐 두 가지의 적정 마찰 계수 범위를 실현하지 못하고, 또한 고속 압연시에 보통강에 적합한 마찰 계수를 실현할 수 있도록 마찰 계수 범위의 상방 탄력성이 요구되었다.
이에, 본 발명은 이와 같은 상황하에서 압연 품종에 의하지 않고, 1 종류의 윤활유(기유, 에멀젼 농도, 온도 등 일정)로 저속 영역으로부터 고속 영역까지의 압연을 실현할 수 있고, 나아가서는 압연 문제를 회피하여 고생산성을 실현하는 것이 가능하게 되는 동시에, 윤활유 원 단위(原 單位)를 향상시키는 것이 가능하게 되는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
종래의 냉간 탠덤 압연에서는 에멀젼 윤활유를 롤이나 압연재를 향하여 노즐로 공급하는 방법이 주류이며, 마찰 계수를 감소시키기 위한 발명은 여러 가지로 이루어지고 있지만, 본 발명이 해결하여야 할 과제는 고속 압연시의 윤활 과다의 문제이므로 역으로 마찰 계수를 증가시키는 수단이 필요하게 되었다. 본 발명자들은 먼저, 전술한 바와 같은 마찰 계수를 증가시키는 방법 중에서, 공급량을 변화시킴으로써 보통강에 적합한 마찰 계수 범위를 실현하는 것을 시도하였다. 또한, 윤활유 탱크는 1 개밖에 없기 때문에 에멀젼 농도를 변화시키는 경우에는 전체 스탠드에 영향을 미치기 때문에, 농도 변경은 피할 필요가 있고, 실험도 실시하지 않았다.
윤활유의 공급량을 감소시켰을 경우, 마찰 계수는 증가하여 보통강의 적정 범위 내에 넣는 것은 가능하였지만, 폭 방향의 윤활유 공급이 불균일하게 되어, 윤활유의 공급이 적은 부분에서 발열을 일으켜 부분적으로 서멀 크라운(thermal crown)이 성장하여, 형상 붕괴를 유발한다고 하는 문제가 발생하였기 때문에, 이 공급량을 변화시키는 방법은 채용할 수 없는 것이 판명되었다.
다른 방법으로 마찰 계수를 증가시키는 방법을 검토한 결과, 본 발명자들은 새로 윤활유 공급 노즐의 배관 압력을 증가시킴으로써 고속 압연시의 마찰 계수 상방 탄력성을 얻는 방법을 밝혀내었다. 본 발명은 이러한 새로운 발견에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 다음과 같다.
(1) 금속판의 냉간 텐덤 압연에 있어서의 압연 윤활을, 압연유와 물을 혼합한 소정의 일종의 에멀젼 윤활유를 각 압연 스탠드 입구 측에서 노즐로부터 공급하여 실시하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법에 있어서, 윤활 노즐 배관 중의 압력(윤활 노즐 압력)을 측정 또는 추정하고, 적어도 상기 소정의 에멀젼 윤활유에서는 윤활 과다가 발생하기 쉬워지는 압연 스탠드의 윤활 노즐 압력을 0.5 ㎫ 이상이 되도록 압력 제어하면서, 그 스탠드의 롤 바이트 입구에 상기 윤활유를 직접 분사하여 공급하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
(2) 각 압연 스탠드마다 저압력용 노즐과 고압력용 노즐을 한 쌍으로 한 윤활 노즐을 복수 쌍 배치하는 동시에, 각 압연 스탠드의 압연 속도에 따라서 필요한 윤활 조건을 상기 소정의 에멀젼 윤활유를 사용한 경우에 달성할 수 있도록, 각 압연 스탠드마다 저압력용 노즐 또는 고압력용 노즐의 어느 하나 또는 쌍방을 사용하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1)에 기재된 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
(3) 상기 윤활 노즐 압력의 제어에 수반하는 윤활유 공급량의 증감을 상쇄하도록, 상기 스탠드에서 사용하는 윤활 노즐 개수를 조정하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
(4) 상기 윤활 노즐 압력의 제어를 실시하더라도, 윤활유의 공급량을 일정하게 제어하는 것이 가능한 윤활 노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
