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WO2012079785A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines schmiermittels beim walzen eines metallischen walzgutes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbringen eines schmiermittels beim walzen eines metallischen walzgutes Download PDF

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WO2012079785A1
WO2012079785A1 PCT/EP2011/065165 EP2011065165W WO2012079785A1 WO 2012079785 A1 WO2012079785 A1 WO 2012079785A1 EP 2011065165 W EP2011065165 W EP 2011065165W WO 2012079785 A1 WO2012079785 A1 WO 2012079785A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spray
lubricant
rolling
outlet openings
rolling oil
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/065165
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Valentin Atalla
Jian Chen
Gernot Dirisamer
Manfred Eder
Kurt Haller
Konrad Krimpelstätter
Krzysztof Mazurowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria
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 SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH, Siemens VAI Metals Technologies GmbH Austria filed Critical SIEMENS VAI METALS TECHNOLOGIES GmbH
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Priority to CN201180060262.1A priority patent/CN103249504B/zh
Priority to EP11749856.8A priority patent/EP2651577B1/de
Priority to US13/995,028 priority patent/US9314827B2/en
Priority to RU2013132745/02A priority patent/RU2570257C2/ru
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Definitions

  • the invention generally relates to the technical field of rolling a metallic material to be rolled, in particular one in a nip between two work rolls
  • a lubricant is used.
  • liquid or gaseous treatment media are used in the rolling of metallic rolling stock, for example a metal strip, for the purpose of lubrication and cooling.
  • These treatment media vary depending on the type of rolling process: during hot rolling, where the rolling stock is heated to several 100 ° C
  • Cold rolling in which the temperature of the rolling stock before the rolling process is usually below 100 ° C, the lubrication in the nip is usually done by a cold rolling oil, in addition, a cooling liquid is used.
  • the invention is based on the object to provide a method and apparatus for applying a lubricant when rolling a metallic rolling stock, in which the lubricant consumption is minimized.
  • the medium used for roller gap lubrication is not a rolling fluid but a spray, that is to say a mixture of rolling oil and a carrier gas.
  • the lubricant is divided in an atomizer into finely distributed liquid drops and by means of the
  • Carrier gas entered into the nip can either by spraying on the surface of the work rolls, and / or on the surface of the incoming into the roll gap
  • Lubricant as a spray the lubricant consumption can be kept relatively low.
  • the droplet-form lubricant wets very selectively only ene
  • the decisive factor is merely that a sufficient amount of oil for lubrication reaches the nip; This can basically be done by spraying on the surface of the work rolls or on the surface of the incoming
  • the concentration of the lubricant in the nip is significantly higher. This increases the efficiency of the lubricant used, because just as much rolling oil passes into the rolling gap as required depending on the type of rolling stock to reduce friction in the nip is. Seen in the width direction of the rolled strip, the invention enables a uniform application of the lubricant. This reduces the risk that in the nip in the width direction different friction conditions
  • the desired final thickness of the metal is comparatively low and it can easily lead to a local breakage of the lubricating film.
  • a good surface quality of the metal strip is sought, which requires adequate lubrication in the nip.
  • Another advantage is the fact that the lubricant is used in pure form, that is not in the form of an emulsion, so that an emulsifier in the lubricant is not required. This results in the advantage that the oil is relatively easy from
  • Coolant e.g. Water
  • Coolant e.g. Water
  • Circulation can be performed.
  • Cross sections can overlap in the edge area. In this way, viewed over the width of the rolled strip, a fan-shaped overall spray can be generated, with which the lubricant homogeneous and targeted in the nip
  • spray nozzles which have at least two outlet openings. Depending on the shape of these at least two
  • Outlets can be very well a uniform surface concentration of the lubricant during the order
  • nozzles that are spherical have curved mouthpiece. On this curved
  • Mouthpiece are two with respect to an axis of symmetry
  • a spray can be formed with a comparatively small number of nozzles, which applies the lubricant evenly.
  • the cross section of these sprays
  • the spray is formed from a juxtaposition of individual spray jets, each of these spray jets in its
  • Seen width direction is approximately parallel to the axis of the two work rolls.
  • a carrier medium for the lubricant droplets can be used in a simple embodiment of the process air.
