专利名称：用于在辊压金属轧辊物料时涂覆润滑剂的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通常来说辊压金属轧辊物料、尤其辊压被引导穿过两个工作辊之间的轧辊间隙的轧制带的技术领域，其中为了润滑而使用润滑剂。
背景技术：
已知的是，在辊压金属轧辊物料、例如金属板时，为了进行润滑和冷却而使用了液态或气态的加工介质。所述加工介质分别根据辊压工艺类型的不同而变化:在热轧中，所述轧辊物料被加热到ioo°c以上，此时通常采用水-油乳化物；在冷轧中，所述轧辊物料的温度通常在轧制过程前处于100°c以下，此时大多通过冷轧润滑油进行在轧辊间隙中的润滑，其中还应用了冷却液。尽管不论是在热轧还是在冷轧中都将被输入的轧制液接收在设备底面上，并且原则上在处理之后能够重新应用在轧制过程中，还是力求将润滑剂和冷却剂的消耗尽可能低地保持。
发明内容
本发明的任务在于，提供用于在辊压金属轧辊物料时涂覆润滑剂的方法，在所述方法中能够尽可能低地消耗润滑剂。所述任务通过根据权利要求1的特征的方法，并通过根据权利要求10的特征的装置实现。在每个从属权利要求中规定了本发明的有利的设计方案。根据本发明的 基本构思，被用于轧辊间隙润滑的介质不是轧制液体，而是喷雾(Spary)、也即由轧制油和承载气体构成的混合物。所述润滑剂在雾化器中被分散为分布精细的液滴，并借助于承载气体被引入轧辊间隙中。这种在轧辊间隙中的涂覆或者说进入既能够通过向工作辊的表面的喷射完成，和/或能够通过向朝着轧辊间隙运行的轧辊物料的表面的喷射完成。通过作为喷雾的润滑剂的均匀涂覆能够将所述乳化液消耗量保持得相对较低。所述以小液滴形式存在的润滑剂仅非常有针对性地浸润在工作辊和/或轧辊物料表面的区域中，所述区域对于在辊压时的摩擦来说是有决定性作用的。然而此处非常关键的是，为了进行润滑要令足够多的油量进入轧辊间隙中；这通常能够通过向工作辊表面的喷射或向运行的轧制带表面喷射或向这两个表面的喷射实现。与乳化液(EmuI sion )相比，所述在轧辊间隙中的润滑剂的浓度显然更高。为了提高所使用的润滑剂的效率，因此向轧辊间隙中输入刚刚好这么多的轧制油，如同根据上述轧辊物料类型的不同为了降低轧辊间隙中的摩擦力所需要的那样。本发明规定了在所述轧制带的宽度方向上实现了润滑剂的均匀涂覆。由此降低了风险，以免在轧辊间隙中在宽度方向上设置有不同的摩擦系数。这尤其在冷轧时特别有利的，因为所期望的金属的最终厚度相对较低，并且可能容易出现润滑膜的局部破损。此外，在冷轧时通常需要金属板的良好的表面性能，这是保证在轧辊间隙中充分润滑的前提。其他的有利的效果在于，润滑剂以更精细的形式、也即不以乳化液的形式被使用，从而在润滑剂中不需要乳化剂。因此得到所述有利的效果，使得润滑油能够相对容易地从冷却剂、例如水中被分离，并且在必要情况下经处理之后被重新使用、也即能够被输入到回路中。当通过每个喷嘴完成润滑剂的涂覆，所述喷嘴被成排布置，并且规定分别在横截面上大体上形成呈平面构成的喷射射束时,是有效的。在此，所述每个横截面能够叠加在边缘区域上。因此，以这种方式规定通过所述轧制带的宽度能够形成平面状的整体喷射射束，利用所述整体喷射射束能够将润滑剂均匀且有针对性地引入到轧辊间隙中。为了实现润滑剂通过所述喷射射束的横截面尽可能均匀的分布，当使用了至少具有两个排出开口的喷嘴时则是有效的。根据所述至少两个排出开口的形状的不同，在涂覆时实现了润滑剂非常好的均匀的面积浓度。当使用了具有被弯曲为球状喷嘴件(MundstUck)的喷嘴时，对于均匀的润滑剂涂覆来说可能是有效的。在所述弯曲的喷嘴件中设有两个关于对称轴线对称构造的C型缝隙。因此能够通过相对较少数量的喷嘴形成喷雾，所述喷雾均匀地涂覆润滑剂。根据所述缝隙的深度和角位置的不同能够对喷射射束的横截面产生影响。为了尽可能有效地将所述润滑剂引入到轧辊间隙中，当所述喷雾由相互依次排列的单个喷射射束构成时可能是有利的地，其中规定每个这样的喷射射束在其宽度方向上大致平行于两个工作辊的轴线。在所述方法的更简单的设计方案中，可以采用空气作为用于润滑剂小液滴的载体介质。鉴于能量消耗，当使用不被加热而是通常具有与环境温度相当的温度的轧制油时，可能是特别有利的。