(5) 상기 윤활 노즐 압력을, 피압연재인 상기 금속판 스트립의 상하면에서 따로따로 제어하는 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 내지 (4)의 어느 하나의 항에 기재된 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
본 발명의 윤활유 공급 방법에 의하면, 압연 품종에 의하지 않고, 1 종류의 윤활유로 저속 영역으로부터 고속 영역까지의 압연을 실현하는 것이 가능하고, 압연 트러블을 회피하고 고생산성을 실현할 수 있는 동시에 윤활유 원 단위를 향상시킬 수 있다.
도 1은 압연 품종의 대표예로서 하이텐과 보통강의 마찰 계수의 적정 범위를 나타낸 모식도이다.
도 2는 통상 조업 범위에서 종래유가 취할 수 있는 마찰 계수 범위와 각 강 종의 적정 마찰 계수 범위를 나타내는 모식도이다.
도 3은 하이텐용의 개발유의 통상 조업 범위에서 취할 수 있는 마찰 계수 범위와 각 강종의 적정 마찰 계수 범위 및 그것을 실현하기 위한 고속 압연시의 마찰 계수 상방 탄력성을 나타낸 모식도이다.
도 4는 마찰 계수와 윤활 노즐 압력의 관계를 나타낸 도면이다.
도 5a는 본 발명의 압연 방법을 현재의 설비로 실현하기 위한 노즐 개수의 증감 방법의 일례로서 노즐 개수를 줄이기 전의 상태를 평면도로 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5b는 본 발명의 압연 방법을 현재의 설비로 실현하기 위한 노즐 개수의 증감 방법의 일례로서 노즐 개수를 줄이기 전의 상태를 평면도로 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 사용한 레버러토리(laboratory) 압연기를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 저압용 노즐과 고압용 노즐을 한 쌍으로 배치하는 윤활 노즐 배치를 모식적으로 나타내는 도면이다.
** 발명을 실시하기 위한 최선의 실시 형태 **
본 발명자들은 정제 팜유를 사용한 압연 실험을 실시하여 압연 중의 마찰 계수를 계산하였다. 그 결과, 윤활유의 공급량이 일정하더라도 종래 사용되고 있는 윤활 노즐 압력 이상의 고압에서는 윤활 노즐 압력의 증가와 함께 마찰 계수가 증가하는 것이 판명되었다(도 4 참조). 도 4에서는 정제 팜유의 결과를 나타내고 있지만, 다른 실제로 사용하는 동물유, 합성 에스테르로 동일한 실험을 실시하였더니, 마찰 계수의 대소는 있으나 효과가 시작되는 압력에는 거의 변화는 없어서 0.5 ㎫ 이상이었다. 여기에서는 윤활유는 압연재 단독·롤 단독으로 공급하는 것이 아니라, 롤 바이트 입구에 직접 분사하여 공급하는 방법을 채용하였다.
전술한 바와 같이 롤이나 압연재에 공급된 윤활유는 물과 기름으로 분리되지만, 분리되기 쉬운 윤활유가 마찰 계수를 감소시키기 쉽고, 고속 압연에 적합하다는 것이 알려져 있다. 반대로 말하면, 물과 기름의 분리를 방해함으로써 윤활성을 악화시키는 것이 가능하게 된다. 실제, 고속 압연을 실시하면 윤활유에 따라서는 도입 유량이 감소하고, 마찰 계수가 증가하는 경우가 있는 것이 알려져 있고, 고속 압연시에는 롤 바이트 입구부에 형성되는 기름 고임부에 난류가 생겨 롤 바이트로의 도입 유량이 감소하는 것이 한 요인이라고 생각되고 있다. 이와 같은 발견과 도 4의 결과를 비교 검토하면, 공급량은 일정하고 윤활 노즐 압력을 증가시켰을 때에 마찰 계수가 증가한 것은 롤 바이트 입구부에서 난류가 발생하여 롤 바이트로의 도입 유량이 감소하였기 때문이라고 생각할 수 있다. 이상으로부터, 본 발명에서는 난류를 일으키지 않으면 도입 유량의 감소도 없기 때문에 윤활유를 롤 바이트 입구를 향하여 직접 분사하여 공급하는 것은 필수의 조건이 된다.