  • Figure 1 is a schematic vertical section through a
  • Roll stand the arrangement of the invention Apparatus for introducing a lubricant into the roll gap
  • Figure 2 shows a spray bar with lined up
  • Figure 3 is a sectional view of a
  • Atomizing device including spray nozzle
  • Figure 4 shows an embodiment of the mouthpiece of a spray nozzle in a spatial and in a sectional view
  • Figure 5 is a detailed view of the rolling gap lubrication in a comparative representation between lubrication with emulsion and lubrication with rolling oil.
  • FIG. 1 shows in a highly simplified representation a vertical section through a rolling stand.
  • the rolling stand consists essentially of the two work rolls 2 'and 2' ', and the respective support rollers 3' and 3 ''. in the
  • Rolling gap 8 is between the two work rolls 2 'and 2' 'a rolled strip 28 in the direction indicated by the arrow from left to right passed.
  • the device 1 according to the invention is sketched in each case on the upper side and the underside of the rolled strip 28, which sprays an atomised rolling oil in the direction of the roll gap 8. The atomization of the rolling oil takes place in one
  • Atomizing device 4 which is supplied via lines 6 and 7 rolling oil or air. As will be explained in more detail below, in the atomizing device 4 is a mixture of air and
  • Spray nozzles 5 is applied as a spray. This spray is deposited on the surface 21 of the work rolls 2 'and 2' 'and / or on the surface 23 of the rolled strip 28, whereby the desired reduction of the
  • Friction conditions in the nip 8 is effected.
  • rolling oil is collected together with the coolant and recycled by means of a conveying and reprocessing plant.
  • Each spray nozzle 5 is in each case via a first line 6 rolling oil and via a second line 7 air
  • Each spray nozzle 5 generates a spray jet 9, which is formed flat in cross section 15 seen.
  • FIG. 3 shows a sectional drawing of FIG
  • Atomizing device 4 As already stated, this atomizing device 4 in each case via a connecting line 6 rolling oil and via another connecting line 7 air
  • Apertures can be adjusted in a wide range. These orifices in the inlet of air and oil are in the
  • Atomizer 4 interchangeable. That's it possible to produce a suitable mixture of air and liquid particles as required.
  • This mixture is fed via a short connector of a spray nozzle 5.
  • the spray nozzle 5 is spherically curved in the region of an orifice 18. In the area of the spherical curvature 12, two outlet openings 10 are formed. Each of these
  • Outlet openings 10 is formed by a slot in the region of the mouth 18.
  • the preparation of this slot in the spherical curvature 10 can be easily done by a cut with a saw blade.
  • FIG. 4 shows two views of the mouthpiece 18: in the upper illustration, the mouthpiece 18 is in one
  • the mouthpiece 18 is convexly curved outwards.
  • the curvature 12 is a circular arc.
  • a corresponding curvature is also formed on the inner wall of the mouthpiece 18. At the zenith of curvature 12 are two through cuts
  • the planes of the incisions 10 are at an angle 30 to each other.
  • the slot width 14 of these cuts is advantageously between about 0.6 to 0.7 mm.
  • a spray 9 is formed, which has a flat cross-sectional area and a substantially homogeneous
  • Distribution of the lubricant concentration has.
  • Figure 5 illustrates in a highly simplified representation of the lubrication in the nip, the upper diagram shows the lubrication with emulsion according to the state of Technique, the lower illustration, the invention
  • Cost advantage Another advantage results from the greatly reduced friction in the nip, whereby the rolling forces and rolling moments for the rolling process can be reduced. Especially during cold rolling, a very good surface quality of the rolled strip can be achieved.

Landscapes

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

Abstract

Verfahren zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen von metallischem Walzgut, insbesondere eines in einem Walzspalt (8) zwischen zwei Arbeitswalzen (2', 2'') hindurch geführten Walzbandes (24), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte: Erzeugen eines Gemischs aus Schmiermittel und einem Trägergas in einer Zerstäubungseinrichtung (4); Zuführen des Gemischs zu einzelne Sprühdüsen (5) einer Anordnung von Sprühdüsen, um einen in Richtung der Breite des Walzbandes zusammenhängenden Gesamt-Sprühstrahl (19) zu erzeugen; Auftragen des Gemischs mittels Gesamt-Sprühstrahls (19) auf die Oberfläche (21) zumindest einer der Arbeitswalzen und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (24).

