RU2774690C1 - Method for cold rolling aluminum product and associated cold rolling plant - Google Patents
Method for cold rolling aluminum product and associated cold rolling plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2774690C1 RU2774690C1 RU2021132437A RU2021132437A RU2774690C1 RU 2774690 C1 RU2774690 C1 RU 2774690C1 RU 2021132437 A RU2021132437 A RU 2021132437A RU 2021132437 A RU2021132437 A RU 2021132437A RU 2774690 C1 RU2774690 C1 RU 2774690C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- application means
- product
- rolling stand
- data
- Prior art date
Links
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 103
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000002441 reversible Effects 0.000 claims description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 abstract description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 7
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 58
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral Effects 0.000 description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 201000010450 Creutzfeldt-Jakob disease Diseases 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Настоящее изобретение относится к процессу холодной прокатки, специально предназначенному для прокатки изделий из алюминия или алюминиевых сплавов, в частности листов, и к соответствующей установке для холодной прокатки.The present invention relates to a cold rolling process specifically for rolling aluminum or aluminum alloy products, in particular sheets, and to a related cold rolling plant.
Уровень техникиState of the art
Трение является одним из ключевых параметров в процессах пластической деформации металлических изделий. Смазка играет важную роль в конечном аспекте поверхности металла, особенно при холодной обработке: в частности, в случае холоднокатаных изделий из алюминия или его сплавов, таких как, например, листы.Friction is one of the key parameters in the processes of plastic deformation of metal products. Lubrication plays an important role in the final aspect of the metal surface, especially in cold working: in particular in the case of cold-rolled products made of aluminum or its alloys, such as, for example, sheets.
В настоящее время в качестве смазки на промышленных станах холодной прокатки алюминия широко используется керосин, который не оставляет следов на поверхности прокатываемых листов, влияющих на качество такой поверхности. С другой стороны, обращение с керосином является сложной и опасной задачей, в первую очередь из-за риска возникновения пожара и риска для здоровья операторов. Керосин также необходимо фильтровать, чтобы отделить алюминиевую пудру и отходы, образующиеся в процессе прокатки, а фильтрация является сложным и дорогостоящим процессом.At present, kerosene is widely used as a lubricant in industrial aluminum cold rolling mills, which does not leave marks on the surface of rolled sheets that affect the quality of such a surface. On the other hand, handling kerosene is a difficult and dangerous task, primarily due to the risk of fire and the risk to the health of operators. The kerosene also needs to be filtered to separate the aluminum powder and waste generated from the rolling process, and filtering is a complex and costly process.
Поэтому к недостаткам керосина в основном относятся: Therefore, the disadvantages of kerosene mainly include:
- значительный риск возгорания и связанные с этим социальные расходы, расходы на страхование и затраты, связанные с простоем производства;- significant fire risk and related social costs, insurance costs and costs associated with production downtime;
- уменьшение способности отводить тепло, выделяемое при пластической деформации;- reducing the ability to remove heat generated during plastic deformation;
- характерная токсичность (учитывая, что это побочный продукт нефти); - characteristic toxicity (given that it is a by-product of oil);
- сложный процесс управления также за пределами прокатной клети (его необходимо транспортировать, фильтровать и перегонять).- a complex control process also outside the rolling stand (it must be transported, filtered and distilled).
Более подробно, использование керосина предполагает:In more detail, the use of kerosene involves:
- использование дорогостоящей системы углекислотного пожаротушения, что в свою очередь предполагает удаление CO2 из рабочей зоны для безопасности оператора;- the use of an expensive carbon dioxide fire extinguishing system, which in turn involves the removal of CO 2 from the working area for the safety of the operator;
- обязанность операторов, находящихся рядом с машиной, всегда носить с собой кислородный баллон, поскольку система углекислотного пожаротушения будет насыщать атмосферу, окружающую машину, в случае пожара;- the obligation of operators near the machine to always carry an oxygen bottle with them, since the carbon dioxide fire extinguishing system will saturate the atmosphere surrounding the machine in the event of a fire;
- наличие паров и аэрозолей, которые оказывают негативное воздействие на здоровье человека и окружающую среду;- the presence of vapors and aerosols that have a negative impact on human health and the environment;
- высокие затраты на саму смазку, учитывая, что стоимость керосина сегодня превышает 1 евро за литр, а в среднем прокатный стан потребляет порядка нескольких сотен тысяч литров керосина в год.- high costs for the lubrication itself, given that the cost of kerosene today exceeds 1 euro per liter, and on average a rolling mill consumes about several hundred thousand liters of kerosene per year.
В связи с этим крайне важно переосмыслить и перепроектировать технологию холодной прокатки изделий из алюминия и получить безопасную технологию, которая не оказывает негативного воздействия на окружающую среду и позволяет снизить затраты.In this regard, it is extremely important to rethink and redesign the technology of cold rolling of aluminum products and obtain a safe technology that does not have a negative impact on the environment and reduces costs.