为了对本发明进行详细阐`述在说明书的以下部分中参照附图，从所述附图中，根据非限制性的实施例不应排除本发明的其他有利的实施方式、细节和改进方案。其示出了:
图1为轧机机座的示意性的垂直剖面图，布置根据本发明的装置以将润滑剂引入到轧辊间隙中；
图2为具有依次排列的喷嘴的喷射梁(Spriihbalken)的立体图，其中绘制了由单个喷射射束组成的整体喷射射束；
图3为全部喷嘴的雾化装置的剖面 图4为喷嘴的喷嘴件的实施方式的立体剖面 图5为轧辊间隙润滑的细节示图，其示出了利用乳化液进行的润滑和利用轧制油进行的润滑之间的对比示图。
具体实施例方式图1以被强烈简化的示图的形式示出了轧机机座(WalzgerUst)的垂直剖面图。所述轧机机座基本上由两个工作辊2’和2’’、以及各个支撑辊3’和3’’构成。在轧辊间隙8中，轧制带(Walzband) 28在通过箭头表明的方向上被从左向右穿过所述两个工作辊2’与2’’之间。在运行侧上在轧制带28上侧面和下侧面上分别绘制了根据本发明的装置1，所述装置朝向轧辊间隙8喷射被雾化的轧制油。所述轧制油的雾化分别在雾化装置4中进行，轧制油和空气通过管路6或者说7被输入所述雾化装置中。如以下还要更详尽阐述的那样，在所述雾化装置4中形成了由空气和润滑剂小液滴构成的混合物，所述混合物借助于一系列喷嘴5以喷雾的形式被涂覆。所述喷雾沉积在工作辊2’和2’ ’的表面21上和/或轧制带28的表面23上，由此作用使得在轧辊间隙8中的摩擦系数的力求的降低(Herabsetzung)。在槽17中将轧制油与冷却剂共同进行涂覆并且借助于传输设备和再处理设备回收。图2示出了在喷射梁(Spriihbalken) 13上的一系列喷嘴5。分别将轧制油通过第一管路6并将空气通过第二管路7输送给每个喷嘴5。每个喷嘴5产生了喷射射束9，规定所述喷射射束在横截面15上被平面地构成。所述单个平面喷射射束9的依次排列构成了在油浓度方面均勻的整体喷射射束(Gesamt-Spriihstrahl) 19。图3示出了所述雾化装置4的剖面图。如已经提到的，分别将轧制油通过一个连接管路6并将空气通过其他的连接管路7输送给所述雾化装置4。以已知的方式产生所述油-空气混合物:在涡流腔室31中将两种介质空气27和油26彼此混合。以高速流经轧制油-入口 6的挡板的空气27在此与油颗粒26发生吸附(mitreifien)，从而在涡流腔室31中形成由空气和精细分布的油-小液滴构成的混合物。在此，所述小液滴的尺寸和构造可以分别通过被输入的介质的量并通过在宽度区域上的挡板来进行调整。在空气和油入口处的挡板在雾化装置4中是可更换的。由此可以实现，根据配置的不同来制备适宜的由空气和小液滴构成的混合物。所述混合物通过喷嘴5的短的连接件被输入。所述喷嘴5在喷嘴件18的区域中被球状地弯曲。在所述球状弯曲部12的区域内构造了两个排出开口 10。所述每个排出开口 10通过在喷嘴件18的区域中的缝隙构成。所述在球形弯曲10中的缝隙的制造可以简单地通过使用锯条切开来完成。
图4示出了所述喷嘴件18的两个示图:在上面的示图中是以剖面图形式示出的喷嘴件18，在下面的示图中是以立体图形式示出的喷嘴件。所述喷嘴件18向下凸出地弯曲。在本实施方案中，所述弯曲部12是圆弧。在所述喷嘴件18的内壁上也可以构成相应的弯曲部。在所述弯曲部12的顶点(Zenit)上设有两个由切口构成的用于混合物的排出开口10，所述排出开口沿与流出方向相反的方向看具有“C”的形状。在此如此选择所述两个C状排出开口 10的布置方式，从而使所述两个“C”的支腿25远离对称轴线11。换句话说，所述两个切口“C”背对背地放置。所述排出开口 10的制造通过切口完成。所述切口 10的平面相互形成角度30。有利的是，所述切口的切口宽度14约为0.6mm至0.7mm。通过所述喷嘴5的喷射区域的构造，能够形成喷射射束9，所述喷射射束具有平整的横截面和润滑剂浓度在大范围内的均匀分布。