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen eines metallischen Walzgutes
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft allgemein das technische Gebiet des Walzens eines metallischen Walzgutes, insbesondere eines in einem Walzspalt zwischen zwei Arbeitswalzen hindurch
geführten Walzbandes, wobei zum Zwecke der Schmierung ein Schmiermittel verwendet wird.
Stand der Technik
Es ist bekannt, dass beim Walzen von metallischem Walzgut, beispielsweise eines Metallbandes, zum Zwecke der Schmierung und der Kühlung flüssige oder gasförmige Behandlungsmedien verwendet werden. Diese Behandlungsmedien sind je nach Typ des Walzprozesses unterschiedlich: beim Warmwalzen, bei dem das Walzgut auf mehrere 100°C erhitzt wird, wird
üblicherweise eine Wasser-Öl-Emulsion verwendet; beim
Kaltwalzen, bei dem die Temperatur des Walzgutes vor dem Walzvorgang üblicherweise unterhalb von 100° C liegt, erfolgt die Schmierung im Walzspalt meist durch ein Kaltwalzöl, wobei zusätzlich eine Kühlflüssigkeit verwendet wird.
Obwohl die zugeführte Walzflüssigkeit sowohl beim Warmwalzen als auch beim Kaltwalzen am Gerüstboden aufgefangen und nach einer Aufbereitung im Walzprozess prinzipiell wieder
verwendet werden kann, ist man bestrebt, den Verbrauch an Schmier- und Kühlmittel möglichst gering zu halten. Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels beim Walzen eines metallischen Walzgutes anzugeben, bei dem der Schmiermittelverbrauch möglichst gering ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen definiert.
Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird als Medium zur Walzspaltschmierung nicht eine Walzflüssigkeit, sondern ein Spray, das heißt ein Gemisch aus Walzöl und einem Trägergas verwendet. Das Schmiermittel wird in einem Zerstäuber in fein verteilte Flüssigkeitstropfen zerteilt und mittels des
Trägergases in den Walzspalt eingetragen. Dies Aufbringen beziehungsweise Einbringen in den Walzspalt kann entweder durch Sprühen auf die Oberfläche der Arbeitswalzen, und/oder auf die Oberfläche des in den Walzspalt einlaufenden
Walzgutes erfolgen. Durch den homogenen Auftrag des
Schmiermittels als Spray, kann der Schmiermittel-Verbrauch vergleichsweise gering gehalten werden. Das in Tröpfchenform vorliegende Schmiermittel benetzt sehr gezielt nur ene
Bereiche der Oberfläche von Arbeitswalze und/oder Walzgut, welche für die Reibung beim Walzen maßgeblich sind.
Entscheidend ist dabei lediglich, dass eine zur Schmierung ausreichende Ölmenge in den Walzspalt gelangt; dies kann grundsätzlich durch ein Aufsprühen auf die Oberfläche der Arbeitswalzen oder auf die Oberfläche des einlaufenden
Walzbandes, oder auf beide Oberflächen erreicht werden.
Verglichen mit einer Emulsion, ist die Konzentration des Schmiermittels im Walzspalt deutlich höher. Damit erhöht sich die Effizienz des eingesetzten Schmierstoffs, denn in den Walzspalt gelangt gerade so viel Walzöl, wie je nach Art des Walzgutes zur Verringerung der Reibung im Walzspalt gefordert ist. In Breitenrichtung des Walzbandes gesehen ermöglicht die Erfindung einen gleichmäßigen Auftrag des Schmiermittels. Dadurch verringert sich die Gefahr, dass sich im Walzspalt in Breitenrichtung unterschiedliche Reibungsverhältnisse
einstellen. Dies ist insbesondere beim Kaltwalzen von
besonderem Vorteil, da die gewünschte Enddicke des Metalls vergleichsweise gering ist und es leicht zu einem lokalen Brechen des Schmierfilms kommen kann. Außerdem wird beim Kaltwalzen in der Regel eine gute Oberflächenqualität des Metallbandes angestrebt, was eine ausreichende Schmierung im Walzspalt voraussetzt. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, dass der Schmierstoff in reiner Form, dass heißt nicht in Form einer Emulsion, verwendet wird, so dass ein Emulgator im Schmierstoff nicht erforderlich ist. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Öl verhältnismäßig leicht vom
Kühlmittel, z.B. Wasser, getrennt und gegebenenfalls nach einer Aufbereitung wieder verwendet, das heißt in einem
Umlauf geführt werden kann.
