CN100563861C - 用于冷轧金属轧制品的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于冷轧金属轧制品(1)、尤其是轧制带(1b)的方法和轧制机架，具有用于气体或液体的处理介质的喷嘴，其中所述轧制品(1)在加工温度下为了塑性变形穿过由上工作辊副(2)和下工作辊(3)组成的轧辊副的轧辊间隙(40)导引，除了改善轧制品表面以外在输入低温的介质时通过降低轧制力能够实现轧制品(1)和轧辊(2，3)的润滑和表面保护，方式是为了润滑、冷却、清洁向着工作辊(2，3)的侧面(2a，3a)和/或轧辊间隙(40)和/或轧制品(1)并且为了惰化向着轧辊间隙(40)和/或向着轧制品(1)输入分别来自各喷嘴排(6a至22b)的分别由低温的惰性气体(41)、由常温的惰性气体(41a)、由润滑剂乳液(42)、由混和的轧制油(43)或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的射束。
Description
技术领域
本发明涉及用于冷轧金属轧制品、尤其是轧制带的方法和轧制机架，具有用于气体或液体的处理介质的喷嘴，其中所述轧制品在加工温度下为了塑性变形而穿过由上工作辊和下工作辊构成的轧辊副的轧辊间隙导引。
背景技术
由EP 1 230 045 B1/DE 199 53 230 C2已知用于冷轧金属轧制品的方法，其中轧制品在室温下通过相向驱动的轧辊的间隙产生塑性变形。在此在轧辊间隙部位中吹入惰性气体用于减少摩擦热，该惰性气体具有比轧辊间隙中的轧制品温度更低的温度。惰性气体(N2)被低温冷却地吹入并且在其液化温度以下输入。这种方法的优点是改善了轧制带表面质量。但是没有令人惊奇地产生初始所致力的润滑作用，如同根据数学过程模型进行很大范围的检查所得到的那样。结果是，通过输入低温冷却的惰性气体仅仅实现在轧辊间隙中轧制品和/或轧辊的冷却，其中轧辊的磨损和轧制过程的运动特性没有被考虑。
发明内容
本发明的目的是，在输入低温冷却的介质时除了改善轧制品表面以外通过降低轧制力也能够实现轧制品和轧辊的润滑和表面保护。
这个目的对于上述的措施按照本发明如下实现，为了润滑、冷却、清洁向着工作辊的侧面和/或轧辊间隙和/或轧制品并且为了惰化向着轧辊间隙和/或向着轧制品输入分别来自各喷嘴排的分别由低温的惰性气体、由常温的惰性气体、由润滑剂乳液、由混和的轧制油或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的射束。由此不仅改善轧制品表面，而且同时保证对于轧制过程和对于轧辊正常运行所需的润滑，其中同时考虑为了保持轧制的表面和轧辊表面的措施。因此可以附加地使用水-油混合物或液氮。
在扩展结构中建议，所述喷嘴排与低温惰性气体的喷嘴排紧密排列地输入由润滑剂乳液、由轧制油或由无油无残留物蒸发的碳氢化合物组成的介质射束。在此仅仅使相应种润滑剂的温度与惰性气体的温度相互协调。
另一扩展结构规定，所述润滑剂乳液、轧制油或无油无残留物蒸发的碳氢化合物的最小量通过对应于轧制品的表面粗糙度的层厚以所谓的附加施加导入。这种最小量润滑可以在包括润滑剂喷射时通过惰性气体以协调的温度实现。在轧辊间隙中的摩擦系数可以根据生产和道次方案通过改变所施加的润滑剂量而改变。最小量润滑也能够以相对微少的费用用于不同的润滑剂种类。
按照另一特征如下实现对于轧制区不同段的适配，对于轧制品进入侧、轧辊间隙进入侧、轧辊进入侧、轧辊排出侧、楔形轧辊-轧制品排出侧和轧制品排出侧的截段分别使润滑、冷却、惰化和清洁相互协调。作为实施例请参阅在图3中所示的矩阵。
在此有效的措施是，在轧制品进入部中在轧制品表面上施加最小量润滑并且在进入侧的轧辊间隙中加入惰性气体(例如N2)。这种惰性介质的温度可以与所选择的润滑剂适和
地选择。在此在排出侧上能够使冷的介质如液氮和其它冷的惰性气体加入到轧辊间隙里面。