图5以被强烈简化的示图的形式示出了在轧辊间隙中的润滑，其中上面的示图示出了根据现有技术利用乳化液进行的润滑，下面的示图示出了根据本发明借助于喷雾将轧制油进行涂覆。尽管在对设备的乳化液润滑中也令润滑剂26出现在工作辊2’和2’’的表面21上，以及轧制带8的表面23上，但由于乳化液20，在轧辊间隙8中的润滑剂浓度低于润滑剂以喷雾形式被引入时的浓度，这是图5中下面的示图中示出。鉴于本发明，在所述轧辊间隙8中形成了相对于乳化液润滑(Emulsions-Schmierung)来说更高的润滑剂浓度。根据棍压速度、棍压粗糙度和其他加工参数可以达到单台轧机机座每分钟50ml至每分钟200ml的相对较低的油耗。这在所述轧制带的制备过程中是显著的成本优势。通过在所述轧辊间隙中强烈降低的摩擦得到了其他的有利的效果，由此能够降低用于辊压过程的辊压力和辊压力矩。尤其在冷轧中能够实现轧制带的非常好的表面性能。附图标记列表
I用于涂覆润滑剂的装置 2’、2’’工作辊
3’、3’’支撑辊
4雾化装置
5喷嘴
6管路(润滑剂)
7管路(承载气体)
8轧辊间隙
9喷射射束
10排出开口
II对称轴线
12弯曲部
13喷射梁
14缝隙宽度
15横截面
16传输设备和处理设备
17槽
18喷嘴件
19整体喷射射束
20乳化液
21工作辊的表面
22冷却剂
23轧制带的表面
24’、24’ ’工作辊2’和2’ ’的轴线
25支腿
26润滑剂、轧制油
27承载气体、空气
28轧制带
29配量泵
30角度
31涡流腔室
权利要求
1.用于在辊压金属轧辊物料、尤其是辊压被引导穿过两个工作辊(2’、2’’ )之间的轧辊间隙(8)的轧制带(28)时涂覆润滑剂的方法，其特征在于以下步骤: 在雾化装置(4)中形成由润滑剂和承载气体构成的混合物； 将所述混合物输送给一系列喷嘴(5)的各个喷嘴(5)，以便沿轧制带的宽度方向形成连续的整体喷射射束(19)，其中所述整体喷射射束(19)由在横截面中基本上平面构造的喷射射束(9)组成； 将所述整体喷射射束(19)涂敷到所述工作辊中至少一个工作辊的表面(21)上并且/或者涂敷到所述轧制带(28)的表面(23)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个喷射射束(9)借助于喷嘴(5)形成，所述喷嘴具有带有至少两个排出开口( IO )的喷嘴件(18 )。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使用球状地弯曲的喷嘴件(18)，所述喷嘴件具有至少两个关于对称轴线(11)对称地布置的排出开口(10)。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在涂敷所述整体喷射射束(19)时使用了一系列喷嘴(5)，所述喷嘴成排地布置在喷射梁(13)上，并且其中所述喷嘴(9)中的每个喷嘴沿横截面上看形成基本上平面构造的喷射射束(9)，并且其中所述喷射射束(9)中的每个喷射射束沿其宽度方向看大致平行于工作辊(2’、2’’)的轴线(24’、24’’)对准。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，空气作为承载气体使用。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，轧制油作为润滑剂使用。
7.根据权利要求5和6所 述的方法，其特征在于，在形成混合物时，将具有相当于环境温度的温度的空气和轧制油输送给雾化装置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述轧制油借助于配量泵(29)输送给所述雾化装置。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述轧制油以小于每分钟200ml的量输送。
