JP4572478B2

JP4572478B2 - Rolling lubricant injection method

Info

Publication number: JP4572478B2
Application number: JP2001090886A
Authority: JP
Inventors: 謙岡本; 直人江川; 敏樹蛭田
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2001-03-27
Filing date: 2001-03-27
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2021-03-27
Also published as: JP2002282911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱間圧延や冷間タンデム圧延等の圧延ロールに圧延潤滑剤を噴射する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属板の熱間圧延や冷間タンデム圧延等を行なう圧延ロールは、圧延に供される金属板との摩擦によって摩耗したり表面疵が発生したりする。そのため定期的に圧延ロール表面を研削したり、あるいは圧延ロールを交換して操業している。
このような圧延ロールの研削や交換は、ロール原単位を上昇させて金属板の製造コストを上昇させる原因になる。
【０００３】
そこで圧延ロールと金属板の摩擦係数を減少することを目的として、圧延潤滑剤が使用されている。圧延ロールと金属板との間に圧延潤滑剤を供給すると、圧延ロールと金属板との摩擦係数が減少するばかりでなく、圧延荷重も減少するので、圧延ロールの駆動力を低減できる。その結果、ロール原単位の低減のほかに電力原単位の低減という効果もある。
【０００４】
図５は、従来から知られているミキサー装置１とスプレーヘッダー９を模式的に示す配置図であり、ミキサー装置１で混合された圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５をスプレーノズル10a ，10b ，10c に供給する配管系統とともに示す。
圧延潤滑剤３および希釈水４は、ミキサー装置１で混合された後、分割弁６，７，８を介してスプレーノズル10a ，10b ，10c に供給される。スプレーノズル10a ，10b ，10c は、圧延ロール（図示せず）の軸方向にそってスプレーヘッダー９に配設される。スプレーノズル10a ，10b ，10c は、その配設された位置に応じて配管をミキサー装置１から個別に設けて、各配管系統ごとに分割弁６，７，８から各々個別に圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５が供給される。
【０００５】
図５には、スプレーノズル10a ，10b ，10c を３つの配管系統に分ける例を示す。すなわち、スプレーヘッダー９に配設される一連のスプレーノズル10a ，10b ，10c の位置に応じて、内側に位置するスプレーノズル10a （以下、内側スプレーノズルという）には内側分割弁６を介して混合液５を供給し、中間に位置するスプレーノズル10b （以下、中間スプレーノズルという）には中間分割弁７を介して混合液５を供給し、外側に位置するスプレーノズル10c （以下、外側スプレーノズルという）には外側分割弁８を介して混合液５を供給する。
【０００６】
圧延に供される金属板（図示せず）の板幅が変化すると、図示しない情報伝達系，制御系により板幅に応じて中間分割弁７と外側分割弁８が開閉される。つまり、板幅が外側スプレーノズル10c 間の間隔より広い場合は、内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８を全て開いて、内側スプレーノズル10a ，中間スプレーノズル10b および外側スプレーノズル10c から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
【０００７】
また、板幅が外側スプレーノズル10c 間の間隔以下で、かつ中間スプレーノズル10b 間の間隔より広い場合は、外側分割弁８を閉じて、内側分割弁６，中間分割弁７を開いて、内側スプレーノズル10a および中間スプレーノズル10b から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
さらに、板幅が中間スプレーノズル10b 間の間隔以下の場合は、外側分割弁８，中間分割弁７を閉じて、内側分割弁６を開いて、内側スプレーノズル10a から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
【０００８】
このようにして、圧延に供される金属板の板幅に応じて中間分割弁７と外側分割弁８を開閉して混合液５の使用量を変更することによって、圧延潤滑剤３の消費量を削減できる。
しかし、混合液５を圧延ロールに噴射するにあたって、中間分割弁７と外側分割弁８を開閉すると、混合液５の流量が変化する。すなわち、内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８を全て開いて、内側スプレーノズル10a ，中間スプレーノズル10b および外側スプレーノズル10c から混合液５を圧延ロールに噴射する場合は、混合液５の流量が多くなる。一方、外側分割弁８，中間分割弁７を閉じて、内側分割弁６を開いて、内側スプレーノズル10a からから混合液５を圧延ロールに噴射する場合は、混合液５の流量が少なくなる。