Более того, при холодной прокатке алюминиевых листов не всегда возможно обеспечить целостность тонкой пленки смазки (несколько сотен миллиметров) в прокатном отделении, которая служит для предотвращения прямого контакта между рабочими валками и образования дефектов на поверхности материала. Один из таких способов и связанная с ним установка описаны в документе JPH07132314A и соответствуют ограничительной части пунктов 1 и 5 формулы изобретения, соответственно.Moreover, during cold rolling of aluminum sheets, it is not always possible to ensure the integrity of the thin film of lubricant (several hundred millimeters) in the rolling department, which serves to prevent direct contact between the work rolls and the formation of defects on the surface of the material. One such method and associated apparatus are described in JPH07132314A and correspond to the preamble of
Поэтому есть необходимость в создании инновационного способа и связанной с ним установки, которые позволят преодолеть вышеуказанные недостатки.Therefore, there is a need to create an innovative method and associated apparatus, which will overcome the above disadvantages.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Первой задачей настоящего изобретения является обеспечение процесса прокатки изделий из алюминия или его сплавов, в частности листов, с повышенной эффективностью смазки, повышенной способностью отводить тепло, выделяемое при пластической деформации, повышенной безопасностью рабочей среды и упрощенным управлением смазкой, в том числе после операции прокатки.The first objective of the present invention is to provide a rolling process for products made of aluminum or its alloys, in particular sheets, with increased lubrication efficiency, increased ability to remove heat generated during plastic deformation, increased safety of the working environment and simplified lubrication management, including after the rolling operation.
Еще одной задачей изобретения является обеспечение процесса прокатки изделий из алюминия или его сплавов, позволяющего стабильно добиваться целостности тонкой пленки смазки в прокатном отделении, чтобы избежать прямого контакта между рабочими валками и алюминиевым изделием.Another object of the invention is to provide a rolling process for products made of aluminum or its alloys, which makes it possible to consistently achieve the integrity of a thin film of lubricant in the rolling department in order to avoid direct contact between the work rolls and the aluminum product.
Дополнительной целью изобретения является создание соответствующей прокатной установки, обеспечивающей более эффективную прокатку изделий из алюминия или его сплавов.An additional object of the invention is to provide a suitable rolling plant for more efficient rolling of products made of aluminum or its alloys.
Таким образом, настоящее изобретение направлено на достижение по меньшей мере одной из вышеупомянутых целей путем обеспечения способа холодной прокатки изделия из алюминия или его сплавов, который предусматривает по меньшей мере одну прокатную клеть и в котором смазка, представляющая собой эмульсию масла и воды, наносится вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети с помощью нескольких первых средств нанесения, при этомThus, the present invention aims to achieve at least one of the above objects by providing a process for cold rolling a product made of aluminum or its alloys, which provides at least one rolling stand and in which a lubricant, which is an emulsion of oil and water, is applied near the specified at least one rolling stand using several first application means, while
Δv = vs – vr – разность между скоростью подачи vs проката, измеренной на выходе по меньшей мере одной прокатной клети, и окружной скоростью vr рабочих валков указанной по меньшей мере одной прокатной клети, измеренной во время операции прокатки,Δv = v s – v r is the difference between the feed rate v s of the rolled stock measured at the exit of at least one rolling stand and the circumferential speed v r of the work rolls of said at least one rolling stand measured during the rolling operation,
и Δv0 = vs0 – vr0 – расчетное значение указанной разности, and Δv 0 = v s0 - v r0 is the calculated value of the specified difference,
и каждый раз, когда не выполняется соотношение [(δv * vr0)/(vr * Δv0)] – 1 < L, где L равно значению от 0,0005 до 0,002, перед указанной по меньшей мере одной прокатной клетью, с учетом направления подачи изделия,на алюминиевое изделие с помощью нескольких вторых средств нанесения наносят только масло до тех пор, пока указанное соотношение не будет выполняться снова.and each time when the relation [(δv * v r0 )/(v r * Δv 0 )] - 1 < L, where L is equal to a value from 0.0005 to 0.002, is not satisfied, before the specified at least one rolling stand, with taking into account the direction of supply of the product, only oil is applied to the aluminum product by means of several second application means until the indicated ratio is fulfilled again.
