TWI220394B - Method and device for cold-rolling of metal strips - Google Patents

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Description

1220394 A7 _____ B7__ 五、發明說明（） [技術的領域] 本發明關於一種將金屬帶作冷滾壓的方法與設備，在 一多滾子架的串列滾壓道中將特殊鋼及/或非鐵金屬構成 的金屬帶作冷滾壓，其中第一個或最前面數個滾子架在較 高的通過縮減量的情形下作業而最後一個或最後數個滾子 架在較低的通過縮減量的情形決定金屬帶表面品質。此外 本發明還關於一種實施此方法用的設備。 [先行技術] 、 在金屬帶的冷滾壓程序時，一方面對於滾壓物在產物 表面品質要求較小時滾壓物要有儘量高的批次通過縮減量 ，另方面在較小的縮減量時對該完工產品要求有最適當的 「比表面性質」，爲達此目的，迄今在鍛壓工程中只使用 一種潤滑-與冷卻劑（乳液或油），其中在不同的滾壓程式 中必須爲了其一優點（高品質或高縮減量）而忍受另一缺 點（低縮減量或低品質）而作妥協，無法兩全其美。 「滾壓油」具有潤滑性質，故可做冷滾壓潤滑劑，其 潤滑性質比在乳液的場合好上1.3倍的因數，這種油連同 所選出的添加劑往往在金屬帶表面形成一層均勻的膜，它 可有利地使金屬帶表面與變形作用的滾子完美地分離，因 此造成的金屬帶表面極均勻，且在進一步的構造方面，能 達成很高表面光澤。固然滾壓油比較貴，但容易操作，因 此在低維護成本的場合可達到幾乎無限制的使用壽命。 但滾壓油有一重要缺點，即：它是一種很差的導熱媒 且具同樣地小的熱容量，這點導致在滾壓程序中.鋼帶與 4 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂--------- 1220394 A7 ____B7 _ 五、發明說明（） 滾子中的溫度升高，如此工作滾子在不利的情形時會達到 界限溫度；且鋼帶本身具有回火顏色。由於冷却作用很小 ，故經於區域冷卻作用作平坦度調節的效果不如在使用較 高冷卻作用的冷媒的場合。 固然藉著使用乳液作爲滾壓輔助手，可將滾壓油的不 良冷卻作用至少部分地提高，但乳液的潤滑作用主要由液 滴大小及皂化値決定，然而其潤滑作用的均勻度卻差得多 ，因此，要達到某種滿意度的潤滑作用，所使用的乳液油 須有特別物質。這二種性質與困難造成表面品質不良，此 外，乳液的可過濾性有限，依油滴大小而定。爲了避免油-水相分離情事，故不能細過濾或超微過濾，這點對金屬帶 表面有不良影響。 將各種不同之潤滑與冷卻劑的「比性質」（specific poperties)作權衡比較的情形下，在生產高價値的特殊鋼冷 滾壓鋼帶的串列滾壓道方面，要找出新的途徑，以確保金 屬帶表面有最高品質。 文獻國際專利WO 98/51 423提到一種串列滾壓道，它 具有二個滾子架，以生產厚達〇.18mm的薄鋼帶。這些滾 子架一般達到50〜60%的縮減量，爲了達到進一步的縮減 ，隨著作一道最終冷滾壓通過作業，然而如此並不能再更 低於厚度的一定界限値，因爲要低於此値，產品的品質就 變差而不令人滿意。 要配合各種操作狀態，此習知設備有一第一潤滑劑系 統及一第二潤滑劑系統，它們輪流切換啓動，利用分別的 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ------------裝---„------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1220394 A7 __^_ B7 —__ 五、發明說明（） 槽作各種不同的循環，這些潤滑劑液不會相混，各槽有本 • 身的手段將液面作控制及充滿，並有本身手段將潤滑劑的 組成作監視。依一變更方式，該潤滑劑成份的控制手段有 其他手段伴隨以使將潤滑劑的物理/化學特性至少作部分 地補充。它們設有有物質〔如潤滑劑、添加物晶種 (Impfstoff)等〕的測量裝置，其中該測量裝置適用於將潤 滑劑特性補充或再造。利用攪拌裝置使潤滑劑液維持經常 均勻的濃度，俾防止有沈積及污染情事。