【０００９】
混合液５の流量は、ミキサー装置１内における圧延潤滑剤３と希釈水４との混合状態（いわゆるエマルジョン状態）に多大な影響を及ぼす。混合液５の流量が多い場合は、ミキサー装置１内の混合液５（混合中）の流速が速くなり、圧延潤滑剤３と希釈水４の攪拌が強いので、圧延潤滑剤３と希釈水４が圧延ロールに衝突したときに分離し難くなる。その結果、圧延ロールへの圧延潤滑剤３の付着量が減少するという問題や、ミキサー装置１内での圧損が増大するという問題が発生する。
【００１０】
一方、混合液５の流量が少ない場合は、ミキサー装置１内の混合液５（混合中）の流速が遅くなり、圧延潤滑剤３と希釈水４の攪拌が弱いので、圧延潤滑剤３と希釈水４が圧延ロールに衝突したときに分離しやすくなる。その結果、圧延潤滑剤３の圧延ロールへの付着量は増大するが、混合液５の濃度が不均一になり、特に、それが圧延ロール軸方向の圧延潤滑剤３の付着の良否のばらつきになって現れ、圧延ロールの軸方向（すなわち金属板の板幅方向）の製品品質のバラツキが大きくなる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、圧延潤滑剤と希釈水との混合液を圧延ロールに噴射するにあたって、圧延に供される金属板の板幅に応じて混合液を噴射するスプレーノズルの個数を変更して圧延潤滑剤の消費量を削減するとともに、ミキサー装置内での混合液の流速を一定に維持して、混合液の特性を均一に保つ方法を提供することを目的とする。なお、本発明にいう金属板は金属帯をも含む意味とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ミキサー装置で圧延潤滑剤と希釈水とを混合し、圧延ロールの軸方向に複数個配設されたスプレーノズルを介して圧延潤滑剤と希釈水との混合液を圧延ロールに噴射する圧延潤滑剤の噴射方法において、圧延に供される金属板の板幅に応じて混合液を噴射するスプレーノズルの個数を変化させ、かつミキサー装置内を混合しながら流れる混合液の流速を一定に維持する圧延潤滑剤の噴射方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用するミキサー装置１とスプレーヘッダー９を模式的に示す配置図であり、ミキサー装置１で混合された圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５をスプレーノズル10に供給する配管系統とともに示す。
また図２は、本発明を適用するミキサー装置１の例を示す断面図であり、(a) は縦断面図、(b) はＡ−Ａ矢視の断面図である。
【００１４】
本発明においては、図１に示すように、可変オリフィス２を有するミキサー装置１を用いて圧延潤滑剤３と希釈水４を混合する。このミキサー装置１で圧延潤滑剤３と希釈水４を混合するにあたって、図２(a) に示すように、圧延潤滑剤３および希釈水４を混合部11に導入して混合する。その後、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５は、流量変更部材２に設けられた流通孔13を通って拡大部12内へ流入して攪拌される。
【００１５】
金属板の圧延の操業においては、後述するように、外側分割弁８，中間分割弁７を開閉するので、ミキサー装置１内を流通する混合液５の流量は変化する。したがって混合液５が混合しながら流れるミキサー装置１内部の断面積が一定であれば、混合液５の流量が変化することによって、混合液５の流速も変化する。
本発明者らの研究によれば、混合液５中の圧延潤滑剤３含有量の目標値に対するばらつきは、混合液５の流速によって変化する。その関係は図３に示す通りであり、混合液５の流速が約６ｍ／sec 以上であれば、混合液５中の圧延潤滑剤３含有量のばらつきを目標値に対して± 0.5体積％の範囲内に抑えることができる。
【００１６】
一方、圧延ロールへの圧延潤滑剤３の付着効率と混合液５の流速との関係は図４に示す通りである。図４から明らかなように、混合液５の流速が約６ｍ／sec 以上では、圧延潤滑剤３の付着効率が低下する。なお図４において圧延潤滑剤３の付着効率は、混合液５の流速を６ｍ／sec としたときの混合液５中の圧延潤滑剤３が圧延ロールに付着する量（体積）を 100％として、圧延潤滑剤３の付着量を比率で示す指標である。
【００１７】
したがって混合液５の特性を均一に維持し、しかも圧延潤滑剤３の消費量を削減するためには、ミキサー装置１内を混合しながら流れる混合液５の流速を一定に維持する必要がある。そこで本発明においては、混合液５の流量が変化しても、混合液５の流速を一定に維持することを目的として、ミキサー装置１に可変オリフィス２を設ける。
【００１８】
すなわち可変オリフィス２には複数個の流通孔13が設けられており、各流通孔13は各々異なる開口面積を有する。可変オリフィス２は回転軸14を中心して回転可能に配設されているので、外側分割弁８，中間分割弁７の開閉によって混合液５の流量が変動しても、可変オリフィス２を回転させて流通孔13の開口面積を変更することによって、混合液５の流速を一定に維持できる。
【００１９】