Кроме того, настоящее изобретение предусматривает установку для прокатки изделий из алюминия или его сплавов, выполненную с возможностью осуществления вышеуказанного способа прокатки, которая содержит:In addition, the present invention provides an installation for rolling products from aluminum or its alloys, configured to carry out the above rolling method, which contains:
- по меньшей мере одну прокатную клеть;- at least one rolling stand;
- несколько первых средств нанесения, расположенных вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети и выполненных с возможностью нанесения эмульсии масла и воды на изделие;- several first means of application, located near the specified at least one rolling stand and made with the possibility of applying an emulsion of oil and water on the product;
и в которой предусмотреныand which provides
- первые датчики для обнаружения первых данных, причем первые данные представляют собой значения скорости подачи vs прокатываемого изделия, выходящего по меньшей мере из одной прокатной клети;first sensors for detecting first data, the first data being values of the feed rate v s of the rolled product exiting at least one rolling stand;
- вторые датчики для обнаружения вторых данных, причем вторые данные представляют собой значения окружной скорости vr рабочих валков по меньшей мере одной прокатной клети;- second sensors for detecting second data, the second data being values of peripheral speed v r of the work rolls of at least one rolling stand;
- вторые средства нанесения, расположенные вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети и выполненных с возможностью нанесения только масла на изделие;- second application means located near said at least one rolling stand and configured to apply only oil to the product;
- система управления, выполненная с возможностью: - a control system configured to:
- получать указанные первые данные и указанные вторые данные, - receive said first data and said second data,
- вычислять разность Δv = vs – vr, - calculate the difference Δv = v s – v r ,
- проверять, выполняется ли соотношение [(δv * vr0)/(vr * Δv0)] – 1 < L, где Δv0 = vs0 – vr0 – рассчитанное значение указанной разности и L – значение в диапазоне от 0,0005 до 0,002,- check whether the ratio [(δv * v r0 )/(v r * Δv 0 )] – 1 < L, where Δv 0 = v s0 – v r0 is the calculated value of the specified difference and L is the value in the range from 0, 0005 to 0.002,
- и, если указанное соотношение не выполняется, приводить в действие указанные вторые средства нанесения.and, if said ratio is not met, actuating said second application means.
Решение в соответствии с настоящим изобретением обладает значительными преимуществами, при этом полностью исключая риск возгорания и существенно снижая сложность управления смазочным материалом. Способность эмульсии на водной основе отводить тепло более чем в два раза выше по сравнению с керосином, и, следовательно, требуемые скорости потока меньше при равной производительности.The solution in accordance with the present invention has significant advantages, while completely eliminating the risk of fire and significantly reducing the complexity of lubricant management. The water-based emulsion's ability to remove heat is more than twice that of kerosene, and hence the required flow rates are lower for the same performance.
Другие преимущества в соответствии с настоящим изобретением включают:Other advantages in accordance with the present invention include:
- использование более доступной смазки;- use of more accessible lubricant;
- использование эмульсии на водной основе с большей смазывающей способностью по сравнению с традиционными технологиями, с последующим улучшением процессов прокатки и качества алюминиевого проката;- the use of a water-based emulsion with greater lubricity compared to traditional technologies, with a subsequent improvement in rolling processes and the quality of rolled aluminum;
- устранение поверхностных дефектов на алюминии, что является проблемой качества, возникающей после процесса прокатки, которая хорошо известна при производстве алюминиевых изделий, таких как листы;- elimination of surface defects on aluminum, which is a quality problem that occurs after the rolling process, which is well known in the production of aluminum products such as sheets;
- повышение охлаждающей способности, что позволяет выполнять прокатку на более высоких скоростях, тем самым повышая производительность прокатного стана;- increasing the cooling capacity, which allows rolling at higher speeds, thereby increasing the productivity of the rolling mill;
- повышение производительности прокатного стана без риска возникновения возгораний (в среднем два пожара в год);- increasing the productivity of the rolling mill without the risk of fires (an average of two fires per year);
- не требует дорогостоящей системы углекислотного пожаротушения;- does not require an expensive carbon dioxide fire extinguishing system;
- для работы прокатного стана не требуется устройство для очищения дыма;- for the operation of the rolling mill, a smoke purification device is not required;
- повышение компактности установки.- increasing the compactness of the installation.
Учитывая также снижение затрат, связанных со страхованием, техническим обслуживанием и повышенным коэффициентом использования в связи с устранением риска возгорания, можно ожидать снижение эксплуатационных расходов на 10% по сравнению с использованием керосина.Considering also the lower costs associated with insurance, maintenance and increased utilization due to the elimination of the risk of fire, a 10% reduction in operating costs can be expected compared to using kerosene.
Кроме того, данная технология с использованием эмульсии на водной основе может быть реализована на уже существующих действующих установках с минимальными модификациями, связанными только с заменой фильтрующего блока в системе вытяжной вентиляции, минуя испаритель, и с улучшением системы сушки изделий в необходимых случаях. В остальной части установка может оставаться неизменной.In addition, this technology using a water-based emulsion can be implemented on already existing operating plants with minimal modifications associated only with the replacement of the filter block in the exhaust ventilation system, bypassing the evaporator, and with improving the product drying system, if necessary. The rest of the setting can remain unchanged.
Изобретение преимущественно содержит систему управления с замкнутым контуром, которая путем измерения опережения, то есть разницы между скоростью прокатываемого листа, измеренной на выходе по меньшей мере одной прокатной клети, и окружной скоростью рабочих валков, измеренной во время прокатки, определяет, требуется ли добавлять масло на прокатываемое изделие, и, в случае подтверждения, осуществляет нанесение только масла на изделие перед прокатным отделением с учетом направления подачи самого изделия. Такая динамическая коррекция количества смазки, наносимой на поверхность листа, непосредственно перед каждой прокатной клетью, всегда обеспечивает целостность тонкой пленки смазки в прокатном отделении, что позволяет избежать прямого контакта между рабочими валками и алюминиевым изделием.The invention advantageously comprises a closed loop control system which, by measuring the advance, i.e. the difference between the speed of the rolled sheet, measured at the exit of at least one rolling stand, and the circumferential speed of the work rolls, measured during rolling, determines whether oil needs to be added to the rolled product, and, if confirmed, applies only oil to the product in front of the rolling department, taking into account the direction of supply of the product itself. This dynamic correction of the amount of lubricant applied to the sheet surface, just before each rolling stand, always ensures the integrity of the thin film of lubricant in the rolling department, thus avoiding direct contact between the work rolls and the aluminum product.