Günstig ist, wenn das Auftragen des Schmiermittels durch einzelne Sprühdüsen erfolgt, welche in einer Reihe angeordnet sind und jeweils einen im Querschnitt gesehen im Wesentlichen flach ausgebildeten Sprühstrahl erzeugen. Die einzelnen
Querschnitte können sich dabei im Randbereich überlagern. Auf diese Weise kann über die Breite des Walzbandes gesehen ein fächerförmiger Gesamt-Sprühstrahl erzeugt werden, mit dem das Schmiermittel homogen und gezielt in den Walzspalt
eingebracht werden kann. Um eine über die Querschnittsfläche des Sprühstrahls gesehen möglichst homogene Verteilung des Schmiermittels zu erreichen, ist es günstig, wenn Sprühdüsen verwendet werden, die zumindest zwei Austrittsöffnungen aufweisen. Je nach Form dieser zumindest zwei
Austrittsöffnungen lässt sich sehr gut eine gleichmäßige Flächenkonzentration des Schmiermittels beim Auftrag
erreichen .
Für einen gleichmäßigen Schmiermittel-Auftrag kann es günstig sein, wenn Düsen verwendet werden, die ein sphärisch gekrümmtes Mundstück aufweisen. Auf diesem gekrümmten
Mundstück sind zwei bezüglich einer Symmetrieachse
symmetrisch ausgebildete C-förmige Schlitze vorgesehen.
Dadurch kann mit einer vergleichsweise geringen Anzahl von Düsen ein Spray gebildet werden, der das Schmiermittel gleichmäßig aufträgt. Je nach Tiefe und Winkellage dieser Schlitze kann der Querschnitt dieser Sprühstrahlen
beeinflusst werden.
Um das Schmiermittel möglichst effizient in den Walzspalt einzubringen kann es vorteilhaft sein, wenn der Spray aus einer Aneinanderreihung von einzelnen Sprühstrahlen gebildet wird, wobei jeder dieser Sprühstrahlen in seiner
Breitenrichtung gesehen etwa parallel zur Achse der beiden Arbeitswalzen gerichtet wird.
Als Trägermedium für die Schmierstofftröpfchen kann in einfacher Ausgestaltung des Verfahrens Luft verwendet werden.
Hinsichtlich des Energieeinsatzes kann es von besonderem Vorteil sein, wenn Walzöl verwendet wird, welches nicht erhitzt, sondern im Wesentlichen mit einer Temperatur
verwendet wird, welche der Umgebungstemperatur entspricht
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird im nachfolgenden Teil der Beschreibung auf die Zeichnungen Bezug genommen, aus denen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung anhand eines nicht
einschränkenden Ausführungsbeispiels zu entnehmen sind.
Es zeigen:
Figur 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein
Walzgerüst, der Anordnung der erfindungsgemäße Vorrichtung zur Einbringung eines Schmiermittels in den Walzspalt;
Figur 2 einen Sprühbalken mit aneinander gereihten
Sprühdüsen in einer räumlichen Darstellung, wobei der aus einzelnen Sprühstrahlen zusammengesetzte Gesamt-Sprühstrahl skizziert ist;
Figur 3 eine Schnittdarstellung einer
Zerstäubungseinrichtung samt Sprühdüse;
Figur 4 eine Aus führungs form des Mundstücks einer Sprühdüse in einer räumlichen und in einer geschnittenen Darstellung;
Figur 5 eine Detaildarstellung der Walzspaltschmierung in einer vergleichenden Darstellung zwischen einer Schmierung mit Emulsion und einer Schmierung mit Walzöl .