たとえば図１に示すように、スプレーノズル10a ，10b ，10c を３つの配管系統に分けて、各配管系統ごとに設けられた弁を開閉する場合について説明する。
混合液５の流量は、外側分割弁８あるいは中間分割弁７の開閉によって変化するが、１本の金属板の圧延中は変化しない。また混合液５の流量は、線形には変化せず、段階的に変化する。したがって可変オリフィス２には、外側分割弁８あるいは中間分割弁７の開閉による混合液５の流量変化に対し、比例した開口面積を有する３種類の流通孔13を設けて、１本１本の金属板幅の切り替わりにより、外側分割弁８，中間分割弁７の開閉に応じて可変オリフィス２を回転させ切り替えて適切な開口面積を有する流通孔13を選択することによって、ミキサー装置１内での混合液５の流速を一定に維持できる。
【００２０】
なお流通孔13の開口面積は、後述するスプレーノズル10a ，10b ，10c の個数や配管系統の分割数によって設定する値であるから、本発明はこれを特定の値に限定するものではない。また、ここではスプレーノズル10a ，10b ，10c を３つの配管系統に分けて各配管系統ごとに設けられた弁を開閉する例について説明したが、本発明は、スプレーノズルの配管系統の分割数を特定の数に限定するものではない。たとえばスプレーノズルを４つの配管系統に分ける場合は、可変オリフィス２に各々異なる開口面積を有する４種類の流通孔13を設けることによって、混合液５の流速を一定に維持できる。
【００２１】
また、混合液５の漏出を防止することを目的として、混合部11を形成する部材と可変オリフィス２との摺動面、および拡大部12を形成する部材と可変オリフィス２との摺動面をシールすることが好ましい。シール手段は、混合液５の漏出を防止できるものを使用すればよいのであるから、本発明はこれを特定のシール手段に限定するものではない。たとえばパッキン等の従来から知られているものを使用すれば良い。
【００２２】
また混合部11に導入される希釈水４の温度が40℃未満では、圧延潤滑剤３と希釈水４が十分に混合せず、混合濃度が不均一となる。一方、希釈水４の温度が50℃を超えると、圧延潤滑剤３と希釈水４が圧延ロールに衝突したときに分離し難くなり、圧延潤滑剤３の圧延ロールへの付着量が減少する。したがって混合部11に導入される希釈水４の温度は、40〜50℃の範囲内を満足するのが好ましい。
【００２３】
圧延潤滑剤３および希釈水４は、ミキサー装置１で混合された後、内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８を介してスプレーノズル10a ，10b ，10c に供給される。スプレーノズル10a ，10b ，10c は、圧延ロール（図示せず）の軸方向にそってスプレーヘッダー９に配設される。スプレーノズル10a ，10b ，10c は、その配設された位置に応じて内側スプレーノズル10a ，中間スプレーノズル10b ，外側スプレーノズル10c の３つの配管系統に分けられ、各配管系統ごとに内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８から各々個別に圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５が供給される。
【００２４】
圧延に供される金属板（図示せず）の板幅が変化すると、図示しない情報伝達系，制御系により板幅に応じて中間分割弁７と外側分割弁８が開閉される。つまり、板幅が外側スプレーノズル10c 間の間隔より広い場合は、内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８を全て開いて、内側スプレーノズル10a ，中間スプレーノズル10b および外側スプレーノズル10c から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
【００２５】
また、板幅が外側スプレーノズル10c 間の間隔以下で、かつ中間スプレーノズル10b 間の間隔より広い場合は、外側分割弁８を閉じて、内側分割弁６，中間分割弁７を開いて、内側スプレーノズル10a および中間スプレーノズル10b から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
さらに、板幅が中間スプレーノズル10b 間の間隔以下の場合は、外側分割弁８，中間分割弁７を閉じて、内側分割弁６を開いて、内側スプレーノズル10a から、圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５を圧延ロールに噴射する。
【００２６】
このようにして、圧延に供される金属板の板幅に応じて中間分割弁７と外側分割弁８を開閉して混合液５の使用量を変更することによって、圧延潤滑油３の消費量を削減できる。
しかも中間分割弁７と外側分割弁８を開閉すると同時に、可変オリフィス２を回転させて適切な開口面積を有する流通孔13を選択するので、ミキサー装置１内を混合しながら流れる混合液５の流速を一定に維持できる。その結果、拡大部12における圧延潤滑剤３と希釈水４の攪拌を均一に保ち、均質な混合液５を得ることができる。
【００２７】
熱間圧延鋼板や冷間圧延鋼板等の多量に生産される品種に本発明を適用すると、多大な経済的効果が期待できる。
【００２８】
【実施例】