Зависимые пункты формулы изобретения описывают предпочтительные варианты реализации изобретения.The dependent claims describe preferred embodiments of the invention.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
Дополнительные признаки и преимущества изобретения станут более очевидными с учетом подробного описания предпочтительных, но не исключительных вариантов реализации способа прокатки и связанной с ним установки, раскрытых в виде не имеющих ограничительного характера примеров, с помощью прилагаемых чертежей, на которых:Additional features and advantages of the invention will become more apparent in view of the detailed description of preferred, but not exclusive, embodiments of the rolling process and associated apparatus, disclosed by way of non-limiting examples, with the help of the accompanying drawings, in which:
на Фиг. 1 показана технологическая схема, связанная с системой динамического управления слоем смазки на прокатываемом изделии;in FIG. 1 shows a flow diagram associated with a system for dynamically controlling a lubricant layer on a rolled product;
на Фиг. 2 показана схема установки в соответствии с изобретением;in FIG. 2 shows a diagram of an installation according to the invention;
на Фиг. 3 показан первый вариант реализациичасти установки в соответствии с изобретением;in FIG. 3 shows a first embodiment of a part of a plant according to the invention;
на Фиг. 4 показан второй вариант реализации части установки в соответствии с изобретением.in FIG. 4 shows a second embodiment of a part of a plant according to the invention.
Одни и те же позиции на фигурах обозначают одни и те же элементы или компоненты.The same reference numbers in the figures refer to the same elements or components.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Способ прокатки изделий, изготовленных из алюминия или алюминиевых сплавов, в соответствии с настоящим изобретением предусматривает, что алюминиевое изделие, например, лист, пересекает по меньшей мере одну прокатную клеть 1 с получением прокатываемого изделия, при этом вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети 1, с помощью нескольких первых средств нанесения 2 перед прокатным отделением, с учетом направления подачи самого изделия, на изделие наносят смазку.The method of rolling products made from aluminum or aluminum alloys, in accordance with the present invention, provides that an aluminum product, for example, a sheet, crosses at least one rolling
Смазка преимущественно содержит или состоит из эмульсии масла и воды. Некоторые присадки могут быть дополнительно включены в эмульсию.The lubricant preferably contains or consists of an emulsion of oil and water. Some additives may optionally be included in the emulsion.
Кроме того, при необходимости, предусмотрена динамическая коррекция количества смазки, наносимой непосредственно перед по меньшей мере одной прокатной клетью, всегда с учетом направления подачи самого изделия. In addition, if necessary, a dynamic correction of the amount of lubricant applied directly in front of at least one rolling stand is provided, always taking into account the direction of supply of the product itself.
В частности, Δv = vs – vr – разность между скоростью подачи vs проката, измеренной на выходе из по меньшей мере одной прокатной клети 1, предпочтительно непосредственно на выходе прокатной клети, и окружной скоростью vr рабочих валков 3 указанной по меньшей мере одной прокатной клети 1, измеренной во время операции прокатки,In particular, Δv = v s - v r is the difference between the feed rate v s of rolled products measured at the exit of at least one rolling
и Δv0 = vs0 – vr0 – расчетное значение указанной разности, то есть разность между теоретической скоростью подачи vs0 прокатываемого изделия, выходящего по меньшей мере из одной прокатной клети 1, предпочтительно непосредственно на выходе прокатной клети, и теоретической окружной скоростью vr0 рабочих валков 3 указанной по меньшей мере одной прокатной клети 1,and Δv 0 = v s0 - v r0 is the calculated value of said difference, i.e. the difference between the theoretical feed speed v s0 of the rolled product exiting at least one rolling
и каждый раз, когда не выполняется соотношение [(Δv * vr0)/(vr * Δv0)] – 1 < L, где L равно значению от 0,0005 до 0,002, перед указанной по меньшей мере одной прокатной клетью, с учетом направления подачи изделия, с помощью нескольких вторых средств нанесения 6, на алюминиевое изделие наносится только масло до тех пор, пока указанное соотношение не будет выполняться снова.and each time when the ratio [(Δv * v r0 )/(v r * Δv 0 )] - 1 < L, where L is equal to a value from 0.0005 to 0.002, is not satisfied, before the specified at least one rolling stand, with taking into account the direction of supply of the product, by means of several second application means 6, only oil is applied to the aluminum product until the indicated ratio is fulfilled again.