(2)에 기재된 본 발명에서는 각 압연 스탠드마다 저압력용 노즐과 고압력용 노즐의 2 종류의 노즐을 한 쌍으로 한 윤활 노즐을 복수 쌍 배치하는 것을 하나의 요건으로 하고 있지만, 이에 의하여, 상기 2 종류의 노즐을 구분하여 사용하면서, 각 압연 스탠드의 압연 속도에 따라서 필요한 윤활 노즐 압력을 만족시키는 것이 가능하게 된다. 도 7은 고압용 노즐(5a)과 저압용 노즐(5b)을 한 쌍으로 하여 배치하는 윤활 노즐 배치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 이 때, 저압력용 노즐이란 종래부터 통상적으로 사용하고 있는 노즐을 가리킨다. 또한, 저압력용 노즐과 고압력용 노즐의 압력 범위는 중간 압력 영역에서 중복되어 있는 것이 중간 압력 영역에서 이행이 부드럽게 되므로 좋다. 이와 같은 경우에, 중간의 윤활 노즐 장력에 대하여는 어느 하나를 사용하여도 좋고, 저압력용 노즐과 고압력용 노즐의 두 가지 노즐을 사용하여, 필요한 윤활 조건을 만족하여도 좋다. 이와 같은 (2)에 기재된 본 발명에 의하면, 기존 압연 설비의 노즐 배치로부터 절반 개수의 노즐을 고압력용 노즐로 변경하는 것만으로 좋기 때문에, 설비 투자를 억제하는 것이 가능하게 된다.
다음으로, (3)에 기재된 본 발명에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 도 4 등으로부터 알 수 있는 바와 같이 윤활 노즐 압력을 증가시킴으로써 윤활성을 악화시키는 방향으로 시프트시켜 윤활 과다를 회피하는 것이 가능하다는 것이 판명되었지만, 윤활 노즐 압력을 증가시킴으로써 윤활유의 공급량까지 증가시키면 윤활유의 수율이 악화되어 바람직하지 않다. 또한, 윤활유 공급량이 증가하는 것은 윤활성을 향상시키는 방향에 있으므로, 윤활성의 악화를 상쇄하는 경우도 생각할 수 있다. 이에 노즐 배관 압력을 증가시켜도 공급량을 일정하게 유지할 필요가 있다. 그 수단으로서 윤활 노즐의 사용 개수를 감소시키는 방법을 채용하고자 하는 것이 (3)에 기재된 본 발명이다 (도 5a, 도 5b 참조.). 즉, 도 5a, 도 5b는 본 발명의 (3)에 기재된 압연 방법을 실현하기 위한 노즐 개수의 증감 방법의 일례를 나타내는 것이고, 도 5a는 노즐 개수를 줄인 상태를, 도 5b는 노즐 개수를 줄이기 전 상태를, 각각 평면도로 모식적으로 나타내는 도면이고, 1은 워크 롤, 4는 압연재, 5는 윤활 노즐, 6은 윤활 노즐 배관이다. 또한, 통상 윤활 노즐의 개수는 한정되어 있으므로 단계적인 제어밖에 할 수 없지만, 기존 설비를 그대로 사용할 수 있으므로, 설비 투자가 불필요하게 되어 비용적으로 우수하다고 할 수 있다.
다음으로, (4)에 기재된 본 발명에 대하여 설명한다. 설비 투자를 실시하고, 고기능을 부가한 윤활 노즐을 사용하면, 윤활 노즐 압력을 변화시켰을 때에도 윤활유의 공급량을 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 이와 같은 고기능 노즐에서는, 예를 들면 윤활 노즐 압력과 공급량은 노즐 토출구 지름에 의하여 결정되므로, 노즐 토출 구경을 온라인으로 자유롭게 제어 가능한 윤활 노즐을 사용함으로써 상술한 효과를 얻는 것이 가능하게 된다.
다음으로, (5)에 기재된 본 발명에 대하여 설명한다. 윤활유를 롤 바이트 입구에 직접 분사하여 공급하고 있다고는 하더라도, 스트립 아래쪽 면에서는 롤로부터 흘러 떨어지는 것도 있어서, 윤활 상태가 스트립의 상하에서 동등하지 않기 때문에 상하면을 따로따로 압력을 제어하는 것이 효과가 크고 바람직한 실시 형태이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 고압으로 롤 바이트에 윤활유를 공급하는 것이 가능하게 되고, 압연 품종(강종)에 의하지 않고 적절한 마찰 계수를 실현하는 것이 가능하게 되며, 압연 문제도 없고 고생산성과 오일 원 단위 향상이 달성된다.
또한, 본 발명이 대상으로 하는 압연판의 금속 종으로서는, 강 이외에 티타 늄, 알루미늄, 마그네슘, 구리 등의 금속 및 이들 각종 합금이어도 좋다.
(실시예 1)