Ausführung der Erfindung
Die Figur 1 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung einen vertikalen Schnitt durch ein Walzgerüst. Das Walzgerüst besteht im Wesentlichen aus den beiden Arbeitswalzen 2' und 2'', sowie den jeweiligen Stützwalzen 3' und 3''. Im
Walzspalt 8 wird zwischen den beiden Arbeitswalzen 2' und 2'' ein Walzband 28 in der durch den Pfeil angegebenen Richtung von links nach rechts hindurchgeführt. Einlaufseitig ist jeweils an der Oberseite und der Unterseite des Walzbandes 28 die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 skizziert, welche ein verdüstes Walzöl in Richtung des Walzspaltes 8 sprüht. Die Zerstäubung des Walzöls erfolgt jeweils in einer
Zerstäubungseinrichtung 4, welcher über Leitungen 6 bzw. 7 Walzöl bzw. Luft zugeführt wird. Wie unten stehend noch näher erläutert, wird in der Zerstäubungseinrichtung 4 ein Gemisch aus Luft und
Schmiermittelteilchen gebildet, welches mittels einer
Anordnung von Sprühdüsen 5 als Spray aufgetragen wird. Dieser Spray schlägt sich auf der Oberfläche 21 der Arbeitswalzen 2' und 2'' und/oder an der Oberfläche 23 des Walzbandes 28 nieder, wodurch die angestrebte Herabsetzung der
Reibungsverhältnisse im Walzspalt 8 bewirkt wird. In der Wanne 17 wird Walzöl zusammen mit dem Kühlmittel aufgefangen und mittels einer Förder- und Wiederaufbereitungsanlage recycelt .
Die Figur 2 zeigt eine Anordnung von Sprühdüsen 5 auf einem Sprühbalken 13. Jeder Sprühdüse 5 ist jeweils über eine erste Leitung 6 Walzöl und über eine zweite Leitung 7 Luft
zugeführt. Jede Sprühdüse 5 erzeugt einen Sprühstrahl 9, der im Querschnitt 15 gesehen flach ausgebildet ist. Die
Aneinanderreihung dieser einzelnen flachen Sprühstrahlen 9 bildet einen hinsichtlich der Ölkonzentration homogenen
Gesamt-Sprühstrahl 19.
Die Figur 3 zeigt eine SchnittZeichnung der
Zerstäubungseinrichtung 4. Wie bereits gesagt wird dieser Zerstäubungseinrichtung 4 jeweils über eine Anschlussleitung 6 Walzöl und über eine andere Anschlussleitung 7 Luft
zugeführt. Die Erzeugung des Öl-Luft-Gemischs erfolgt in an sich bekannter Weise: In einer Verwirbelungskammer 31 treffen die beiden Medien Luft 27 und Öl 26 aufeinander. Die mit hoher Geschwindigkeit an einer Blende des Walzöl-Zulaufs 6 vorbei strömende Luft 27 reißt dabei Öl-Partikel 26 mit, so dass sich in der Verwirbelungskammer 31 ein Gemisch aus Luft und fein verteilten Öl-Flüssigkeitströpfchen bildet. Größe und Ausbildung dieser Flüssigkeitströpfchen können dabei jeweils durch die Menge der zugeführten Medien und durch
Blenden in einem breiten Bereich eingestellt werden. Diese Blenden im Zulauf von Luft und Öl sind in der
Zerstäubungseinrichtung 4 auswechselbar. Dadurch ist es möglich, je nach Anforderung ein geeignetes Gemisch aus Luft und Flüssigkeitsteilchen herzustellen. Dieses Gemisch wird über ein kurzes Verbindungsstück einer Sprühdüse 5 zugeführt. Die Sprühdüse 5 ist im Bereich einer Mündung 18 sphärisch gekrümmt. Im Bereich der sphärischen Krümmung 12 sind zwei Austrittsöffnungen 10 ausgebildet. Jede dieser
Austrittsöffnungen 10 wird durch einen Schlitz im Bereich der Mündung 18 gebildet. Die Herstellung dieses Schlitzes in der sphärischen Krümmung 10 kann einfach durch einen Einschnitt mit einem Sägeblatt erfolgen.
Die Figur 4 zeigt zwei Ansichten des Mundstücks 18: in der oberen Darstellung ist das Mundstück 18 in einer
geschnittenen Ansicht, in der unteren Darstellung in einer räumlichen Ansicht zu sehen. Das Mundstück 18 ist nach außen konvex gekrümmt. In der vorliegenden Aus führungs form ist die Krümmung 12 ein Kreisbogen. Eine korrespondierende Krümmung ist auch an der inneren Wand des Mundstücks 18 ausgebildet. Am Zenit der Krümmung 12 sind zwei durch Einschnitte
gebildete Austrittsöffnungen 10 für das Gemisch zu sehen, die - in einer der Ausströmrichtung entgegengesetzten Richtung gesehen - jeweils die Form eines "C " aufweisen. Die
Anordnung dieser beiden C-förmigen Austrittsöffnungen 10 ist dabei so gewählt, dass die Schenkel 25 der beiden "C" von einer Symmetrieachse 11 weg weisen. Anders ausgedrückt, die beiden Einschnitte "C" liegen Rücken-an-Rücken . Die
Herstellung dieser Austrittsöffnungen 10 erfolgt durch
Einschnitte. Die Ebenen der Einschnitte 10 stehen in einem Winkel 30 zueinander. Die Schlitzbreite 14 dieser Einschnitte liegt vorteilhaft etwa zwischen 0,6 bis 0,7 mm. Durch diese Ausbildung des Mündungsbereichs der Sprühdüse 5 wird
erreicht, dass ein Sprühstrahl 9 gebildet wird, der eine flache Querschnittsfläche und eine weitgehend homogene
Verteilung der Schmiermittelkonzentration aufweist.