Предпочтительно, масло, применяемое для динамической коррекции количества смазки, для поддержания постоянной тонкой пленки смазки, то есть тонкого зазора, занимаемого смазкой, находящегося между поверхностью листа и поверхностью рабочего валка, является тем же маслом, которое используется в эмульсии на водной основе.Preferably, the oil used to dynamically adjust the amount of lubricant to maintain a constant thin film of lubricant, that is, the thin gap occupied by the lubricant located between the surface of the sheet and the surface of the work roll, is the same oil used in the water-based emulsion.
Предпочтительно, но не обязательно, значение L может быть равно 0,001.Preferably, but not necessarily, the value of L may be equal to 0.001.
Скорость подачи vs прокатываемого изделия измеряют, например, с помощью первых датчиков 4 с получением первых данных. В качестве примера, такими первыми датчиками 4 могут быть лазерные измерители скорости потока, фотоэлементы или тахометрические колеса.The feed rate v s of the rolled product is measured, for example, using the first sensors 4 to obtain the first data. By way of example, such first sensors 4 may be laser flow meters, photocells or tachometer wheels.
Окружную скорость vr рабочих валков 3 измеряют, например, с помощью вторых датчиков 5 с получением вторых данных. Например, такие вторые датчики 5 могут быть датчиками электродвигателя, который перемещает сами рабочие валки. Окружная скорость vr предпочтительно может быть измерена с помощью скорости вращения двигателя, который перемещает рабочие валки, с учетом возможного передаточного числа между трансмиссией и рабочими валками.The circumferential speed v r of the work rolls 3 is measured, for example, using the second sensors 5 to obtain second data. For example, such second sensors 5 may be sensors for an electric motor that moves the work rolls themselves. The circumferential speed v r can preferably be measured using the rotational speed of the motor that moves the work rolls, taking into account the possible gear ratio between the transmission and the work rolls.
Скорость подачи vs и окружная скорость vr могут по существу непрерывно определяться, например, каждые 5-15 мс, предпочтительно каждые 10 мс.The feed rate v s and peripheral speed v r can be determined substantially continuously, for example every 5-15 ms, preferably every 10 ms.
Теоретическая скорость подачи vs0 и теоретическая окружная скорость vr0 легко вычисляются известным способом специалистами в данной области, и по этой причине их расчет здесь не описан. В целом, начиная с некоторых первоначальных проектных данных, таких как, например, толщина листа на входе и выходе прокатной клети, механические характеристики материала, силы растяжения, приложенные к листу, теоретическая скорость подачи vs0 и теоретическая окружная скорость vr0 и, следовательно, опережение и коэффициент трения, легко вычисляются. Стоит отметить, что исходные данные легко найти, и они доступны в документации, которую должны иметь все производители для управления установкой.The theoretical feed speed v s0 and the theoretical circumferential speed v r0 are easily calculated in a known manner by those skilled in the art, and for this reason their calculation is not described here. In general, starting from some initial design data, such as, for example, the thickness of the plate at the entry and exit of the rolling stand, the mechanical characteristics of the material, the tensile forces applied to the plate, the theoretical feed speed v s0 and the theoretical circumferential speed v r0 and, therefore, advance and coefficient of friction are easily calculated. It is worth noting that the original data is easy to find and is available in the documentation that all manufacturers should have in order to manage the installation.
Система управления 20, предпочтительно с замкнутым контуром, получает первые данные, то есть значения vs, и вторые данные, то есть значения vr; проверяет, выполняется ли указанное соотношение, и, если указанное соотношение не выполняется, на время приводит в действие вторые средства нанесения 6 до тех пор, пока указанное соотношение не будет выполняться снова.The
Прием первых и вторых данных и проверка выполнения соотношения могут осуществляться практически непрерывно, например, каждые 5-15 мс, предпочтительно каждые 10 мс.The reception of the first and second data and the verification of the relationship may be carried out almost continuously, for example every 5-15 ms, preferably every 10 ms.
Чтобы лучше объяснить способ вышеуказанной динамической коррекции количества смазки, стоит отметить, что опережение - это явление, при котором изделие, предпочтительно лист, на выходе из прокатного отделения имеет скорость подачи vs, которая больше, чем окружная скорость vr рабочих валков. In order to better explain the method of the above dynamic correction of the amount of lubricant, it is worth noting that lead is a phenomenon in which the product, preferably a sheet, at the exit from the rolling department has a feed speed v s that is greater than the circumferential speed v r of the work rolls.
