СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПРОКАТНОЙ ИЛИ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 2020 года по МПК B21B27/10 F16C33/10 

Изобретение относится к способу эксплуатации стана горячей или холодной прокатки в прокатной или металлургической установке, содержащего ряд прокатных клетей с опорными валками, установленными по меньшей мере на одном подшипнике скольжения, снабжаемом смазкой.

Валки, установленные на опорах скольжения в прокатной клети, описаны, например, в US 2200837 A. Аналогичное решение показано в US 2575830 A. Смесь смазочных веществ, имеющая специальный состав, раскрыта в US 4043925 A.

В подшипниках скольжения, обычно применяемых в области прокатки и металлургии в станах горячей и холодной прокатки полос, в качестве смазок используются масла, причем предпочтительно используются минеральные масла. Вязкость масла обеспечивает достаточную смазочную пленку, надежно отделяющую вращающиеся детали от неподвижных деталей. В процессе скольжения вследствие внутреннего вязкого трения образуется тепло, приводящее к повышению температуры масла и снижению вязкости смазочного масла. Это, в свою очередь, неизбежно приводит к снижению несущей способности подшипника скольжения, которая является недостатком.

Дополнительной задачей смазки является отвод от подшипника возникающего тепла.

Недостаток известного способа связан со следующими обстоятельствами.

В случае обычно используемых минеральных масел в подшипниках скольжения может возникнуть негерметичность, и, таким образом, в контур подшипника может попасть, например, охлаждающая вода из процесса прокатки. Из-за этого подшипник может быть поврежден. Чтобы избежать этого, в ходе трудоемкого и дорогостоящего процесса из смазочного масла для подшипника скольжения удаляется вода для предотвращения повреждения подшипника из-за воды, не смешивающейся с маслом. Кроме того, процесс отделения воды уменьшает срок службы масла.

С другой стороны, вследствие негерметичности в подшипнике скольжения масло из контура подшипника скольжения может попасть в процесс прокатки. Неопределенное и нежелательное смазывание зазора между валками (в этом случае масло переходит, например, через опорный валок на рабочий валок) может привести, например, к нестабильности процесса или ухудшению качества продукта.

В станах холодной прокатки смешивание низковязкого масла для валков с высоковязким маслом для подшипников скольжения приводит к ухудшению смазывания в зазоре между валками и неблагоприятному испарению. Кроме того, остатки высоковязкого масла для подшипников скольжения на прокате могут привести к проблемам при его последующей обработке, например, в процессе отжига.

Еще одна проблема заключается в том, что минеральное масло из подшипника скольжения может гореть на горячей поверхности прокатываемой полосы.

Поэтому в основе изобретения лежит задача, предложить способ указанного выше типа, при помощи которого могут быть решены вышеупомянутые проблемы. В частности, должна быть обеспечена улучшенная эксплуатация прокатных станов, которой не мешают указанные выше проблемы.

Решение этой задачи посредством изобретения отличается тем, что в качестве смазки для подшипника скольжения применяется однофазная текучая среда на водной основе, в которую добавлена по меньшей мере одна повышающая вязкость присадка, причем в воду в качестве присадки добавлен

биополимерный материал, причем биополимерный материал, в частности, представляет собой целлюлозу, крахмал и/или бактериальные полисахариды, или добавлена

соль модифицированной целлюлозы в качестве единственного полимерного смазывающего вещества.

Содержание воды в смазке предпочтительно составляет по меньшей мере 50 объемных процентов.

В текучую среду может быть добавлена по меньшей мере одна дополнительная функциональная присадка. При этом она может представлять собой, например, подмешиваемую к текучей среде антикоррозионную присадку или присадку, улучшающую смазочные свойства.

Наконец, может быть предусмотрено, что в воду добавлен загуститель смазки, выбранный из группы, состоящей из металлического мыла из монокарбоновых и/или дикарбоновых кислот, карбамидов, слоистых силикатов, твердых смазок и аэросила.