Die Figur 5 veranschaulicht in einer stark vereinfachten Darstellung die Schmierung im Walzspalt, wobei die obere Darstellung die Schmierung mit Emulsion gemäß Stand der Technik, die untere Darstellung, die erfindungsgemäße
Aufbringung des Walzöls mittels eines Sprays darstellt.
Obwohl es auch bei der Emulsionsschmierung zu einer Anlage von Schmierstoff 26 an der Oberfläche 21 der Arbeitswalze 2', 2'' und an der Oberfläche 23 des Walzbandes 8 kommt, ist aufgrund der Emulsion 20 die Schmiermittelkonzentration im Walzspalt 8 geringer als bei der Einbringung des
Schmiermittels in Form eines Sprays, was in der unteren
Darstellung der Figur 5 veranschaulicht ist.
Dank der Erfindung bildet sich im Walzspalt 8 eine verglichen mit Emulsions-Schmierung höhere Konzentration von
Schmiermittel aus. Abhängig von der Walzgeschwindigkeit, der Walzenrauheit und anderen Prozessgrößen kann ein
vergleichsweise niedriger Ölverbrauch von 50 ml pro Minute bis 200 ml pro Minute pro Walzgerüst erreicht werden. Bei der Herstellung von Walzband ist dies ein erheblicher
Kostenvorteil. Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die sehr stark verringerte Reibung im Walzspalt, wodurch die Walzkräfte und Walzmomente für den Walzprozess verringert werden können. Insbesondere beim Kaltwalzen kann eine sehr gute Oberflächenqualität des Walzbandes erzielt werden.
Zusammenstellung der verwendeten Bezugszeichen
1 Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels 2', 2'' Arbeitswalze
3 ' , 3 ' ' Stützwalze
4 Zerstäubungseinrichtung
5 Sprühdüse
6 Leitung (Schmiermittel)
7 Leitung (Trägergas)
8 Walzspalt
9 Sprühstrahl
10 Austrittsöffnung
11 Symmetrieachse
12 Krümmung
13 Sprühbalken
14 Schlitzbreite
15 Querschnitt
16 Förder- und Aufbereitungsanlage
17 Wanne
18 Mundstück
19 Gesamt-Sprühstrahl
20 Emulsion
21 Oberfläche der Arbeitswalzen
22 Kühlmittel
23 Oberfläche des Walzbandes
24', 24'' Achse der Arbeitswalze 2', 2''
25 Schenkel
26 Schmiermittel, Walzöl
27 Trägergas, Luft
28 Walzband
29 Dosierpumpe
30 Winkel
31 Verwirbelungskammer

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbringen eines Schmiermittels beim
Walzen von metallischem Walzgut, insbesondere eines in einem Walzspalt (8) zwischen zwei Arbeitswalzen (2',
2'') hindurch geführten Walzbandes (28), gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
Erzeugen eines Gemischs aus Schmiermittel und einem Trägergas in einer Zerstäubungseinrichtung (4);
Zuführen des Gemischs zu einzelne Sprühdüsen (5) einer Anordnung von Sprühdüsen (5), um einen in Richtung der Breite des Walzbandes zusammenhängenden Gesamt- Sprühstrahl (19) zu erzeugen, wobei der Gesamt- Sprühstrahl (19) aus im Querschnitt im wesentlichen flache ausgebildeten Sprühstrahlen (9) zusammengesetzt wird;
Auftragen des Gesamt-Sprühstrahls (19) auf die Oberfläche (21) zumindest einer der Arbeitswalzen und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (28) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sprühstrahl (9) mittels einer Sprühdüse (5) gebildet wird, welche ein Mundstück (18) mit zumindest zwei Austrittsöffnungen (10) aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein sphärisch gekrümmtes Mundstück (18) mit zumindest zwei bezüglich einer Symmetrieachse (11) symmetrisch angeordneten Austrittsöffnungen (10) verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Auftragen des Gesamt-Sprühstrahls (19) eine
Anordnung von Sprühdüsen (5) verwendet wird, welche in einer Reihe auf einem Sprühbalken (13) angeordnet sind, und wobei jede der Sprühdüsen (9) einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen flache ausgebildeten Sprühstrahl (9) erzeugt und wobei jeder der Sprühstrahlen (9) in seiner Breitenrichtung gesehen etwa parallel zur Achse (24', 24'') einer Arbeitswalze (2',2'') gerichtet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass Luft als Trägergas verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadur gekennzeichnet, dass als Schmiermittel ein Walzöl verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Erzeugen des Gemischs der
Zerstäubungseinrichtung Walzöl und Luft mit einer
Temperatur zugeführt werden, welche der
Umgebungstemperatur entspricht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl der Zerstäubungseinrichtung mittels einer Dossierpumpe (29) zugeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzöl in einer Menge von kleiner als 200 ml pro Minute zugeführt wird.