10.一种装置，其用于将润滑剂涂覆到轧机机座的轧辊间隙中，其中引导金属轧制带(28)穿过所述轧辊间隙，所述装置包括: 雾化装置(4)，将所述润滑剂和承载气体输送给所述雾化装置，以便形成由润滑剂和承载气体构成的混合物； 一系列喷嘴(5)，所述一系列喷嘴与雾化装置(4)相连接，并且分别通过连接管路(6、7)将混合物输送给所述一系列喷嘴，其中如此选择布置方式，从而使得每个喷嘴(5)形成在横截面中看基本上平面构造的喷射射束(9)，所述喷射射束对准到工作辊(2’、2’ ’ )的表面上并且/或者对准到轧制带(28)的表面(23)上。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，每个喷嘴(5)具有带有至少两个排出开口( 10)的喷嘴件(18)，安装所述排出开口以便形成在横截面中基本上平面构造的喷射射束(9)。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述喷嘴件在构造所述至少两个排出开口的区域中球状地弯曲。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，在所述喷嘴件(18)的球状的弯曲部(12 )的区域中构造有两个排出开口( IO )，所述排出开口关于对称轴线(11)对称。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述两个排出开口(10)连同远离所述对称轴线(11)的支腿(25 )呈C状地构造。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述排出开口(10)分别具有宽度(14)，其中所述宽度(14)小于1mm、优选在0.6mm至0.7mm。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的装置，其特征在于，如此选择所述喷嘴(5)的布置方式，从而通过所述喷嘴(5)的各个喷射射束(9)形成连续的整体喷射射束(19)，所述整体喷射射束对准到工作辊(2’、2’ ’)的表面上并且具有宽度侧，所述宽度侧大致平行于所述工作辊(2’、2’ ’)的轴线(24’、24’ ’)对准。
17.根据权利要求10至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述润滑剂为轧制油并且所述承载气体为空气。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，借助于配量泵(29)将所述轧制油输送给所述雾化装置(4)。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述配量泵(29)将所述轧制油以小于每分钟200ml的体积流量输送给所述雾化装置(4)。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述轧制油具有大致相当于轧机机座的环境温度的温度。
21.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述两个排出开口(10)通过分别位于平面中的切口在所述喷嘴件(1·8)中形成，其中所述平面相互夹成角度(30)。
全文摘要
本发明涉及一种用于在辊压金属轧辊物料、尤其是辊压被引导穿过两个工作辊(2'、2'')之间的轧辊间隙(8)的轧制带(24)时涂覆润滑剂的方法，其特征在于以下方法步骤在雾化装置(4)中形成由润滑剂和承载气体构成的混合物；将所述混合物导入一系列喷嘴的各个喷嘴(5)中，以便沿轧制带的宽度的方向形成连续的整体喷射射束(19)；借助于所述整体喷射射束(19)将混合物涂敷在工作辊中的至少一个工作辊的表面(21)上和/或涂敷在轧制带(24)的表面(23)上。
文档编号B05B1/14GK103249504SQ201180060262
公开日2013年8月14日 申请日期2011年9月2日 优先权日2010年12月16日
发明者V.阿塔拉, 陈建, G.迪里萨默, M.埃德, K.哈勒, K.克林佩尔施泰特, K.马祖罗夫斯基 申请人:西门子 Vai 金属科技有限责任公司