關於「潤滑混合 物中油的濃度」的說明可看出，在這種方法中，係考慮使 用具不同濃度的乳液，另種方式之物質單分散 (monodisperse)之滾壓爐的應用並非此文獻的標的。 前蘇聯(USSR)專利之文獻770 573提到了一種在一種 二滾子架式滾壓道上作滾壓及修整滾壓（Dressienvalzen， 英：dressing rolling)的程序，此程序包含一道金屬的變形 作業，在第一滾子架中縮減40〜60%，在第二滾子架中一 直縮減到5%爲止，並有潤滑及滾子冷卻作用。爲了提高程 序效率，降低變形所需之能量成本，以及達到該滾壓鋼帶 的高品質及表面純度，故該潤滑與冷卻作業只在第一滾子 架中達成，其中所用潤滑劑爲一種乳液，由濃度高達1%的 高黏度礦物油構成，而所用的冷卻劑爲一種水溶性Tensid 溶液，其濃度可達0.001莫耳/升，且在第二滾子架之前及 之後將一種淸洗溶液施到該鋼帶上。 [本發明的目的] 由上述背景技術著手，本發明的目的在提供一種方法 6 ^^張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公f ) -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
· ϋ ϋ ϋ n I an n^OJ0 n n ϋ n n ϋ i I 1220394 A7 __ —_ B7 _ 五、發明說明（） 及實施此方法的相關設備，藉此在不銹鋼而/或非鐵金屬的 金屬帶作冷滾壓時，滾壓程序的效率可明顯提高，同時， 金屬帶與滾子冷卻作用可改善，且終產物(即滾壓之金屬帶 )的表面品質可最佳化。 [達成目的之手段] 爲達此目的，在具有申請專利範圍第1項非特徵引文 部分之內容的一種方法中，利用本發明，在該金屬帶以較 高縮減量通過該串列滾壓道的最前數道通過作業，係使用 一種乳液當作冷卻-及潤滑劑，在金屬帶由滾子架的滾子縫 隙出來後，將金屬帶上附著的冷卻-及潤滑劑擠榨掉，而特 別對於該金屬帶以低縮減量通過該串列滾壓道的最後一道 或數道通過作業，係使用滾壓油當潤滑劑。藉著使用乳液 ’可將滾壓道的最初數個縮減階段的冷卻效果提高。藉著 在滾壓道的最後數個縮減階段使用滾壓油，可將滾壓鋼帶 的表面性質明顯改善。整體上滾壓道的效率明顯提高。 本發明方法的一特點爲，在金屬道通過該串列滾壓道 的最初的數個通過作業，在這些滾子的最後一個或最後數 個滾子架中首先使用乳液，而特別是在最後的一道或數道 通過作業，係使用滾壓油當作潤滑劑。 此外本發明另一特點爲：依滾壓程序的操作規模交替 地使用各種不同的冷卻-與潤滑劑，如非均質(heterogen)的 混合物，呈乳液形式或一種滾壓油形式的分散介質。 爲此，依本發明，要使用乳液或滾壓油，必須使用二 個分別的設備部分，由二個各自完整的獨立系統構成，儘 7 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公釐） —?---------41^裝·丨^ —丨訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 滾壓乳液設備 真空過濾器 磁鐵分離器 真空過濾泵 系統泵 1220394 hi _____ _ B7_ 五、發明說明（） 量避免不同的冷卻-與潤滑劑相混。 用於將特殊鋼及/或非鐵金屬構成的金屬帶作冷滾壓的 設備（它包含一個多滾子架式的串列滾壓道）主要由二個獨 立(autark)的冷卻與潤滑劑系統構成、一個乳液設備及一個 滾壓油設備構成，該乳液設備具有容器、系統泵、冷卻器 、及真空-或加壓條帶過濾器，該液壓油設備含有上述之設 備元件，其中該過濾器爲可反洗的超微過瀘器，俾能對應 於滾壓鋼帶表面品質的極高要求而達到最高過濾純淨度。 依本發明的設備一特點，設有一道淸洗循環手段，它 具有切換手段，以在乳液設備與滾壓油設備之間作切換。 由於該串列滾壓道的最後一個或數個滾子架可用乳液 及用滾壓油作業，故依本發明另外主張，設以分別的噴灑 樑，以分別將乳液或滾壓油送到串列滾壓道的最後幾個滾 子架。 [圖式的簡單說明] 本發明的其他細節、特點與優點見於以下在圖式中示 意圖示的一實施例的說明，其中： 第1圖係本發明設備一管路圖之示意圖。 [元件符號說明] A(系統A) A1 A2 A3 A4 8 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) _裝---_------訂---------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1220394 A7 B7 五、發明說明（ B(系統B) B1 B2 B3 B4 B5 B6 乾淨油容器 污油容器 過濾器泵 系統栗 超微過濾系統 第二過濾設備 第1圖以程序示意圖形或顯示在一個五滾子架式串列 冷滾壓設備〔它具有滾壓道W〕用於作乳液/油之綜合施覆 的設備，該冷却及潤滑劑設備包含：表面所含的滾M乳液 設備，用圖號系統A表示’系統A具有真空過瀘器(A1)、 滾壓乳液淨化容器[它具有磁鐵分離器(A2)]以及具有真空 過濾泵(A3)與系統泵(A4) °滾壓乳液設備(系統A)與該滾壓 道的所有五個滾子架配合。 圖號系統「B」表示滾壓油設備，它具有乾淨油容器 (B1)與污油容器(B2)，此外還可看到過濾器泵（B3)、系統 泵（B4)、超微過濾系統(B5)以及第二過濾設備(B6)。滾壓 油設備只和該串列滾壓道的最後一個或數個滾子架配合。 有二個捕集盆（圖未詳示）與這些最後數個滾子架配合，其 中一個係用於捕集乳液，另一個另於滾壓油各依最後數個 浪子架用乳液或滾壓油操作而定。 利用本發明，可在串列滾壓道（它們在今日越來越常 用於生產特殊鋼）中將最先數個滾子架（它們一般以高縮 減量操作’因此在鋼帶中產生大量熱）用乳液操作在這些 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^------訂--------- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 1220394 A7 B7 五、發明說明（） 用乳液操作的滾子架之後，將乳液從鋼帶擠搾掉的作用作 到最大之剩餘油星例如至多爲220毫克/平方米。作用作到 最大之剩餘油量例如至多爲220毫克/平方米。此時，該滾 壓鋼帶進入該滾壓道的最後幾個或最後一個滾子架，這些 滾子架用滾壓油操作，並以較佳的縮減量進行作業。用此 方式，該表面改善，且具金屬光澤，且因而符合今日對冷 滾壓鋼帶表面品質的高度要求。 本發明的方法可成功地使用在多滾子架式（例如設有 5〜7個滾子架）的串列滾壓道以及在二滾子架式的可逆（ 往後式）串列滾壓道以及在單滾架式的單向及往後式滾壓 道。 本'氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^OJ· n 1 H ϋ n n ft— _

Claims (1)

1220394 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 串列滾道者。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 其係用於將乳液與滾壓油用到一個單滾子架式的單向 及往復式滾壓道者。 7. —種將金屬帶冷滾壓的設備，其係用於實施申請專 利範圍第1項之方法，該金屬帶由特殊鋼及/或非鐵金屬構 成，該設備包含一個多滾子架式的串列滾壓道，其特徵在 .主要有二個獨立的冷卻-及潤滑劑系統， 有一乳液設備，其具有容器、系統泵、冷卻器、及真 空式或壓力帶式過濾器， 一滾壓油設備，包含上述元件，其中該過濾器爲可反 洗之過濾器。 8. 如申請專利範圍第7項之設備，其中： 設有一淸洗循環，具有切換手段，在乳液設備與滾壓 油設備之間作切換。 9. 如申請專利範圍第7或第8項之設備，其中： 具有乳液設備以供最先一個或數個滾子架用，且該串 列滾壓道的最後一個或數個滾壓架與一乳化設備及一滾壓 油設備配合。 10. 如申請專利範圍第7或第8項之設備，其中： 該串列滾壓道的最後一個或數個滾子架有分別的噴灑 樑與之配合，以分別噴灑乳液或滾壓油。 2 ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公^
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