10. Vorrichtung zum Aufbringen eines Schmiermittels in den Walzspalt eines Walzgerüstes, wobei durch den
Walzspalt ein metallisches Walzband (28) hindurchgeführt wird, umfassend:
eine Zerstäubungseinrichtung (4), welcher das Schmiermittel und ein Trägergas zugeführt ist, um ein Gemisch aus Schmiermittel und Trägergas zu erzeugen;
eine Anordnung von Sprühdüsen (5), die mit der Zerstäubungseinrichtung (4) verbunden sind und denen jeweils das Gemisch über Verbindungsleitungen
(6, 7) zugeführt ist, wobei die Anordnung so gewählt ist, dass jede Sprühdüse (5) einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen flach ausgebildeten Sprühstrahl (9) erzeugt, welcher auf die Oberfläche einer Arbeitswalze (2', 2'') und/oder auf die Oberfläche (23) des Walzbandes (28) gerichtet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, dass jede Sprühdüse (5) eine Mundstück (18) mit zumindest zwei Austrittsöffnungen (10)
aufweist, die dazu eingerichtet sind, einen im
Querschnitt im Wesentlichen flach ausgebildeten
Sprühstrahl (9) zu erzeugen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch
gekennzeichnet, dass das Mundstück im Bereich der
Ausbildung der zumindest zwei Austrittsöffnungen
sphärisch gekrümmt ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, dass im Bereich der sphärisch in
Krümmung (12) des Mundstücks (18) zwei
Austrittsöffnungen (10) ausgebildet sind, welche
bezüglich einer Symmetrieachse (11) symmetrisch sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Austrittsöffnungen (10 C-förmig mit einer von der Symmetrieachse (11)
wegweisenden Schenkeln (25) ausgebildet sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (10) jeweils eine Breite (14) aufweisen, wobei in diese
Breite (14) kleiner als ein Millimeter, bevorzugt 0,6 bis 0,7 mm ist .
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der
Sprühdüsen (5) so gewählt ist, dass durch die einzelnen Sprühstrahlen (9) der Sprühdüsen (5) ein
zusammenhängender Gesamt-Sprühstrahl (19) gebildet wird, welcher auf die Oberfläche einer Arbeitswalze (2', 2'') gerichtet ist und eine Breitseite aufweist, die etwa parallel zur Achse (24', 24'') der Arbeitswalze (2', 2'') ausgerichtet ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, dass das Schmiermittel ein
Walzöl und das Trägergas Luft ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, dass das Walzöl mittels einer
Dossierpumpe (29) der Zerstäubungseinrichtung (4) zugeführt ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dossierpumpe (29) der
Zerstäubungseinrichtung (4) das Walzöl in einem
Volumenstrom von kleiner als 200 ml pro Minute zuführt.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch
gekennzeichnet, dass das Walzöl eine Temperatur
aufweist, welche in etwa der Umgebungstemperatur des Walzgerüstes entspricht.
21. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, dass die beiden Austrittsöffnungen (10) durch jeweils in einer Ebene liegende Einschnitte im Mundstück (18) gebildet sind, wobei die Ebenen
zueinander einen Winkel (30) einschließen.
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