另一有利的变型方案建议，由低温的惰性气体包围地加入施加在进入侧轧辊间隙中的由润滑剂乳液或轧制油或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的最小量润滑。作为惰性介质也可以对于这种选择方案在与润滑剂适和的温度范围中使用氮气。
在楔形轧辊-轧制品排出侧的截段中加入低温的惰性气体，可以进一步充分利用冷却、清洁和惰化。
一个特别的选择方案是在轧制品厚度减薄小于约10％的串列轧制线的最后轧制机架之一中使用上述方法。因为这种终端机架在串列轧制线中在很大程度上扩大地只以微少的厚度减薄工作，因此可以在上述发明的基础上在进一步改善的范围内实现减小轧制品张力、例如降低轧制带张力到卷绕水平、实现工作辊的均匀表面压制并保证轧制带干燥性。
可以完全去掉通常在串列轧制线中用于最后的轧制机架的独立的具有少量乳液的乳液设备。提高工作辊的使用寿命并且更长时间地保持所需的粗糙度。改善表面质量、在排出的轧制带的带宽上确定的、均匀分布的粗糙度。去掉目前所存在的在轧制带上和在串联轧制线最后的轧制机架后面的轧制带吹气区的乳液残留物的问题。
在这种串列轧制线中已经证实有利的是，所述轧制品在倒数第二的轧制机架后面通过冷却剂和润滑剂乳液或轧制油或无油的无残留物蒸发的碳氢化合物冷却。
另一特征涉及轧制带继续处理的准备，据此在轧制品冷却后通过挤压和/或吹气去除冷却剂和润滑剂乳液或轧制油。
轧制完的轧制品或轧制带如下得到保护，以最小量必要时在挤压和/或吹气后在轧制品或工作辊上再施加润滑剂乳液、轧制油或无油的无残留物蒸发的碳氢化合物。在此轧辊间隙中的平均摩擦系数减小，以不太高的轧制力实现所期望的厚度减薄，但是也不会由于剧烈减小轧制带张力产生滑动。
此外有利的是，将低温的惰性气体形式的冷却剂在最后的轧制机架前加入到轧辊间隙里面。
作为可变化的改进方案也可以这样实现，可以选择将润滑剂乳液或轧制油或无油的无残留物蒸发的碳氢化合物在最后的轧制机架前面在低温的惰性气体幕帘内部喷射地或被幕帘包围喷射地加入到轧辊间隙里面。
一种变化的改进方案也可以这样构成，通过将低温的惰性气体施加到工作辊与轧制品之间的楔形里面或施加到工作辊和/或轧制品上涂覆轧制品和工作辊。
因此将冷轧金属轧制品的方法用于热的工作辊身的平整度调节以降低和/或监测调节值，其中轧制品在加工温度下为了塑性变形穿过工作辊副的轧辊间隙导引并且为了润滑、冷却、清洁向着工作辊的侧面和/或轧辊间隙和/或轧制品并且为了惰化向着轧辊间隙和/或向着轧制品输入分别来自各喷嘴排的分别由低温的惰性气体、由常温的惰性气体、由润滑剂乳液或由混和的轧制油或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的射束。
此外由此得到改进，附加地通过施加冷却的润滑剂乳液、轧制油或无油的无残留物蒸发的碳氢化合物覆盖平整度调节。所得到的平整度误差不再象目前这样大。
本发明下面描述的涉及用于冷轧金属轧制品、尤其是轧制带的轧制机架，具有附属于工作辊的用于固体、气体和/或液体的处理介质的喷嘴。
上述目的在一个这样的轧制机架上按照本发明由此得以实现，即对于上工作辊和下工作辊分别在侧面圆周上与工作辊对置地设置上下设置的喷嘴段，为了清洁、冷却、润滑和/或惰化具有对准工作辊和/或轧制品的处理介质喷嘴排。由此提高工作辊的使用寿命并且更长时间地保持所致力的粗糙度。改进排出轧制带的表面质量(在带宽上的确定的、均匀分布的粗糙度)。克服在轧制带上和在吹气区后面(在最后的轧制机架后面)的乳液残留物问题。在轧辊间隙中的摩擦系数可以根据生产和道次方案通过选择所施加的润滑剂量适配。在最小量润滑时以相对微少的费用有利地使用不同的润滑剂种类。
一种扩展结构规定，径向对准上工作辊和下工作辊的喷嘴排位于进入侧上。
与此类似径向对准上工作辊和下工作辊的喷嘴排镜像对称地位于排出侧上。
因此这些喷嘴排对准轧制品的移动方向并且根据轧辊表面和轧制品是否被冷却、被润滑或防止氧化，在轧辊间隙楔形中产生合适的空间充满的由不同温度的润滑剂射束和气体射束组成的混合物。