図１に示す装置を用いて圧延潤滑剤３と希釈水４とを混合し、さらにスプレーノズル10a ，10b ，10c （合計７個）から混合液５を圧延ロールに噴射しながら、鋼板の熱間圧延を行なった。図１に示すように、スプレーヘッダー９の金属板幅に対応した制御分割は、10a に示すノズル群でカバーする金属板の幅は最大900mm ，10a と10b に示すノズル群でカバーする金属板の幅は最大1500mm，10a と10b と10c に示すノズル群でカバーする金属板の幅は最大2100mmとした。
【００２９】
圧延潤滑剤３は合成エステル系熱間圧延剤を使用し、希釈水４の温度は40℃とした。圧延潤滑剤３と希釈水４との混合液５のノズル圧力は0.3MPa，ノズル１個あたりの流量は３ liter／min とした。熱間圧延に供した鋼板の板幅は 800〜1000mmであり、内側分割弁６を常時開いて、中間分割弁７を板幅に応じて開閉し、外側分割弁８は常時閉とした。これを発明例とする。
【００３０】
一方、比較例として、内側分割弁６，中間分割弁７，外側分割弁８を常時開いて板幅1200〜1300mmの鋼板の熱間圧延を行なった。その他の圧延条件は発明例と同じであるから、説明を省略する。
発明例と比較例について、圧延潤滑剤３の消費量を調査した。その結果、比較例では圧延ロール軸方向の圧延潤滑剤３の付着がばらついたことが圧延中金属板の蛇行により観察されたが、発明例は、圧延ロール軸方向の圧延潤滑剤３の付着は良好で軸方向のばらつきはなく、蛇行は抑えられていた。また発明例は、比較例に比べて圧延潤滑剤３の原単位が15％削減された。
【００３１】
【発明の効果】
本発明では、圧延潤滑剤と希釈水の混合液を圧延ロールに噴射するにあたって、圧延潤滑剤の消費量を削減し、かつ混合液の攪拌による混合濃度を均一に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するミキサー装置とスプレーヘッダーの例を模式的に示す配置図であり、ミキサー装置で混合された混合液をスプレーノズルに供給する配管系統とともに示す。
【図２】本発明を適用するミキサー装置の例を示す断面図であり、(a) は縦断面図、(b) はＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図３】混合液の流速と圧延潤滑剤含有量のばらつきとの関係を示すグラフである。
【図４】混合液の流速と圧延潤滑剤の付着効率との関係を示すグラフである。
【図５】従来のミキサー装置とスプレーヘッダーの要部を模式的に示す配置図であり、ミキサー装置で混合された混合液をスプレーノズルに供給する配管系統とともに示す。
【符号の説明】
１ミキサー装置
２可変オリフィス
３圧延潤滑剤
４希釈水
５混合液
６内側分割弁
７中間分割弁
８外側分割弁
９スプレーヘッダー
10a 内側スプレーノズル
10b 中間スプレーノズル
10c 外側スプレーノズル
11 混合部
12 拡大部
13 流通孔
14 回転軸[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for injecting a rolling lubricant onto a rolling roll such as hot rolling or cold tandem rolling.
[0002]
[Prior art]
A rolling roll that performs hot rolling, cold tandem rolling, or the like of a metal plate is worn or has surface flaws due to friction with the metal plate subjected to rolling. For this reason, the rolling roll surface is periodically ground or the rolling roll is replaced.
Such grinding or replacement of the rolling roll increases the roll basic unit and causes the manufacturing cost of the metal plate to increase.
[0003]
Therefore, a rolling lubricant is used for the purpose of reducing the friction coefficient between the rolling roll and the metal plate. When a rolling lubricant is supplied between the rolling roll and the metal plate, not only the friction coefficient between the rolling roll and the metal plate is reduced, but also the rolling load is reduced, so that the driving force of the rolling roll can be reduced. As a result, in addition to reducing the roll unit consumption, there is also an effect of reducing the power unit consumption.