Опережение «fs» определяют следующим образом:The advance "fs" is defined as follows:
При подставлении индекса «0» для рассчитанных (или теоретических) значений скорости аналогично определяют следующее:When substituting the index "0" for the calculated (or theoretical) speed values, the following is similarly determined:
Таким образом, система управления оценивает соотношение:Thus, the control system evaluates the ratio:
Как показано на блок-схеме на Фиг. 1, если это соотношение превышает заданный порог, установленный в диапазоне от 0,05 до 0,2%, например, 0,1%, то система управления передает команду второму средству нанесения 6 для нанесения дополнительного количества масла. По сути отклонение между измеренными величинами (без индекса) и рассчитанными величинами (индекс «0») должно быть стабильно низким. Если, например, обнаруженная скорость подачи листа намного превышает рассчитанную скорость, вполне вероятно, что тонкая пленка смазки нарушена в определенных областях прокатного отделения и, соответственно, возникает проблема контакта рабочих валков с алюминиевым изделием. Чтобы устранить это нежелательное обстоятельство, система вводит чистое масло для восстановления тонкого слоя смазки. Такое нанесение чистого масла следует рассматривать как случайное (оно может выполняться на переходных этапах) и непродолжительное в отношении всего процесса прокатки. Преимущественно, оно выполняется за несколько мгновений, чтобы избежать потенциально опасных обстоятельств. Нанесение чистого масла длится до тех пор, пока не будет снова выполняться отношение As shown in the block diagram in FIG. 1, if this ratio exceeds a predetermined threshold set in the range of 0.05 to 0.2%, for example 0.1%, then the control system sends a command to the second application means 6 to apply additional oil. As such, the deviation between measured values (no index) and calculated values (index "0") should be consistently low. If, for example, the detected sheet feed speed is much higher than the calculated speed, it is likely that the thin film of lubrication is broken in certain areas of the rolling department and, accordingly, there is a problem of contact of the work rolls with the aluminum product. To eliminate this undesirable circumstance, the system introduces clean oil to restore a thin layer of lubrication. This application of pure oil should be considered as occasional (it may be done in transitional steps) and short in relation to the entire rolling process. Mostly, it is performed in a few moments to avoid potentially dangerous circumstances. The application of pure oil lasts until the ratio is satisfied again.
[(Δv * vr0)/(vr * Δv0)] - 1 < L. [(Δv * v r0 )/(v r * Δv 0 )] - 1 < L.
Эмульсия масла и воды предпочтительно содержится в первом резервуаре 7, который снабжает первые средства нанесения 2, и в указанном первом резервуаре эмульсию опционально смешивают с помощью по меньшей мере одного смесительного устройства 21.The oil and water emulsion is preferably contained in a
Ниже приводится описание варианта реализации прокатной установки с возможностью выполнения описанного выше способа.The following is a description of an embodiment of a rolling plant with the possibility of performing the method described above.
На Фиг. 2 показана установка для проката изделий из алюминия или алюминиевого сплава, которая содержит:On FIG. 2 shows an installation for rolling products from aluminum or aluminum alloy, which contains:
- по меньшей мере одну прокатную клеть 1;- at least one rolling
- несколько первых средств нанесения 2, расположенных вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети и выполненных с возможностью нанесения эмульсии масла и воды на изделие, например, лист 13.- several first application means 2 located near said at least one rolling stand and configured to apply an oil and water emulsion to the product, for
Предпочтительно, также предусмотрены:Preferably also provided:
- первые датчики 4 для обнаружения первых данных, причем первые данные представляют собой значения скорости подачи vs прокатываемого изделия, выходящего по меньшей мере из одной прокатной клети 1;- first sensors 4 for detecting first data, the first data being the values of the feed rate v s of the rolled product coming out of at least one rolling
- вторые датчики 5 для обнаружения вторых данных, причем указанные вторые данные представляют собой значения окружной скорости vr рабочих валков 3 указанной по меньшей мере одной прокатной клети 1;second sensors 5 for detecting second data, said second data being peripheral speeds v r of work rolls 3 of said at least one rolling
- несколько вторых средств нанесения 6, расположенных вблизи указанной по меньшей мере одной прокатной клети и выполненных с возможностью нанесения только масла на изделие;a plurality of second application means 6 located in the vicinity of said at least one rolling stand and configured to apply only oil to the article;
- система управления, выполненная с возможностью:- a control system configured to:
- получать указанные первые данные и указанные вторые данные, - receive said first data and said second data,
- вычислять разность Δv = vs - vr, - calculate the difference Δv = v s - v r ,
- проверять, выполняется ли отношение [(Δv * vr0)/(vr * Δv0)] - 1 < L, где L – это значение от 0,0005 до 0,002,- check if the ratio [(Δv * v r0 )/(v r * Δv 0 )] - 1 < L, where L is a value from 0.0005 to 0.002,
- и, если указанное соотношение не выполняется, приводить в действие указанные вторые средства нанесения 6.- and, if the specified ratio is not met, actuate the specified second means of
Опционально, первый резервуар 7 содержит эмульсию и подает ее на первые средства 2 нанесения, предпочтительно с помощью первого дозирующего устройства 10, расположенного между резервуаром 7 и средствами нанесения 2.Optionally, the
Также может быть предусмотрен второй резервуар 8, который содержит только масло и, по команде из системы управления, подает его на вторые средства нанесения 6, по варианту реализации с помощью второго дозирующего устройства 9, расположенного между резервуаром 8 и средствами нанесения 6.A
Внутри резервуара 7 и/или внутри резервуара 8 может быть предусмотрено по меньшей мере одно смесительное устройство 21.At least one
Предпочтительно, по меньшей мере один электромагнитный клапан 14 предусмотрен между резервуаром для эмульсии 7 и средствами нанесения 2 или между дозирующим устройством 10 и средствами нанесения 2.Preferably, at least one
Аналогичным образом, по меньшей мере один электромагнитный клапан 15 может быть предусмотрен между масляным резервуаром 8 и средствами нанесения 6 или между дозирующим устройством 9 и средствами нанесения 6.Similarly, at least one
Электромагнитный клапан 15 и/или электромагнитный клапан 14 управляются системой управления 20.
