混合油冷和水冷轧制制造技术

本发明专利技术提供一种轧机(100)，其在进料侧(124)处具有油冷顶部和底部工作辊(102，104)，且在所述底部工作辊(104)的出料侧(126)处具有水喷淋头(130)。在轧制线(128)下方使用水冷却，相当大地减少所述轧机(100)中的热，且不会有在轧制期间产生水滴相关表面缺陷的风险。可在所述底部工作辊(104)上使用水冷却，且不再需要冷却所述底部工作辊(104)的一部分油可分流到所述顶部工作辊(102)。在一些状况下，平直度控制的冷却剂部分可经由水冷却底部辊(104)来单独操作。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请案的交叉参考本申请案主张2014年5月9日申请的标题为“水冷轧制(WATER-COOLEDROLLING)”的第61/990,890号美国临时申请案的权益，所述美国临时申请案的全文以引用的方式并入本文中。
本专利技术通常涉及金属轧制，且更具体来说，涉及使用油和水冷却的组合进行的轧制。
技术介绍
轧制为一种金属成形工艺，其中坯板或坯带穿过一对工作辊以减少坯板或坯带的厚度。在轧制工艺期间，工作辊通常用油冷却，且可变得很热。工作辊中的高热可导致不合需要的带材平直度、低产率和有后续起火风险的断带。或者可用水冷却工作辊，水比油具有更高的排热能力，且不可燃。然而，水冷轧机很昂贵，且难以设计、安装、维持和操作，且水滴相关表面缺陷可出现在水冷轧机中轧制的带材上。具有水滴相关表面缺陷的带材可不合适销售或进一步制造。因此，水冷轧机的许多成本是用在建立容纳冷却剂的系统中，所述容纳冷却剂的系统防止任何水从轧制线(例如，带材通过轧机所采取的路径)的上方落在带材上。
技术实现思路
术语实施例和类似术语希望广泛地指代本专利技术和随附权利要求书的所有标的物。含有这些术语的陈述应理解为不限制本文中所述的标的物或不限制随附权利要求书的涵义或范围。本文中所涵盖的本专利技术的各方面由随附权利要求而非本
技术实现思路
限定。本
技术实现思路
为本专利技术的各种方面的高阶综述，且引入一些进一步描述于以下具体实施方式部分中的概念。本
技术实现思路
并不意欲识别所主张的标的物的关键特征或基本特征，也并非意图单独用于确定所主张的标的物的范围。标的物应参照本专利技术的整个说明书的适当部分、任何或所有图式以及每一权利要求来理解。公开用于在轧制期间冷却工作辊的系统和方法。根据本专利技术的某些方面，将水冷却应用于辊的出料侧上的底部辊，且将油冷却应用于顶部和底部辊的进料侧。在一些状况下，不再需要冷却底部工作辊的一部分油可分流到顶部工作辊。附图说明说明书参照以下附图，其中不同图中的相似参考标号的使用是希望说明相似或类似组件。图1为说明根据本专利技术的某些方面的经轧制的金属带材的示意图。图2为说明根据本专利技术的某些方面的经轧制的软金属带材的示意图。图3为根据本专利技术的某些方面的升级现有轧机的方法的流程图。图4为根据本专利技术的某些方面的升级现有轧机的方法的流程图。图5为根据本专利技术的某些方面的经轧制的金属带材的俯视示意图。图6为描绘根据本专利技术的某些方面的冷却轧机的工作辊的方法的流程图。具体实施方式本专利技术涉及一种轧机，其在进料侧处具有油冷顶部和底部工作辊，且在底部工作辊的出料侧处具有水冷却。可仅在轧制线下方使用水冷却，相当大地减少轧机中的热而没有滴落在轧制带材的顶部表面上的风险。水冷却可用以完全管理底部工作辊上的热，因此在底部工作辊上仅需要使用少量油以达成润滑目的，不再需要冷却底部工作辊的剩余油量被分流到顶部工作辊，以用于另外冷却顶部辊。在一些状况下，平直度控制的冷却剂部分可经由水冷却底部辊来单独操作。本专利技术允许利用水冷轧制的益处，同时通过保持所有水处于轧制线下方，消除在轧制线上方所需要的复杂的容纳水设备。另外，本专利技术涉及用底部工作辊的出料侧处的水喷淋头来改造油冷轧机。在轧制硬金属(例如，接受先前冷轧道次的带材或硬化加工的金属)时，可在底部工作辊上使用水冷却，而可在两个工作辊上使用油冷却。在轧制软金属(例如，来自退火锅炉的带材或非硬化加工的金属)时，仅可使用油冷却。本专利技术允许改造轧机以更好地操纵软金属和硬金属两者，平直度得到改进，且不存在将油冷轧机完全改造成完整水冷轧机的费用。给出这些说明性实例以向读者介绍此处所论述的一般标的物，且并不意欲限制所公开的概念的范围。以下章节参照图式描述各种额外特征和实例，其中相似数字指示相似元件，且方向性描述用以描述说明性实施例，但类似于说明性实施例，不应用以限制本专利技术。本文中的说明中包含的元件可不按比例绘制。图1为说明根据本专利技术的某些方面的经轧制的金属带材106的示意图。轧机100包含顶部工作辊102和底部工作辊104。在带材106在方向108上移动时，顶部工作辊102和底部工作辊104轧制带材106。带材106在进料侧124上进入工作辊102、104，且在出料侧126上离开。在轧制程序期间，顶部工作辊102和底部工作辊104两者皆变热，且必须进行冷却。顶部支承辊150可向顶部工作辊102供应力，且底部支承辊152可向底部工作辊104供应力。可将本专利技术的水冷却方面添加到现有油冷轧机或在新轧机中与油基冷却/润滑集成。现有油冷轧机或新轧机中的油基冷却/润滑可包含供油系统、头、阀和如本文中所描述的其它特征。顶部油喷淋头110定位于进料侧124处的顶部工作辊102附近。顶部油喷淋头110定位在轧制线128上方。