EP1827721A1 - Procede d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage a chaud - Google Patents

Procede d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage a chaud

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EP1827721A1
EP1827721A1 EP05818097A EP05818097A EP1827721A1 EP 1827721 A1 EP1827721 A1 EP 1827721A1 EP 05818097 A EP05818097 A EP 05818097A EP 05818097 A EP05818097 A EP 05818097A EP 1827721 A1 EP1827721 A1 EP 1827721A1
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EP
European Patent Office
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lubricating oil
temperature
lubricating
lubricant
water
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EP05818097A
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German (de)
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EP1827721B1 (fr
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Tsuyoshi c/o Nippon Steel Corporation INOUE
Guy Hauret
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ArcelorMittal SA
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Arcelor France SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/06—Lubricating, cooling or heating rolls
    • B21B27/10—Lubricating, cooling or heating rolls externally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B45/00—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B45/02—Devices for surface or other treatment of work, specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills for lubricating, cooling, or cleaning
    • B21B45/0239—Lubricating
    • B21B45/0242—Lubricants

Definitions

  • the present invention relates to a method of supplying lubricant during hot rolling.
  • a lubricant is provided to the surfaces of the rolling rolls, to reduce the frictional forces acting on the areas between the rolling rolls and the rolled material, or to prevent wear and tear. the gluing of the rolling rolls of the rolling mill, thus producing steel products with a good surface quality.
  • Lubricants and their methods of supply are known, and in particular (a) a method in which a lubricating oil is mixed with the water and lubricant in emulsion form, and is then supplied by injection or by any other method similar, and (b) a steam atomization process in which a lubricating oil and steam are mixed together and the mixture is supplied by injection, and (c) an atomization method in which a lubricating oil is atomized by using air, gas, etc.
  • the thickness of the strip of a rolled material is large compared to that obtained after cold rolling and the rolling mill is not equipped with a device which facilitates the commitment of laminated materials. For this reason, tape engagement at the cylinder inlet, as well as during rolling, can occur.
  • a method can be used in which the amount fed with lubricating oil is reduced and lubricating oil is supplied as long as slip problems do not occur. It is also possible to use a method in which the sliding engagement between the rolls is avoided by not lubricating at all when the start and end ends of the rolled material are engaged in the rolling mill.
  • a lubricant is obtained by emulsifying a lubricating oil having a high coefficient of friction, and using it to prevent slippage on engagement between the cylinders when the ends The beginning and end of the rolled material are engaged in the rolling mill.
  • the viscosity of a lubricating oil is increased and its adhesion to the rolling rolls is improved to suppress variations in the amount of adhering lubricating oil, then the lubricating oil adheres to the inner wall of the lubricating oil.
  • lubricating oil supply piping and fouling, or even the mouth. This clogging of the pipework also generates unexpected variations in the concentration of the lubricating oil.
  • the interior of an injector in which the lubricating oil is mixed with water has an orifice structure and the lubricating oil passes through a pipe having a small inner diameter. A high capacity pump is required for a high viscosity fluid (the lubricating oil) to pass through this small inner diameter pipe.
  • the object of the present invention is to provide a method of supplying lubricant which makes it possible to obtain a constant lubricating effect without being affected by the ambient temperature, by emulsifying a lubricating oil of high viscosity without causing fouling of the pipes, and supplying the rolling rolls with lubricant of high viscosity.
  • the present inventors have solved the above-mentioned problems by a method of emulsifying a lubricating oil by the water injection process, by (a) maintaining the lubricating oil in a relatively low viscosity state up to lubricating oil is injected from a nozzle, to prevent clogging of the lines and (b) changing the lubricating oil to a relatively high viscosity state when the lubricating oil is emulsified and injected from the nozzle, to increase the adhesion efficiency to the rolling mill rolls, said efficiency being defined as the ratio of the amount of the lubricant adhered to the rolling mill rolls with respect to the amount of lubricant supplied from the lubricant supply nozzle.
  • the object of the invention is constituted by a method of supplying lubricant during hot rolling, in which the surfaces of the rolling rolls are fed with a lubricating emulsion, characterized in that said emulsion lubricant, consisting of a lubricating oil having a viscosity of between 10 cSt and 400 cSt at 40 ° C. mixed with water, is sent to the surfaces of the rolling rolls through at least one lubricant supply nozzle, at a temperature above 0 ° C. and below 25 ° C.