[0004]
FIG. 5 is a layout diagram schematically showing a mixer device 1 and a spray header 9 which are conventionally known. A spray nozzle is used to mix a mixture 5 of rolling lubricant 3 and dilution water 4 mixed in the mixer device 1. It is shown together with the piping system supplied to 10a, 10b, and 10c.
The rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are mixed by the mixer device 1 and then supplied to the spray nozzles 10a, 10b, and 10c via the dividing valves 6, 7, and 8. The spray nozzles 10a, 10b and 10c are arranged on the spray header 9 along the axial direction of a rolling roll (not shown). The spray nozzles 10a, 10b, and 10c are individually provided with pipes from the mixer device 1 according to their positions, and are individually provided with the rolling lubricant 3 from the dividing valves 6, 7, and 8 for each pipe system. A liquid mixture 5 with the dilution water 4 is supplied.
[0005]
FIG. 5 shows an example in which the spray nozzles 10a, 10b, and 10c are divided into three piping systems. That is, depending on the position of a series of spray nozzles 10 a, 10 b, 10 c arranged in the spray header 9, the inner spray nozzle 10 a (hereinafter referred to as the inner spray nozzle) is mixed via the inner dividing valve 6. The liquid 5 is supplied, and the mixed liquid 5 is supplied to the spray nozzle 10b (hereinafter referred to as intermediate spray nozzle) located in the middle via the intermediate dividing valve 7, and the spray nozzle 10c (hereinafter referred to as outer spray nozzle) located outside. The mixed solution 5 is supplied through the outer dividing valve 8.
[0006]
When the plate width of a metal plate (not shown) subjected to rolling changes, the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8 are opened and closed according to the plate width by an information transmission system and a control system (not shown). That is, when the plate width is wider than the interval between the outer spray nozzles 10c, the inner split valve 6, the intermediate split valve 7 and the outer split valve 8 are all opened, and the inner spray nozzle 10a, intermediate spray nozzle 10b and outer spray nozzle 10c are opened. Then, a mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is sprayed onto the rolling roll.
[0007]
If the plate width is equal to or smaller than the interval between the outer spray nozzles 10c and wider than the interval between the intermediate spray nozzles 10b, the outer dividing valve 8 is closed and the inner dividing valve 6 and the intermediate dividing valve 7 are opened. From the spray nozzle 10a and the intermediate spray nozzle 10b, a mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is sprayed onto the rolling roll.
Further, when the plate width is equal to or smaller than the interval between the intermediate spray nozzles 10b, the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7 are closed, the inner dividing valve 6 is opened, and the rolling lubricant 3 is diluted with the inner spray nozzle 10a. A mixed solution 5 with water 4 is sprayed onto a rolling roll.
[0008]
In this way, the consumption amount of the rolling lubricant 3 is changed by opening and closing the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8 and changing the amount of the mixed liquid 5 used according to the width of the metal plate to be rolled. Can be reduced.
However, when the mixed liquid 5 is sprayed onto the rolling roll, the flow rate of the mixed liquid 5 changes when the intermediate split valve 7 and the outer split valve 8 are opened and closed. That is, when all of the inner dividing valve 6, the intermediate dividing valve 7, and the outer dividing valve 8 are opened and the mixed solution 5 is sprayed from the inner spray nozzle 10a, the intermediate spray nozzle 10b and the outer spray nozzle 10c to the rolling roll, The flow rate of 5 increases. On the other hand, when the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7 are closed, the inner dividing valve 6 is opened, and the mixed solution 5 is injected from the inner spray nozzle 10a onto the rolling roll, the flow rate of the mixed solution 5 is reduced.
[0009]
The flow rate of the mixed solution 5 greatly affects the mixed state (so-called emulsion state) of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 in the mixer apparatus 1. When the flow rate of the mixed solution 5 is large, the flow rate of the mixed solution 5 (during mixing) in the mixer device 1 is increased, and the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are strongly stirred. Becomes difficult to separate when it hits the rolling roll. As a result, the problem that the adhesion amount of the rolling lubricant 3 to a rolling roll decreases and the problem that the pressure loss in the mixer apparatus 1 increase generate | occur | produce.