顶部油喷淋头110包含喷射顶部喷油112的一个或多个喷嘴，所述顶部喷油润滑且冷却顶部工作辊102。底部油喷淋头114定位于进料侧124处的底部工作辊104附近。底部油喷淋头114定位在轧制线128下方。底部油喷淋头114包含喷射底部喷油116的一个或多个喷嘴，所述底部喷油润滑且冷却底部工作辊104。从供油系统118馈入顶部油喷淋头110和底部油喷淋头114。顶部油阀120经由顶部油喷淋头110控制顶部喷油112的时序和量，且底部油阀122经由底部油喷淋头114控制底部喷油116的时序和量。在其它状况下，可使用不同油喷射装置来冷却和/或润滑顶部工作辊102和底部工作辊104，包含任何数目个阀和喷嘴。在一些状况下，顶部油喷淋头110和/或底部油喷淋头114或其它油喷射装置可定位于进料侧124或出料侧126上。顶部油喷淋头110和底部油喷淋头114构成油基冷却系统。水喷淋头130定位于底部工作辊104附近的出料侧126上。水喷淋头130定位于轧制线128下方。水喷淋头130包含喷射喷水132的一个或多个个别喷嘴，所述喷水冷却底部工作辊104。从供水系统134馈入水喷淋头130。水阀136经由水喷淋头130控制喷水132的时序和量。在其它状况下，可使用不同水喷射装置来冷却底部工作辊104，包含任何数目个阀和喷嘴。喷淋头中的阀和喷嘴可与轧机的平直度测量系统的测量分区对准，如下文更详细所论述。水喷淋头130和其组件可构成水基冷却系统的轧机中部分。在一些状况下，喷洒到底部工作辊104上的水在所述水有机会接触带材106(例如通过轧制到带材106的底部表面中)之前从底部工作辊104移除。在一些状况下，喷洒到底部工作辊104上的水通过充当橡皮刮板的底部支承辊152从底部工作辊104移除。在一些状况下，喷洒到底部工作辊104上的水通过安装在底部工作辊104附近的刮水片(未图示)从底部工作辊104移除。在一些状况下，水喷淋头130可定位于出料侧126上。替代或另外地，水喷淋头130可定位于进料侧124上，但仅在使用刮水片或其它机构在水有机会轧制到带材106中之前从底部工作辊104移除所述水时。因为轧机100不具有在顶部工作辊102附近的任何水冷却装置，所以水不会从水冷却装置滴落到带材106上，且导致通常与水冷式冷轧机相关联的水滴相关表面缺陷。顶部油喷淋头110、底部油喷淋头114和水喷淋头130中的每一个可包含足够的喷嘴和阀在适当时喷洒顶部工作辊102和底部工作辊104的完整纵轴(例如，在图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于轧机的混合冷却系统，所述系统包括：在顶部工作辊附近的顶部油喷淋头；在底部工作辊附近的底部油喷淋头；以及在所述底部工作辊附近的水喷淋头。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/9908901.一种用于轧机的混合冷却系统，所述系统包括：在顶部工作辊附近的顶部油喷淋头；在底部工作辊附近的底部油喷淋头；以及在所述底部工作辊附近的水喷淋头。2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：供油系统，其与所述顶部油喷淋头和所述底部油喷淋头流体连接；以及阀，其同轴地定位在所述底部油喷淋头与所述供油系统之间，其中所述阀可致动以将油从所述底部油喷淋头分流到所述顶部油喷淋头。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述水喷淋头位于所述底部工作辊的出料侧附近。4.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：排出设备，其经定位以收集喷洒的油和水；以及水和油分离贮槽，其耦合到共同排出设备，且具有耦合到所述水喷淋头的水提取端口和耦合到所述顶部油喷淋头和底部油喷淋头的油提取端口。5.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：平直度测量系统；以及控制器，其耦合到所述平直度测量系统，且耦合到多个可个别控制的喷嘴，其中所述多个可个别控制的喷嘴位于所述顶部油喷淋头、所述底部油喷淋头或所述水喷淋头上。6.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括刮水片，所述刮水片定位在所述底部工作辊附近，以从所述底部工作辊移除水。7.一种升级轧机冷却系统以包含根据权利要求1所述的混合冷却系统的方法，所述方法包括：提供包含所述顶部油喷淋头和所述底部油喷淋头的油基冷却系统；以及在所述底部工作辊附近安装所述水喷淋头。8.根据权利要求7所述的方法，其中安装所述水喷淋头包含在所述底部工作辊的出料侧附近安装所述水喷淋头。9.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：安装排出设备，所述排出设备经定位以从至少所述底部工作辊收集水和油；将水和油分离贮槽耦合到所述排出设备；将所述水和油分离贮槽的水提取端口耦合到所述水喷淋头；以及将所述水和油分离贮槽的油提取端口耦合到所述底部油喷淋头。10.根据权利要求7所述的方法，其进一步包括：在所述底部工作辊的出料侧附...

【专利技术属性】
技术研发人员：D盖恩斯鲍尔，J麦克奈尔，
申请(专利权)人：诺维尔里斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US