为形成这种空间充满的射束组更有利的是，具有分别对准轧辊间隙且同时对准上和下工作辊的相邻侧面的、基本以相对于轧制品表面45°延伸的喷嘴块，它们容纳并排的喷嘴排。
为了准备不同温度的冷却气体或保护气体、液体、润滑剂乳液或轧制油还建议一种结构，据此设置在轧制品附近的分别具有垂直从下面和上面对准轧制品表面的喷嘴排的喷嘴段位于进入侧上并且具有喷嘴排的喷嘴段位于排出侧上。所述喷嘴段可以是与轧辊间隙对称的、设置在进入侧和排出侧上的、通过上下叠摞构成的外壳，它们易于拆卸和装配。
附图说明
在附图中示出实施例，下面借助于附图描述本方法并且在下面详细描述实施例的结构。
图1以侧视图示出具有喷嘴段的工作辊副，
图2示出串列轧制线的侧视图，它通过本发明构成并且构成应用示例，
图3以矩阵图作为示例示出冷却介质、润滑剂、清洁剂和惰化介质的分布。
具体实施方式
按照图1所述轧制品1作为轧制带1b在加工温度下(一般是常温)为了塑性变形穿过在上工作辊2与下工作辊3之间构成的轧辊间隙40在从进入侧4到排出侧5的方向上导引并且同时轧制。为了润滑(降低轧制力)、冷却(排出通过轧制过程产生的热量)和清洁(残留物和/或氧化物)轧制品表面1a使分别来自各相互间附设的喷嘴排的介质射束如下对准工作辊2，3的侧面2a，3a和/或轧制品1：
喷嘴排6a，上面(轧制品1，进入侧4：清洁)
喷嘴排6b，下面(轧制品1，进入侧4：清洁)
喷嘴排7a，上面(轧制品1，进入侧4：冷却)
喷嘴排7b，下面(轧制品1，进入侧4：冷却)
喷嘴排8a，上面(轧制品1，进入侧4：润滑)
喷嘴排8b，下面(轧制品1，进入侧4：润滑)
喷嘴排9a，上面(轧辊间隙40，进入侧4：润滑)
喷嘴排9b，下面(轧辊间隙40，进入侧4：润滑)
喷嘴排10a，上面(轧辊间隙40，进入侧4：冷却)
喷嘴排10b，下面(轧辊间隙40，进入侧4：冷却)
喷嘴排11a，上面(轧辊间隙40，进入侧4：清洁)
喷嘴排11b，下面(轧辊间隙40，进入侧4：清洁)
喷嘴排12a，上面(轧辊间隙40，进入侧4：惰化)
喷嘴排12b，下面(轧辊间隙40，进入侧4：惰化)
喷嘴排13a，上面(工作辊2，进入侧4：润滑)
喷嘴排13b，下面(工作辊3，进入侧4：润滑)
喷嘴排14a，上面(工作辊2，进入侧4：冷却)
喷嘴排14b，下面(工作辊3，进入侧4：冷却)
喷嘴排15a，上面(工作辊2，进入侧4：清洁)
喷嘴排15b，下面(工作辊3，进入侧4：清洁)
喷嘴排16a，上面(工作辊2，排出侧5：冷却)
喷嘴排16b，下面(工作辊3，排出侧5：冷却)
喷嘴排17a，上面(工作辊2，排出侧5：清洁)
喷嘴排17b，下面(工作辊3，排出侧5：清洁)
喷嘴排18a，上面(轧辊间隙40，排出侧5：惰化)
喷嘴排18b，下面(轧辊间隙40，排出侧5：惰化)
喷嘴排19a，上面(轧辊间隙40，排出侧5：冷却)
喷嘴排19b，下面(轧辊间隙40，排出侧5：冷却)
喷嘴排20a，上面(轧辊间隙40，排出侧5：清洁)
喷嘴排20b，下面(轧辊间隙40，排出侧5：清洁)
喷嘴排21a，上面(轧制品1，排出侧5：冷却)
喷嘴排21b，下面(轧制品1，排出侧5：冷却)
喷嘴排22a，上面(轧制品1，排出侧5：清洁)
喷嘴排22b，下面(轧制品1，排出侧5：清洁)
此外由图1可以看出，所述喷嘴排8a，8b；9a，9b；13a，13b与低温冷却的惰性气体的喷嘴排7a，7b；10a，10b；14a，14b；16a，16b；19a，19b；21a，21b紧密排列地输入由润滑剂乳液42或由轧制油43组成的介质射束。
最小量的润滑剂乳液42可以以对应于轧制品1或轧制带1b的轧制品表面1a的表面粗糙度的层厚48作为所谓的附加施加导入。
所述工作辊2，3的不同圆周弧段分成截段44。根据这个分布对于轧制品进入侧4的、轧辊间隙进入部的、轧辊进入部的、轧辊排出部的、楔形轧辊-轧制品排出部的和轧制品排出侧5的截段44分别使润滑、冷却、惰化和清洁相互协调。