Средства нанесения 6 масла при необходимости всегда могут быть загружены маслом, чтобы при приведении в действие системой управления 20 с помощью электромагнитного клапана 15 они подавали заданное количество масла.The oil application means 6 can always be loaded with oil, if required, so that when actuated by the
В предпочтительном варианте реализации изобретения предусмотрены сушильные средства 11, размещенные за по меньшей мере одной прокатной клетью 1, с учетом направления подачи изделия, и перед наматывателем 12. Такие сушильные средства 11 выполнены с возможностью удаления воды из прокатываемого изделия. Например, можно использовать по меньшей мере одно сушильное устройство типа CJD (сушилка с ограниченной струей), выполненное с возможностью выдачи по меньшей мере одной струи сжатого воздуха в направлении, противоположном направлению подачи алюминиевого изделия.In a preferred embodiment of the invention, drying means 11 are provided, placed behind at least one rolling
В случае одной прокатной клети 1 это преимущественно может быть реверсивная клеть, расположенная между двумя наматывателями 16 и разматывателем 12 изделия в направлении подачи прокатываемого изделия. В этом случае средства нанесения 2 и средства нанесения 6 расположены с обеих сторон прокатной клети 1 вдоль направления подачи изделия, предпочтительно как выше, так и ниже плоскости подачи изделия (Фиг. 3). Сушильное средство 11 может быть расположено между каждым наматывателем 16, 12 и прокатной клетью 1.In the case of a
В случае, если бы прокатная клеть 1 работала только в одном направлении, средства нанесения 2 и средства нанесения 6 были бы расположены только со стороны подачи алюминиевого изделия в прокатную клеть 1, предпочтительно как выше, так и ниже плоскости подачи изделия. В этом случае сушильное средство 11 будет размещено только между прокатной клетью 1 и наматывателем 12, причем прокатная клеть будет расположена между разматывателем 16 и наматывателем 12.If the rolling
Аналогично, если бы были предусмотрены по меньшей мере две прокатные клети 1, расположенные одна за другой, конфигурация, известная как стан «тандем», как средство нанесения 2, так и средство нанесения 6 были бы расположены только на подающей стороне каждой прокатной клети, предпочтительно как выше, так и ниже плоскости подачи изделия. Альтернативно, в варианте, представленном на Фиг. 4, предусмотрено несколько реверсивных прокатных клетей 1, причем здесь средства нанесения 2 и средства нанесения 6 расположены с обеих сторон каждой прокатной клети 1 вдоль направления подачи изделия, предпочтительно как выше, так и ниже плоскости подачи изделия (см. Фиг. 4).Similarly, if at least two rolling
В более общем смысле, система управления 20 может быть в равной степени применена к «четырем» клетям (также известным как 4-Hi), «шести» клетям (6-Hi) и кластерным клетям («стан Сендизимира») в конфигурации с 12 или 20 валками (12-Hi и 20-Hi соответственно). В то время как первые два типа прокатных клетей могут быть сгруппированы, что приводит к созданию тандемных станов, кластерные клети всегда выполнены отдельно.More generally, the
В некоторых вариантах реализации изобретения предпочтительно средства нанесения 6 расположены в положении, которое находится вблизи рабочих валков 3 прокатной клети 1, но удалено от плоскости подачи изделия относительно средства нанесения 2. Аналогичным образом, средства нанесения 2 расположены в положении, удаленном от рабочих валков 3, но вблизи плоскости подачи изделия по отношению к средствам нанесения 6.In some embodiments of the invention, preferably, the application means 6 are located in a position that is close to the work rolls 3 of the rolling
Например, расстояние между средством нанесения 6 и вертикальной плоскостью, содержащей оси вращения рабочих валков соответствующей прокатной клети, находится между D/4 и 3D, предпочтительно между D/3 и 2D, где D – диаметр рабочих валков 3; в то время как расстояние между указанным средством нанесения 6 и плоскостью подачи изделия находится между D/10 и D/2, предпочтительно между D/5 и D/3. For example, the distance between the application means 6 and the vertical plane containing the axes of rotation of the work rolls of the corresponding rolling stand is between D/4 and 3D, preferably between D/3 and 2D, where D is the diameter of the work rolls 3; while the distance between said application means 6 and the product delivery plane is between D/10 and D/2, preferably between D/5 and D/3.
По варианту, расстояние между средствами нанесения 2 и вертикальной плоскостью, содержащей оси вращения рабочих валков соответствующей прокатной клети, находится между D/3 и 4D, предпочтительно между D/2 и 3D; в то время как расстояние между указанными средствами нанесения 2 и плоскостью подачи изделия находится между D/10 и D/2, предпочтительно между D/8 и D/4.Optionally, the distance between the application means 2 and the vertical plane containing the axes of rotation of the work rolls of the respective rolling stand is between D/3 and 4D, preferably between D/2 and 3D; while the distance between said application means 2 and the product delivery plane is between D/10 and D/2, preferably between D/8 and D/4.