본 발명의 효과를 확인하기 위하여, 윤활 노즐 압력을 변화시켜 코일 압연 실험을 실시하였다. 실험에는 도 6에 나타내는 레버러토리 압연기를 사용하였다. 1a, 1b는 워크 롤, 2a, 2b는 중간 롤, 3a, 3b는 백업 롤이다. 4는 압연재에서 판 폭 3OO ㎜의 보통강으로 압하율이 11%(판 두께를 0.25 ㎜로부터 0.2 ㎜로 줄임)가 되도록 설정하였다. 5는 윤활유 공급 노즐이고, 워크 롤 지름은 300 ㎜, 중간 롤 지름은 360 ㎜, 백업 롤 지름은 600 ㎜이다. 윤활유는 탱크에서 60℃로 가열한 정제 팜유를 기유로 한 13% 에멀젼을 사용하였다. 압연 속도를 500 m/min로부터 증가시켜, 최고 압연 속도 1800 m/min에서 종료하였다. 압연 속도 1200 m/min 이하에서는 윤활 노즐 압력은 0.3 ㎫로 하고, 1200 m/min 이상에서는 0.8 ㎫로 하였다. 이 때, 윤활유 공급량은 0.3 ㎫일 때에, 약 30리터/min이고, 0.8 ㎫일 때 약 70리터/min으로 되었다. 압연 후에 코일을 풀어 표면을 관찰하고, 나아가 실측의 선진율과 하중으로부터 마찰 계수를 산출하였지만, 마찰 계수는 약 0.03으로부터 고속이 됨에 따라 약간 감소되었지만, 슬립은 발생하지 않은 것을 확인하였다.
다음으로, 비교예로서 저속역에서 압력 0.3 ㎫로 설정한 채로 변화시키지 않고 동일한 압연을 실시하였더니, 압연 속도 1500 m/min일 때에 슬립이 일어나는 것을 확인하였다.
(실시예 2)
윤활 노즐 장력을 변화시킬 때에 총 공급량을 일정하게 유지하기 위하여, (i) 사용하는 노즐 개수를 감소시키는 것에 의한 윤활유 공급 방법(도 5 참조), (ii) 윤활 노즐 압력을 변화시켰을 때에 노즐의 윤활유 토출 구경을 변화시키는 것에 의한 윤활유 공급 방법, (iii) 저압력용 노즐과 고압력용 노즐을 한 쌍으로 한 윤활 노즐을 사용하는 윤활유 공급 방법의 각 윤활 공급 방법으로 압연을 실시하였다. 그 밖의 조건은 상술한 실시예 1의 조건과 일치시켰다. 상기 (i)의 윤활유 공급 방법에서는 미리 윤활 노즐 압력과 공급량의 관계를 조사해 두고, 윤활 노즐 압력을 증가시켰을 때에는 도 5와 같이 판 폭 방향으로 좌우 균등하게 노즐로부터의 공급을 정지시켰다. 상기 (iii)의 윤활유 공급 방법에서는 저압력용 노즐에서는 0. 6 ㎫ 이하의 압력으로, 고압력용 노즐에서는 0.3 ㎫ 이상의 압력으로 각각 사용할 수 있는 노즐로 하였다. 중간 영역에서는 고압력용 노즐을 사용하였다. 어느 경우나 상술한 실시예 1의 실험과 마찬가지로 1800 m/min까지 슬립은 발생하지 않았다.
다음으로, 비교예로서 (iv) 사용하는 노즐 개수를 변화시키지 않는 경우, (v) 노즐의 윤활유 토출구 지름 제어를 하지 않는 경우, (vi) 고속에서도 저압력용 노즐을 사용한 경우의 각각의 윤활유 공급 방법으로 압연하였더니, (iv), (v)의 윤활유 공급 방법에서는 윤활유 원 단위가 악화되어, 1.2 내지 1.4배의 윤활유를 사용하게 되었다. 또한, (vi)의 윤활유 공급 방법에서는 윤활 노즐 압력을 0.6 ㎫까지 밖에 올릴 수 없기 때문에 1400 m/min에서 슬립이 일어났다.
(실시예 3)
실시예 1, 2에서는 피압연재의 상면을 기준으로 제어한 실시예에 대하여 설명하였다. 여기에서는 실시예 2의 (ii)의 조건, 즉, 윤활 노즐 압력을 변화시켰을 때의 윤활유 공급량을 일정하게 유지하기 위하여 노즐의 윤활유 토출구 지름을 제어하는 방법으로, 또한 피압연재의 상하면에서 각각 윤활유 공급 제어를 실시하였다.
피압연재의 하면에서는 노즐 분사된 윤활유가 중력에 의하여 낙하하기 때문에, 원래의 피압연재 상면과 비교하여 윤활 부족을 일으켜 쉽고, 슬립이 발생하기 쉽기 때문에, (xi) 피압연재 아래 면의 윤활 노즐 압력을 감소시키는 윤활유 공급 방법과, (xii) 피압연재 아래 면의 윤활 노즐 압력을 감소시키는 동시에 윤활유 공급량도 감소시키는 윤활유 공급 방법으로, 윤활 노즐 압력 감소 가능 범위와 윤활유 원 단위 삭감 폭을 조사하였다. 그 결과, 상기 (xi)의 윤활유 공급 방법에서는 피압연재 상면 정도의 윤활 노즐 압력은 필요 없고, 현재 이미 설치되어 있는 펌프로 대응 가능하고, 상기 (xii)의 윤활유 공급 방법에서는 실시예 2의 경우에 비교하여 윤활유 원 단위가 1할 삭감 가능하다는 것을 알게 되었다.