[0010]
On the other hand, when the flow rate of the mixed solution 5 is small, the flow rate of the mixed solution 5 (during mixing) in the mixer device 1 becomes slow, and the stirring of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is weak. It becomes easy to separate when the water 4 collides with the rolling roll. As a result, the amount of the rolling lubricant 3 adhering to the rolling roll increases, but the concentration of the mixed solution 5 becomes non-uniform, and in particular, it is a variation in the quality of the adhesion of the rolling lubricant 3 in the axial direction of the rolling roll. As a result, variations in product quality in the axial direction of the rolling roll (that is, the sheet width direction of the metal plate) increase.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention eliminates the above-described problems, and sprays a mixed liquid according to the width of a metal plate to be rolled when spraying a mixed liquid of rolling lubricant and dilution water onto a rolling roll. It is an object of the present invention to provide a method for reducing the amount of rolling lubricant consumed by changing the number of parts and maintaining the liquid mixture in the mixer device at a constant flow rate so as to keep the characteristics of the liquid mixture uniform. . The metal plate referred to in the present invention includes a metal band.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention mixes rolling lubricant and dilution water with a mixer device, and injects a mixed liquid of rolling lubricant and dilution water onto the rolling roll via a plurality of spray nozzles arranged in the axial direction of the rolling roll. In the rolling lubricant spraying method, the number of spray nozzles spraying the mixed liquid is changed according to the width of the metal plate to be rolled, and the flow rate of the mixed liquid flowing while mixing in the mixer device is constant. This is a method for injecting rolling lubricant that is maintained at the same level.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is an arrangement diagram schematically showing a mixer apparatus 1 and a spray header 9 to which the present invention is applied. A spray nozzle 10 is used to mix a mixed liquid 5 of rolling lubricant 3 and dilution water 4 mixed in the mixer apparatus 1. It is shown with the piping system supplied to
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a mixer device 1 to which the present invention is applied, in which (a) is a vertical cross-sectional view and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA.
[0014]
In the present invention, as shown in FIG. 1, the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are mixed using a mixer device 1 having a variable orifice 2. When the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are mixed by the mixer device 1, the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are introduced into the mixing unit 11 and mixed as shown in FIG. Thereafter, the mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 flows into the enlarged portion 12 through the flow hole 13 provided in the flow rate changing member 2 and is stirred.
[0015]
In the operation of rolling the metal plate, as described later, since the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7 are opened and closed, the flow rate of the mixed solution 5 flowing through the mixer device 1 changes. Therefore, if the cross-sectional area inside the mixer apparatus 1 in which the mixed solution 5 flows while being mixed is constant, the flow rate of the mixed solution 5 changes due to the change in the flow rate of the mixed solution 5.
According to the study by the present inventors, the variation of the rolling lubricant 3 content in the mixed solution 5 with respect to the target value varies depending on the flow rate of the mixed solution 5. The relationship is as shown in FIG. 3, and if the flow rate of the mixed solution 5 is about 6 m / sec or more, the variation in the content of the rolling lubricant 3 in the mixed solution 5 is ± 0.5% by volume with respect to the target value. Can be kept within the range.
[0016]
On the other hand, the relationship between the adhesion efficiency of the rolling lubricant 3 to the rolling roll and the flow rate of the mixed solution 5 is as shown in FIG. As apparent from FIG. 4, when the flow rate of the mixed solution 5 is about 6 m / sec or more, the adhesion efficiency of the rolling lubricant 3 is lowered. In FIG. 4, the adhesion efficiency of the rolling lubricant 3 is defined as 100% of the amount (volume) of the rolling lubricant 3 adhering to the rolling roll in the mixed solution 5 when the flow rate of the mixed solution 5 is 6 m / sec. It is a parameter | index which shows the adhesion amount of the rolling lubricant 3 by a ratio.
[0017]
Therefore, in order to maintain the characteristics of the mixed liquid 5 uniformly and reduce the consumption of the rolling lubricant 3, it is necessary to keep the flow rate of the mixed liquid 5 flowing while mixing in the mixer device 1 constant. Therefore, in the present invention, the variable orifice 2 is provided in the mixer device 1 for the purpose of keeping the flow rate of the mixed solution 5 constant even when the flow rate of the mixed solution 5 changes.
[0018]
That is, the variable orifice 2 is provided with a plurality of flow holes 13, and each flow hole 13 has a different opening area. Since the variable orifice 2 is disposed so as to be rotatable about the rotating shaft 14, the variable orifice 2 is rotated even if the flow rate of the mixed liquid 5 fluctuates due to opening and closing of the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7. By changing the opening area of the circulation hole 13, the flow rate of the mixed liquid 5 can be maintained constant.