Однако в других вариантах реализации изобретения средства нанесения 6 расположены в положении, удаленном от рабочих валков 3 прокатной клети 1, но вблизи плоскости подачи изделия, в то время как средства нанесения 2 расположены вблизи рабочих валков 3, но удалены от плоскости подачи изделия. Диапазоны расстояний, упомянутые в предыдущем абзаце, можно считать обратными.However, in other embodiments of the invention, the application means 6 are located in a position remote from the work rolls 3 of the rolling
В качестве примера, как средства нанесения 2, так и средства нанесения 6 содержат или состоят из устройств впрыска, например содержат ряды сопел, которые предпочтительно проходят по ширине алюминиевого изделия, то есть поперечно плоскости подачи изделия.By way of example, both the application means 2 and the application means 6 comprise or consist of injection devices, for example contain rows of nozzles, which preferably extend across the width of the aluminum product, i.e. transverse to the plane of delivery of the product.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
IT102019000005442 | 2019-04-09 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2774690C1 true RU2774690C1 (en) | 2022-06-21 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999051369A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Alcan International Limited | Process for adjusting lubricant oil droplet size in an aluminum rolling mill |
DE10143407A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Sms Demag Ag | Selective use of lubricants when cold-rolling metal strip, employs emulsion for relatively-large reductions and rolling oil for smaller, finishing reductions |
EP1829625A1 (en) * | 2004-11-22 | 2007-09-05 | Nippon Steel Corporation | Method for supplying lubricating oil in cold rolling |
RU2374020C2 (en) * | 2004-11-22 | 2009-11-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Method of lubrication oil supply during cold rolling process |
RU2670630C9 (en) * | 2013-12-24 | 2018-11-26 | Арселормиттал | Hot-rolling method |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999051369A1 (en) * | 1998-04-03 | 1999-10-14 | Alcan International Limited | Process for adjusting lubricant oil droplet size in an aluminum rolling mill |
DE10143407A1 (en) * | 2001-09-05 | 2003-03-20 | Sms Demag Ag | Selective use of lubricants when cold-rolling metal strip, employs emulsion for relatively-large reductions and rolling oil for smaller, finishing reductions |
EP1829625A1 (en) * | 2004-11-22 | 2007-09-05 | Nippon Steel Corporation | Method for supplying lubricating oil in cold rolling |
RU2351419C1 (en) * | 2004-11-22 | 2009-04-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Feeding method of lubricating oil during process of cold rolling |
RU2374020C2 (en) * | 2004-11-22 | 2009-11-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Method of lubrication oil supply during cold rolling process |
RU2670630C9 (en) * | 2013-12-24 | 2018-11-26 | Арселормиттал | Hot-rolling method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7472574B2 (en) | Method of and rolling mill stand for cold rolling mill stand for cold rolling of metallic rolling stock in particular rolling strip with nozzles for gaseous or liquid treatment media | |
CN103521519A (en) | Cold-rolled steel strip rolling method | |
CN107052045A (en) | The embossing of sheet material is textured for electric spark | |
RU2774690C1 (en) | Method for cold rolling aluminum product and associated cold rolling plant | |
US9700924B2 (en) | Method and device for rolling stock and use of a cooling lubricant | |
US11779980B2 (en) | Process for cold rolling an aluminum product and related cold rolling plant | |
CN116157214A (en) | Vibration prediction method for rolling mill, abnormal vibration determination method for rolling mill, rolling method for metal strip, and method for generating vibration prediction model for rolling mill | |
CN111148582B (en) | Rolling of rolled material | |
JP5380544B2 (en) | Control setting device and control setting method | |
US20220143662A1 (en) | Rolling of a rolled material | |
RU2364454C2 (en) | Method of lubricating material being rolled | |
JP4191838B2 (en) | Cold tandem rolling method | |
JPH11138203A (en) | Continuous rolling method and continuous rolling equipment for executing this method | |
EP4005694B1 (en) | Rolling method, production method for metal sheet, and rolling device | |
JP4000099B2 (en) | Backup roll wear prevention method for thick plate light reduction machine | |
JPS61165217A (en) | Automatic sheet thickness controlling method for rolling mill | |
JPH057081B2 (en) | ||
JP2667480B2 (en) | Rolling method and apparatus for stainless cold-rolled steel sheet | |
RU2387506C2 (en) | Cold rolling method of thin strips from low-carbon steel | |
SU1235585A1 (en) | Method of cold rolling of strips on reversing mill | |
JPH0699206A (en) | Inclining rolling method for seamless steel tube | |
JP3941699B2 (en) | Hot rolling method and fixed apron of width reduction equipment in the middle of hot rolling line | |
JP2945079B2 (en) | Method for producing A1 or A1 alloy cold rolled sheet | |
JP2536884B2 (en) | Front and back surface color tone control method for rolled material | |
JP2011056577A (en) | Method of supplying rolling oil and tandem type cold rolling mill |