Claims (5)

  1. 금속판의 냉간 탠덤 압연에 있어서 압연 윤활을, 압연유와 물을 혼합한 에멀젼 윤활유를 각 압연 스탠드 입구 측에서 노즐로부터 공급하여 실시하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법에 있어서, 윤활 노즐 압력을 측정하고, 상기 에멀젼 윤활유에서는 윤활 과다가 일어나기 쉬운 압연 스탠드의 윤활 노즐 압력을 0.5 ㎫ 이상이 되도록 압력 제어하면서, 해당 스탠드의 롤 바이트 입구에 상기 윤활유를 직접 분사하여 공급하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
    다만, 윤활 노즐 압력이란 윤활 노즐 배관 중에서의 압력이다.
  2. 제1항에 있어서, 각 압연 스탠드마다 저압력용 노즐과 고압력용 노즐을 한 쌍으로 한 윤활 노즐을 복수 대 배치하는 동시에 각 압연 스탠드의 압연 속도에 따라서 필요한 윤활 조건을 상기 에멀젼 윤활유를 사용한 경우에 달성할 수 있도록, 각 압연 스탠드마다 저압력용 노즐 또는 고압력용 노즐 중 어느 하나 또는 쌍방을 사용하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활 노즐 압력의 제어에 따른 윤활유 공급량의 증감을 상쇄하도록, 상기 스탠드에서 사용하는 윤활 노즐 개수를 조정하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활 노즐 압력의 제어를 실시하더라도, 윤활유의 공급량을 일정하게 제어하는 것이 가능한 윤활 노즐을 사용하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 윤활 노즐 압력을 피압연재인 상기 금속판 스트립의 상하면에서 따로따로 제어하는 것을 특징으로 하는 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법.
KR1020077011628A 2004-11-22 2005-11-17 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법 KR100889018B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004337307A JP4355280B2 (ja) 2004-11-22 2004-11-22 冷間圧延における潤滑油供給方法
JPJP-P-2004-00337307 2004-11-22
PCT/JP2005/021491 WO2006054777A1 (ja) 2004-11-22 2005-11-17 冷間圧延における潤滑油供給方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070072606A KR20070072606A (ko) 2007-07-04
KR100889018B1 true KR100889018B1 (ko) 2009-03-17

