Способ смазки и охлаждения при холодной прокатке Советский патент 1988 года по МПК B21B45/02 

со

О5

г

00 4 4

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на станах холодной прокатки.

Цель изобретения - экономия эмульсии и повышение эффективности смазки и охлаждения.

На чертеже схематически изображено устройство для осуществления предлагаемого способа смазки и охлажде- ния.

Устройство состоит из подводящего трубопровода 1f напорного гидроциклона 2, трубопровода 3 подачи малоконцентрированной эмульсии, трубопрово- да 4 подачи высококонцентрированной эмульсии, смесителя 5 и коллекторов 6 и 7.

При прокатке по предлагаемому способу эмульсии разной концентрации подавались на полосу и валки через отдельные системы. Так как объем системы охлаждения валков стана 630 составляет значительную величину (1000 м), подача эмульсии другой концентрации на полосу в течение нескольких часов не приводила к существенному изменению концентрации эмульсии, подаваемой на валки. Данные сведены в таблицу.

В процессе испытаний прокатывался металл марки 08КП, толщиной 2,0 - 3,0 мм. В опытах 1-4 последовательно изменялась концентрация эмульсии, подаваемой на валки. Увеличени:е концентрации эмульсии до 5% (опыт 4) приводит к росту температуры валков до 63°С, что говорит о некотором снижении ее охлаждающей способности.

Уменьщение концентрации эмульсии до 0,01% (опыт 1) приводит к снижению смазочной способности эмульсии, о чем можно судить по уменьшению скорости прокатки с 15 до 14 м/с. Повы- щение скорости прокатки до номинальной величины 16 м/с быпо достигнуто за счет увеличения концентрации . эмульсии, подаваемой на полосу до 100% (опыт 13).

В опытах 5-9 последовательно изменялась концентрация эмульсии, подаваемой на полосу. Концентрация эмульсии, подаваемой на валки, составила 3,0%, что соответствует обычной концентрации эмульсий, применяемых на листовых станах. Скорость прокатки оставалась на уровне номинальной величины, а температура валков незначи

5

Q 5 0

„

5

5

0

5

тельно изменялась в допустимых пределах.

Снижение концентрации эмульсии, подаваемой на валки, до 0,01% показало, что в этом случае смазочная эффективность определяется концентрацией эмульсии, подаваемой на полосу (опыты 10-13). При изменении концентрации эмульсии, подаваемой на полосу с 5,0 до 100% скорость прокатки возросла с 10 до 16 м/с. Температура валков изменялась незначительно (в пределах 40-45°С).

Таким образом, когда концентрации эмульсий, подаваемых на полосу и на Валки, находятся на нижних пределах, резко снижается их смазочная способность, что приводит к снижению скорости прокатки. Однако, в некоторых случаях, для получения холоднока- танного листа с минимальной загрязненностью поверхности, снижение концентраций эмульсий до нижних пределов допустимо. Если в опытах 1-9 загрязненность холоднокатаного листа составляла 350-600 мг/м, то в опыте 10 загрязненность уменьшилась до 150 мг/мЧ

Дальнейшие испытания показали, что при одновременном снижении концентрации эмульсий, подаваемых на полосу и на валки, ниже указанных в предлагаемом способе пределов, на поверхности холоднокатаного листа появлялись механические дефекты риска и царапина. Обычно эти дефекты связаны с низкой смазочной способностью эмульсии.

Таким образом, в результате про- мьшшенных испытаний установлено, что пределы изменения концентрации эмульсий, подаваемых на полосу и на валки, в-предлагаемом способе обеспечивают необходимое смазочное и охлаждающее действие при холодной прокатке полос.

Приме р.Смазочно-охлаждающую эмульсию по трубопроводу 1 подают в напорный гидроциклон 2, где производится ее разделение на две жидкие фазы с разной концентрацией. Разделение происходит за счет центробежной силы, создаваемой вращательным движением жидкости, а также за счет различия удельного веса масла и воды, образующих эмульсию. Высококонцентрированную эмульсию, например, концентрацией 5-100%, отводят через

3 136

верхнюю часть гидроциклона по трубопроводу 4 и подают в смеситель 5, а затем через коллектор 7 наносят на полосу. Малоконцентрированную эмульсию, например, концентрацией 0,01-5%, отводят через нижнюю часть гидроциклона по трубопроводу 3, а затем через коллектор 6 подают на полосу.