在此这样进行，在轧制品进入部中在轧制品表面1a上施加最小量润滑而在进入侧在轧辊间隙40中加入惰性气体或低温冷却的氮气。
所述喷嘴在喷嘴块47中紧密布置地构成，现在由低温冷却的惰性气体包围地施加在进入侧的轧辊间隙40中施加的由润滑剂乳液42或轧制油43或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的最小量润滑。
同样在楔形轧辊-轧制品排出部的截段44中加入低温冷却的惰性气体41。
在图2中示出上述的用于冷轧金属轧制品1的方法，其中轧制品1在加工温度下为了塑性变形穿过由上和下工作辊2，3组成的工作辊副2，3的轧辊间隙40导引并且为了润滑、冷却、清洁向着工作辊2，3的侧面2a，3a和/或轧辊间隙40和/或轧制品1并且为了惰化向着轧辊间隙40和/或向着轧制品1分别从各喷嘴排6a...22b分别输入由低温的惰性气体41、由常温的惰性气体41a、由润滑剂乳液42或由混和的轧制油43或由无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物组成的射束组，在串列轧制线23的至少一个最后的轧制机架上轧制品1的厚度减薄小于约10％。由此可以在串列轧制线中加工具有特别清洁且光滑的轧制品表面1a的轧制品1。
所述轧制品1在倒数第二的轧制机架24的后面通过冷却剂或润滑剂乳液42或轧制油43或无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物冷却。在轧制品1冷却后可以在挤压机组26中通过挤压和/或通过吹气去除冷却剂和润滑剂乳液42或轧制油43。
在此所述轧制品1可以在倒数第二的轧制机架24的后面通过冷却剂或润滑剂乳液42或轧制油43或无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物冷却。
在串列轧制线23中(或者在每个其它轧制线的终端)在排出侧的轧制带冷却装置25后面、即在轧制品1冷却以后通过在挤压机组26中的挤压和/或通过在吹气装置27中的吹气去除冷却剂和润滑剂乳液42或轧制油43。
为了保护轧制完的轧制品1在挤压用的挤压机组26和/或吹气用的装置27后面在施加最小量润滑的装置28中将润滑剂乳液42或轧制油43或无油的、无残留物蒸发的碳氢化合物再施加到轧制品1或工作辊2，3上。
此外在串列轧制线23中在装置28上衔接一个用于加入惰化介质的装置32和一个用于加入惰化介质的装置30、一个用于加入润滑剂的装置31和对准轧辊间隙40方向的用于加入惰化介质的装置32。然后对于串列轧制线23的最后的轧辊副2，3再附设一个用于施加最小量润滑的装置29。一个通过施加低温冷却介质用于冷却/清洁的装置33位于进入侧4上而一个通过施加低温冷却介质用于冷却/清洁的装置34位于排出侧上。在终端上轧制品1通过用于冷却/清洁的装置35通过施加低温冷却介质加载。
在图3中示出用于润滑、冷却、清洁和惰化的介质射束的使用和布置的有利矩阵图。可以使用许多这种不同的矩阵。
附图标记清单
1 轧制品
1a 轧制品表面
1b 轧制带
2 上工作辊
2a 侧面
3 下工作辊
3a 侧面
4 进入侧
5 排出侧
6a 喷嘴排(轧制品进入侧：清洁)
6b 喷嘴排(轧制品进入侧：清洁)
7a 喷嘴排(轧制品进入侧：冷却)
7b 喷嘴排(轧制品进入侧：冷却)
8a 喷嘴排(轧制品进入侧：润滑)
8b 喷嘴排(轧制品进入侧：润滑)
9a 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：润滑)
9b 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：润滑)
10a 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：冷却)