Family

ID=36407307

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020077011628A KR100889018B1 (ko) 2004-11-22 2005-11-17 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법

Country Status (11)

Country Link
US (1) US7954350B2 (ko)
EP (1) EP1829624B1 (ko)
JP (1) JP4355280B2 (ko)
KR (1) KR100889018B1 (ko)
CN (1) CN100566865C (ko)
BR (1) BRPI0518031B1 (ko)
ES (1) ES2649240T3 (ko)
PL (1) PL1829624T3 (ko)
RU (1) RU2352414C1 (ko)
TW (1) TWI269676B (ko)
WO (1) WO2006054777A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978646B1 (ko) 2018-08-23 2019-05-15 전갑열 사상압연기의 베어링 윤활유 제어시스템

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1017806A3 (fr) * 2007-10-08 2009-07-07 Ct Rech Metallurgiques Asbl Installation et procede de lubrification par atomisation pour cylindres de laminage.
JP4678069B1 (ja) * 2009-03-30 2011-04-27 Jfeスチール株式会社 熱延鋼板の冷却装置
JP5851393B2 (ja) 2009-05-08 2016-02-03 クエーカー ケミカル コーポレイション 小さい粒径の水中油型潤滑流体
WO2011117892A2 (en) 2010-03-25 2011-09-29 Indian Oil Corporation Ltd. Composition of oil for high speed thin and thick gauge steel sheet rolling in tandem mills
EP3028781B1 (en) 2010-04-07 2018-06-13 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Method of supplying lubricant
US20140023864A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Anirudha V. Sumant Superlubricating Graphene Films
KR101454513B1 (ko) * 2012-11-30 2014-10-23 주식회사 포스코 스테인리스강의 냉간압연방법
RU2600151C2 (ru) * 2014-02-27 2016-10-20 Иван Тимофеевич Тоцкий Способ подготовки горячекатаного стального подката к холодной прокатке
US9561526B2 (en) 2014-06-19 2017-02-07 Uchicago Argonne, Llc Low friction wear resistant graphene films
DE102015223676A1 (de) * 2015-07-31 2017-02-02 Sms Group Gmbh Walzgerüst zum Walzen von Walzgut
US10745641B2 (en) 2017-02-09 2020-08-18 Uchicago Argonne, Llc Low friction wear resistant graphene films
US11232241B2 (en) * 2018-07-16 2022-01-25 Uchicago Argonne, Llc Systems and methods for designing new materials for superlubricity
US11155762B2 (en) 2019-09-30 2021-10-26 Uchicago Argonne, Llc Superlubrious high temperature coatings
US11440049B2 (en) 2019-09-30 2022-09-13 Uchicago Argonne, Llc Low friction coatings

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02151309A (ja) * 1988-10-18 1990-06-11 Sms Schloeman Siemag Ag ロールおよび被圧延材を冷却および潤滑するための方法およびこれを実施するためのエマルジョン循環装置
JPH079021A (ja) * 1993-06-22 1995-01-13 Kawasaki Steel Corp 圧延油供給方法
JPH09276925A (ja) * 1996-04-11 1997-10-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱間圧延鋼板のデスケーリング方法
JP2001269710A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Kawasaki Steel Corp 鋼帯への圧延油塗布方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57199501A (en) 1981-06-02 1982-12-07 Kawasaki Steel Corp Hot oil-lubricated rolling method
JPS6049041B2 (ja) 1981-06-10 1985-10-30 川崎製鉄株式会社 冷間圧延における圧延潤滑制御方法
WO1997013596A1 (fr) * 1995-10-11 1997-04-17 Nisshin Steel Co., Ltd. Procede de decalaminage d'une tôle d'acier en bobine par laminage a etirage eleve
JPH10166012A (ja) 1996-12-09 1998-06-23 Hitachi Ltd 圧延機および圧延方法
DE20006508U1 (de) 2000-04-08 2000-08-31 Achenbach Buschhuetten Gmbh Walzenkühl- und/oder Schmiervorrichtung für Kaltbandwalzwerke, insbesondere Feinband- und Folienwalzwerke
US7076983B2 (en) * 2001-03-16 2006-07-18 Nakayama Steel Works, Ltd. Apparatus and method for hot rolling
DE10130445A1 (de) * 2001-06-23 2003-01-02 Sms Demag Ag Verfahren und Düsenanordnung zur breitenvariablen Walzspaltschmierung eines Walzgerüstes
DE10131369A1 (de) * 2001-06-28 2003-01-09 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Kühlen und Schmieren von Walzen eines Walzgerüstes
DE10143252A1 (de) * 2001-09-04 2003-03-20 Sms Demag Ag Vorrichtung zum Auftragen von Schmierstoffen auf die Umfangsfläche von Walzen in Walzgerüsten
DE10352546A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen einer regelbaren Zugspannungsverteilung, insbesondere in den Kantenbereichen kaltgewalzter Metallbänder
DE102004040375A1 (de) * 2004-06-09 2005-12-29 Sms Demag Ag Verfahren und Walzgerüst zum Kaltwalzen von metallischem Walzgut, insbesondere von Walzband, mit Düsen für gasförmige oder flüssige Behandlungsmedien