[0019]
For example, as shown in FIG. 1, a case will be described in which the spray nozzles 10a, 10b and 10c are divided into three piping systems and the valves provided for the respective piping systems are opened and closed.
The flow rate of the mixed liquid 5 changes depending on whether the outer dividing valve 8 or the intermediate dividing valve 7 is opened and closed, but does not change during the rolling of one metal plate. Moreover, the flow rate of the liquid mixture 5 does not change linearly but changes stepwise. Accordingly, the variable orifice 2 is provided with three kinds of flow holes 13 having an opening area proportional to the flow rate change of the mixed liquid 5 due to the opening / closing of the outer dividing valve 8 or the intermediate dividing valve 7, and each metal is individually provided. By switching the plate width, the variable orifice 2 is rotated and switched according to the opening / closing of the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7 to select the flow hole 13 having an appropriate opening area, thereby mixing in the mixer device 1. The flow rate of the liquid 5 can be kept constant.
[0020]
The opening area of the flow hole 13 is a value set according to the number of spray nozzles 10a, 10b, 10c, which will be described later, and the number of divisions of the piping system, and the present invention is not limited to a specific value. Although the spray nozzles 10a, 10b, and 10c are divided into three piping systems and the valves provided for the respective piping systems are opened and closed here, the present invention provides the number of divisions of the spray nozzle piping system. It is not limited to a specific number. For example, when the spray nozzle is divided into four piping systems, the flow rate of the mixed liquid 5 can be kept constant by providing the variable orifice 2 with four types of flow holes 13 each having a different opening area.
[0021]
Further, for the purpose of preventing leakage of the liquid mixture 5, the sliding surface between the member forming the mixing portion 11 and the variable orifice 2 and the sliding surface between the member forming the enlarged portion 12 and the variable orifice 2 are provided. It is preferable to seal. Since what should just use the sealing means which can prevent the leakage of the liquid mixture 5 should just be used, this invention does not limit this to a specific sealing means. For example, a conventionally known material such as packing may be used.
[0022]
Moreover, if the temperature of the dilution water 4 introduced into the mixing part 11 is less than 40 degreeC, the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 will not fully mix, but a mixing concentration will become non-uniform | heterogenous. On the other hand, when the temperature of the dilution water 4 exceeds 50 ° C., it becomes difficult to separate the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 when they collide with the rolling roll, and the amount of the rolling lubricant 3 attached to the rolling roll decreases. Therefore, it is preferable that the temperature of the dilution water 4 introduced into the mixing part 11 satisfies the range of 40-50 degreeC.
[0023]
The rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are mixed by the mixer device 1 and then supplied to the spray nozzles 10a, 10b and 10c via the inner dividing valve 6, the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8. The spray nozzles 10a, 10b and 10c are arranged on the spray header 9 along the axial direction of a rolling roll (not shown). The spray nozzles 10a, 10b, and 10c are divided into three piping systems, that is, an inner spray nozzle 10a, an intermediate spray nozzle 10b, and an outer spray nozzle 10c, depending on the positions of the spray nozzles 10a, 10b, and 10c. The mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is supplied individually from the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8.
[0024]
When the plate width of a metal plate (not shown) subjected to rolling changes, the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8 are opened and closed according to the plate width by an information transmission system and a control system (not shown). That is, when the plate width is wider than the interval between the outer spray nozzles 10c, the inner split valve 6, the intermediate split valve 7 and the outer split valve 8 are all opened, and the inner spray nozzle 10a, intermediate spray nozzle 10b and outer spray nozzle 10c are opened. Then, a mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is sprayed onto the rolling roll.
[0025]
If the plate width is equal to or smaller than the interval between the outer spray nozzles 10c and wider than the interval between the intermediate spray nozzles 10b, the outer dividing valve 8 is closed and the inner dividing valve 6 and the intermediate dividing valve 7 are opened. From the spray nozzle 10a and the intermediate spray nozzle 10b, a mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 is sprayed onto the rolling roll.
Further, when the plate width is equal to or smaller than the interval between the intermediate spray nozzles 10b, the outer dividing valve 8 and the intermediate dividing valve 7 are closed, the inner dividing valve 6 is opened, and the rolling lubricant 3 is diluted with the inner spray nozzle 10a. A mixed solution 5 with water 4 is sprayed onto a rolling roll.
[0026]
In this way, the consumption amount of the rolling lubricating oil 3 is changed by opening and closing the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8 and changing the amount of the mixed liquid 5 used according to the width of the metal plate to be rolled. Can be reduced.