Охлаждение стана холодной прокатки производят как обычно по круговой циркуляции,С валков и полосы отработанные эмульсии стекают в сливную i магистраль, где происходит их естественное перемешивание и получение однородной эмульсии с загрязнениями со стана. Загрязненную эмульсию пропускают через очистные устройства, а затем снова подают на стан.

Кратковременность процесса разделения эмульсии на две части разной

концентрации, с последующим их перемешиванием после нанесения на валки и полосу, предотвращает расслоение эмульсии на водную и масляную фазы. В результате обеспечивается поддержание, постоянной концентрации эмульсии и увеличение срока ее работы. Разделение эмульсии можно произ0

Фактор разделения жидкостей в гидроциклонах, равный отношению скорости движения частиц в центробежном поле к скорости их перемещения в гравитационном поле, достигает величины Ф 2000. Тогда разделение эмульсии, аналогичное данному опыту, в гидроциклоне произойдет за время, равное 0,15 с. При выборе гидроциклона необходимо, чтобы время разделения жидкостей не превышало время их прохождения через гидроциклон.

Расход эмульсии, подаваемой на 5 валки одной клети стана 630, составляет 70 л/с.

Если принять время прохождения эмульсии через гидроциклон, равным 5-10 с, то объем рабочей камеры гидроциклона должен составлять 350 - 700 л при расходе эмульсии 70 л/с. В предыдущем опыте с отстаиванием установлено, что время разделения эмульсии в гидроциклоне с фактором 5 разделения Ф„ 2000 составит 0,15 с. Эта величина значительно меньше заданного времени прохождения через гидроциклон эмульсии.

Таким образом, ориентировочный

Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано на станах холодной прокатки. Цель изобретения - экономия эмульсии и повьшение эффективности смазки и охлаждения.. Данный способ включает разделение эмульсии на высо- коконцентрированнуи и малоконцентрированную и последующую подачу высококонцентрированной эмульсии на полосу, а малоконцентрированной - на валки, 1 ил. 1 табл.

водить в напорном гидроциклонё, кото- Q расчет показывает, что один гидро

рыи ранее применяли для очистки от масел сточных вод. При этом концентрацию эмульсий на выходе гидроцикло- на можно изменять в процессе прокатки путем изменения расхода эмульсии, проходящей через один или несколько последовательно расположенных гидроциклонов. Это позволит оперативно изменять условия охлаждения и смазки в процессе прокатки.

С целью предупреждения расслоения высококонцентрированной эмульсии на водную и масляную составляющие после выхода из разделительного устройства эмульсию необходимо перед пода- чей на полосу пропустить через разделительное устройство.

Для определения эффективности работы разделительного устройства в предлагаемом способе использованы результаты лабораторных исследований и данные по промьшшенным гидроциклонам.

Отстаивание 10%-ной свежеприготовленной прокатной эмульсии показало, что через 30 с на поверхности выделяется 1% масла. При последующем перемешивании масло снова растворялось в эмульсии.

5

5

5

циклон емкостью 350-700 л со значительным резервом обеспечит необходимое разделение эмульсии на две фракции при ее расходе 70 л/с.

После разделения концентрированную эмульсию перед подачей на полосу необходимо перемешать с целью предупреждения ее расслоения на водную и. масляную составляющие. Для этого по- 0 дойдут промышленные гидроакустические роторные аппараты, применяемые для приготовления эмульсии.

Возможность регулирования концентрации эмульсий, подаваемых на полосу и валки в процессе прокатки, позволяет оперативно управлять условиями охлаждения и смазки при прокатке раз- ,; личного сортамента. Это в значительной степени отразится на качестве холоднокатаного листа и производи тельности стана.

Формула изобретения

Способ смазки и охлаждения при холодной прокатке, включающий подачу .эмульсии на полосу и на валки, о т- личающийся тем, что, с целью экономии эмульсии и повьшения эф0

51369844б

фективности смазки и охлаждения, пе- путем сепарации, после чего ма-покон- ред подачей на полосу и валки исход- центрированную эмульсию подают на ную эмульсию концентрацией 0,1-5% валки, а высококонцентрированную разделяет на высококонцентриронаннуто, эмульсию перемешивают до получения концентрацией 5-97%, и малоконцент- однородной жидкости и подают на полорированную, концентрацией 0,01-4,9%,

су.