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02151309A (ja) * 1988-10-18 1990-06-11 Sms Schloeman Siemag Ag ロールおよび被圧延材を冷却および潤滑するための方法およびこれを実施するためのエマルジョン循環装置
JPH079021A (ja) * 1993-06-22 1995-01-13 Kawasaki Steel Corp 圧延油供給方法
JPH09276925A (ja) * 1996-04-11 1997-10-28 Sumitomo Metal Ind Ltd 熱間圧延鋼板のデスケーリング方法
JP2001269710A (ja) * 2000-03-27 2001-10-02 Kawasaki Steel Corp 鋼帯への圧延油塗布方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101978646B1 (ko) 2018-08-23 2019-05-15 전갑열 사상압연기의 베어링 윤활유 제어시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN100566865C (zh) 2009-12-09
TWI269676B (en) 2007-01-01
US7954350B2 (en) 2011-06-07
CN101060940A (zh) 2007-10-24
TW200624188A (en) 2006-07-16
EP1829624B1 (en) 2017-10-25
BRPI0518031A (pt) 2008-10-28
RU2007123399A (ru) 2008-12-27
JP4355280B2 (ja) 2009-10-28
EP1829624A1 (en) 2007-09-05
ES2649240T3 (es) 2018-01-11
US20080116011A1 (en) 2008-05-22
RU2352414C1 (ru) 2009-04-20
KR20070072606A (ko) 2007-07-04
PL1829624T3 (pl) 2018-03-30
BRPI0518031B1 (pt) 2018-12-04
JP2006142349A (ja) 2006-06-08
EP1829624A4 (en) 2011-04-06
WO2006054777A1 (ja) 2006-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100889018B1 (ko) 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법
KR100867018B1 (ko) 냉간 압연에 있어서의 윤활유 공급 방법
EP3028781B1 (en) Method of supplying lubricant
US20120304721A1 (en) Cold-rolling method for preventing fracture of high-silicon strip steel
JP2007160395A (ja) 高張力鋼の冷間タンデム圧延方法
JP3815425B2 (ja) 冷間圧延方法
JP2007283320A (ja) 冷間タンデム圧延機
KR101356868B1 (ko) 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조장치 및 이를 이용한 연연속 제조방법
JP4483077B2 (ja) 鋼帯の冷間圧延方法
KR101230151B1 (ko) 열간압연공정에서의 압연유량 제어방법
JP5928167B2 (ja) 冷延鋼帯の製造方法
JP2007260689A (ja) 熱間圧延方法及び装置
JP3637901B2 (ja) 金属板の冷間圧延方法
JP2008254026A (ja) プレス成形性に優れた高張力金属ストリップの製造方法
JP4102356B2 (ja) 冷間圧延設備および冷間圧延方法
JP6295976B2 (ja) 調質圧延方法
JP2012130971A (ja) 熱間圧延方法及び装置
Maksimov Reducing pressure on the rolls and tension in the asymmetric cold-rolling of strip
JP6767686B2 (ja) 金属帯の冷間圧延方法
TW201825207A (zh) 金屬帶的冷軋設備及冷軋方法
RU2679159C1 (ru) Способ производства особо тонких горячекатаных полос на широкополосном стане литейно-прокатного комплекса
JP4191838B2 (ja) 冷間タンデム圧延方法
KR101356872B1 (ko) 페라이트계 스테인리스강의 연연속 제조방법
JP2005074493A (ja) 耐ヒートスクラッチ性に優れたニート潤滑冷間圧延方法
JP2024013098A (ja) 冷間圧延設備、鋼板の製造設備、冷間圧延方法及び鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130227

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140220

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160219

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170221

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180219

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190218

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200218

Year of fee payment: 12