Moreover, since the variable orifice 2 is rotated and the flow hole 13 having an appropriate opening area is selected at the same time as the intermediate dividing valve 7 and the outer dividing valve 8 are opened and closed, the flow velocity of the mixed liquid 5 flowing while mixing in the mixer device 1 Can be kept constant. As a result, the stirring of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 in the enlarged portion 12 can be kept uniform, and a homogeneous mixed solution 5 can be obtained.
[0027]
When the present invention is applied to varieties produced in large quantities such as hot rolled steel sheets and cold rolled steel sheets, a great economic effect can be expected.
[0028]
【Example】
The rolling lubricant 3 and the dilution water 4 are mixed using the apparatus shown in FIG. 1, and the mixed solution 5 is sprayed from the spray nozzles 10 a, 10 b, 10 c (total of 7) to the rolling roll while the steel sheet is hot. Rolled. As shown in FIG. 1, the control division corresponding to the metal plate width of the spray header 9 is such that the width of the metal plate covered by the nozzle group shown by 10a is 900 mm at maximum, and the metal plate covered by the nozzle group shown by 10a and 10b The maximum width is 1500 mm, and the maximum width of the metal plate covered by the nozzle groups shown in 10a, 10b and 10c is 2100 mm.
[0029]
The rolling lubricant 3 used was a synthetic ester hot rolling agent, and the temperature of the dilution water 4 was 40 ° C. The nozzle pressure of the mixed liquid 5 of the rolling lubricant 3 and the dilution water 4 was 0.3 MPa, and the flow rate per nozzle was 3 liter / min. The plate width of the steel sheet subjected to hot rolling was 800 to 1000 mm, the inner dividing valve 6 was always opened, the intermediate dividing valve 7 was opened and closed according to the plate width, and the outer dividing valve 8 was normally closed. This is an invention example.
[0030]
On the other hand, as a comparative example, the inner dividing valve 6, the intermediate dividing valve 7, and the outer dividing valve 8 were always opened, and hot rolling of a steel plate having a plate width of 1200 to 1300 mm was performed. Since other rolling conditions are the same as those of the invention example, the description is omitted.
About the invention example and the comparative example, the consumption of the rolling lubricant 3 was investigated. As a result, in the comparative example, the adhesion of the rolling lubricant 3 in the rolling roll axis direction was observed by meandering of the metal plate during rolling. However, in the inventive example, the adhesion of the rolling lubricant 3 in the rolling roll axis direction was observed. It was good and there was no variation in the axial direction, and the meandering was suppressed. Further, in the inventive example, the basic unit of the rolling lubricant 3 was reduced by 15% compared to the comparative example.
[0031]
【The invention's effect】
In the present invention, when the mixed liquid of rolling lubricant and diluting water is sprayed onto the rolling roll, the consumption amount of the rolling lubricant can be reduced, and the mixed concentration by stirring of the mixed liquid can be maintained uniformly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an arrangement diagram schematically showing an example of a mixer device and a spray header to which the present invention is applied, and shows a mixed liquid mixed by the mixer device together with a piping system for supplying a spray nozzle.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a mixer device to which the present invention is applied, in which (a) is a vertical cross-sectional view and (b) is a cross-sectional view taken along the line AA.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the flow rate of the mixed solution and the variation in the rolling lubricant content.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the flow rate of the mixed solution and the adhesion efficiency of the rolling lubricant.
FIG. 5 is a layout diagram schematically showing main parts of a conventional mixer device and a spray header, together with a piping system for supplying a mixed liquid mixed by the mixer device to a spray nozzle.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mixer apparatus 2 Variable orifice 3 Rolling lubricant 4 Dilution water 5 Mixture 6 Inner parting valve 7 Middle parting valve 8 Outer parting valve 9 Spray header
10a Inner spray nozzle
10b Intermediate spray nozzle
10c outer spray nozzle
11 Mixing section
12 Enlarged part
13 Distribution hole
14 Rotating axis

Claims

The rolling lubricant and dilution water are mixed by a mixer device, and a mixed liquid of the rolling lubricant and dilution water is sprayed onto the rolling roll through a plurality of spray nozzles arranged in the axial direction of the rolling roll. In the rolling lubricant injection method, the number of spray nozzles for injecting the mixed liquid is changed in accordance with the width of a metal plate to be rolled, and the flow rate of the mixed liquid flowing while mixing in the mixer device is set. A rolling lubricant injection method characterized by maintaining a constant value.