10b 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：冷却)
11a 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：清洁)
11b 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：清洁)
12a 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：惰化)
12b 喷嘴排(轧辊间隙进入侧：惰化)
13a 喷嘴排(轧辊进入侧：润滑)
13b 喷嘴排(轧辊进入侧：润滑)
14a 喷嘴排(轧辊进入侧：冷却)
14b 喷嘴排(轧辊进入侧：冷却)
15a 喷嘴排(轧辊进入侧：清洁)
15b 喷嘴排(轧辊进入侧：清洁)
16a 喷嘴排(轧辊排出侧：冷却)
16b 喷嘴排(轧辊排出侧：冷却)
17a 喷嘴排(轧辊排出侧：清洁)
17b 喷嘴排(轧辊排出侧：清洁)
18a 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：惰化)
18b 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：惰化)
19a 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：冷却)
19b 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：冷却)
20a 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：清洁)
20b 喷嘴排(轧辊间隙排出侧：清洁)
21a 喷嘴排(轧制品排出侧：冷却)
21b 喷嘴排(轧制品排出侧：冷却)
22a 喷嘴排(轧制品排出侧：清洁)
22b 喷嘴排(轧制品排出侧：清洁)
23 串列轧制线
24 倒数第二的轧制机架
25 排出侧的带冷却装置
26 挤压机组
27 吹气装置
28 施加最小量润滑的装置
29 施加最小量润滑的装置
30 加入惰性介质的装置
31 加入润滑剂的装置
32 加入惰性介质的装置
33 通过施加低温冷却介质用于冷却/清洁的装置
34 通过施加低温冷却介质用于冷却/清洁的装置
35 通过施加低温冷却介质用于冷却/清洁的装置
40 轧辊间隙
41 低温惰性气体
41a 常温惰性气体
42 润滑剂乳液
43 轧制油
44 截段
45 侧面圆周
46 喷嘴段
47 喷嘴块
48 层厚
Claims (3)
1.一种用于冷轧金属轧制品(1)方法，其中所述轧制品(1)在加工温度下为了塑性变形穿过工作辊副(2；3)的轧辊间隙(40)导引，
在轧辊-轧制带排出部的楔形区中使低温的惰性气体为了惰化和冷却以射束组的形式输送到轧制品表面上和轧辊间隙里面；
其特征在于，使惰性气体可选择地或附加地也在轧制带排出部部位输送到轧制品表面上；在轧制带排出部输送的惰性气体也起到清洁轧制品表面的作用；
在轧制带进入部和/或轧辊间隙进入部部位中为了润滑将独立的介质以射束组的形式输送到轧制品表面上和/或轧辊间隙里面而且仅仅以对应于轧制品表面的表面粗糙度的层厚输送最小量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使惰性气体附加地也在轧制带进入部部位和/或轧辊间隙进入部部位里输送到轧制品表面上或轧辊间隙里面。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将介质输送到轧制品的顶面和底面上以及在轧制品顶面上的轧辊间隙里面和在轧制品底面的轧辊间隙里面。
Applications Claiming Priority (3)
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