Соответственно вместо минерального масла, обычно используемого в подшипниках скольжения, в частности в подшипниках в прокатных станах, применяется однофазная смазка на водной основе, смешанная с присадками. Посредством присадок можно установить необходимую вязкость.

Поскольку теперь смазочное вещество изготовлено на водной основе, оно имеет более высокую теплоемкость и плотность по сравнению с ранее используемыми минеральными маслами. Это приводит к улучшенному отводу тепла из смазочного зазора подшипника скольжения. Кроме того, смазка на водной основе обеспечивает значительно меньшую зависимость вязкости от температуры. Однофазная среда очень хорошо фильтруется, многофазные же эмульсии для этого не подходят.

Благодаря предложенному способу получаются различные преимущества, которые особенно, но не исключительно, проявляются при использовании в подшипниках опорных валков прокатных станов.

Смешивание однофазной смазки на водной основе с технологической жидкостью (например, охлаждающей жидкостью) является намного менее критичным, так как рабочая среда подшипника скольжения выполнена на водной основе. Требуется корректировка только концентрации присадок.

Утечка однофазной рабочей среды подшипника скольжения на водной основе меньше влияет на процесс холодной прокатки и не влияет на процесс горячей прокатки.

В отличие от минерального масла однофазная рабочая среда подшипника на водной основе является негорючей, что особенно предпочтительно проявляется в случае горячих поверхностей прокатываемой полосы.

Кроме того, благодаря лучшему теплоотводу также может быть уменьшен контур смазки подшипника. Это в особенности относится к размеру бака и поперечным сечениям трубопроводов, а также к установленной мощности насоса.

Смазки на водной основе как таковые известны и могут быть использованы для предлагаемого способа. В частности, можно особо упомянуть следующие документы: DE 10 2009 039 626 A1, WO 2009/106359 A1, CN 102010780 B и CN 101718297 B, в которых подробно описаны соответствующие смазки, выполненные на водной основе и пригодные для настоящего изобретения.

Изобретение относится к способу эксплуатации стана горячей или холодной прокатки в прокатной или металлургической установке, содержащего ряд прокатных клетей с опорными валками, установленными по меньшей мере на одном подшипнике скольжения, снабжаемом смазкой. В качестве смазки для подшипника скольжения применяют однофазную текучую среду на водной основе, в которую добавлена по меньшей мере одна повышающая вязкость присадка, причем в воду в качестве присадки добавлен биополимерный материал, причем биополимерный материал, в частности, представляет собой целлюлозу, крахмал и/или бактериальные полисахариды, или добавлена соль модифицированной целлюлозы в качестве единственного полимерного смазывающего вещества. Технический результат: обеспечение улучшенной эксплуатации прокатных станов. 3 з.п. ф-лы.

1. Способ эксплуатации стана горячей или холодной прокатки в прокатной или металлургической установке, содержащего ряд прокатных клетей с опорными валками, установленными по меньшей мере на одном подшипнике скольжения, снабжаемом смазкой,

отличающийся тем,

что в качестве смазки для подшипника скольжения применяют однофазную текучую среду на водной основе, в которую добавлена по меньшей мере одна повышающая вязкость присадка, причем в воду в качестве присадки добавлен

биополимерный материал, причем биополимерный материал, в частности, представляет собой целлюлозу, крахмал и/или бактериальные полисахариды, или добавлена

соль модифицированной целлюлозы в качестве единственного полимерного смазывающего вещества.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что содержание воды в смазке составляет по меньшей мере 50 объемных процентов.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что в текучую среду добавлена по меньшей мере одна дополнительная функциональная присадка.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что в воду добавлен загуститель смазки, выбранный из группы, состоящей из металлического мыла из монокарбоновых и/или дикарбоновых кислот, карбамидов, слоистых силикатов, твердых смазок и аэросила.