  • the lubricating emulsion is cooled in the lubricant supply nozzle at a temperature greater than 0 ° C and below 25 ° C, and then sent to the surfaces of the rolling rolls.
  • the method according to the invention is such that the temperature of the lubricating oil contained in the lubricating emulsion is greater than 20 ° C. before mixing with water.
  • the process according to the invention is such that the temperature of the water contained in the lubricating emulsion is between 0 ° C. and 25 ° C. before mixing with the lubricating oil.
  • Figure 1 shows the schematic of a lubricating oil supply piping system, which emulsifies a lubricating oil by water injection mixing and provides the emulsified lubricating oil to the rolling mill rolls.
  • This system is industrially the most used at the current time.
  • the invention is based on this system as a prerequisite.
  • a lubricating oil having a viscosity at 40 ° C. of more than 10 cSt but less than 400 cSt is mixed with water by the use of an injector of an injection system of water to obtain a lubricating emulsion
  • one of the following methods may be used: (i) after mixing of a lubricating oil and water by the injector, the mixture is cooled to a temperature between 0 0 C and 25 ° C and is then injected, or
  • a lubricating emulsion which is obtained by mixing a lubricating oil, preferably at more than 20 0 C, is mixed with water having a temperature between 0 and 25 ° C in an injector, and is injected by a nozzle at a temperature between 0 and 25 ° C.
  • the viscosity changes are of the order of a factor of two to four in the temperature range of 10 to 40 ° C., a temperature range which corresponds to that observed for the temperature of the product. in winter and in summer.
  • the viscosity of a lubricating oil is less than 10 cSt at 40 ° C.
  • the viscosity at an injection temperature of between 0 and 25 ° C. becomes insufficient and the adhesion efficiency to the rolling mill rolls (ratio of The amount of lubricant adhering to the rolling mill rolls relative to the amount of lubricant supplied from the lubricant feed nozzle greatly decreases, resulting in the inability to have sufficient lubrication effect.
  • the lower limit for the viscosity of a lubricating oil is therefore set at 10 cSt at 40 ° C.
  • the viscosity of a lubricating oil be not less than 100 cSt at 40 ° C.
  • the viscosity of a lubricating oil exceeds 400 cSt at 40 0 C, it generates clogging and clogging of the pipes.
  • the lubricating oil becomes semi-solid, which is called a grease state and, therefore, the lubricating oil does not can not be mixed with water even by the water injection process.
  • lubrication becomes excessive even when mixing is possible and this generates slip problems. Therefore, the upper limit to the viscosity of a lubricating oil is set at 400 cSt at 40 ° C.
  • the viscosity of the lubricating oil does not exceed 300 cSt at 40 0 C.
  • the invention utilizes the adhesion properties of lubricating oils, for which the higher the viscosity of the lubricating oil, the greater the adhesion efficiency to the rolling mill rolls.
  • the viscosity at 40 ° C. is not less than 10 cSt, but not more than 400 cSt, then even the currently used lubricating oils can be used without making investments in heavy equipment (e.g. , increasing the capacity of the pumps, increasing and renewing the piping equipment) and on top of that, it is possible to increase the lubrication effect compared to the current level.
  • the viscosity changes approximately a factor of two to four in the temperature range of 10 to 40 ° C (corresponding to changes in water temperature in winter and the 'summer).
  • a heater and a mixer are provided in the lubricating oil reservoir and the maintenance of the lubricating oil temperature is controlled at a constant level.
  • the temperature of the water with which a lubricating oil is mixed has not been controlled so far, and the situation is such that the water is used at its natural temperature, which changes according to the outside temperature of the air. .
  • the temperature of the lubricating emulsion is adjusted to a temperature range of 0 ° C to 25 ° C at the time of injection from a nozzle. supply of lubricant, and preferably from 0 to 15 ° C.
  • the viscosity of the lubricating oil is maintained in a prescribed high viscosity range and the adhesion of the lubricant to the rolls is increased, and at the same time a prescribed amount of lubricant is supplied to the rolling mill rolls without being affected by seasonal factors during the year.
  • the viscosity of the lubricating oil is adjusted at the moment of ejection of the lubricant supply nozzle and the viscosity of the lubricating oil can be increased without changing the lubricating oil itself. . Therefore, the lubrication effect by the lubricant can be increased without substantially modifying the lubricant supply equipment.
  • the water having a temperature between 0 0 C and 25 0 C is fed into an injector, a lubricating oil is mixed with this water and the mixture is injected from a feed nozzle lubricant, the temperature of the mixture being maintained (mixing mode (ii) above).
  • mixing mode (ii) above it is possible to adjust the temperature of the water to not less than 0 ° C., but no more than 25 ° C., to mix the water with a lubricating oil and to inject and supply the water.
  • the proportion by volume of lubricating oil is from 0.5 to 5 parts per 100 parts of water, and preferably from 0.5 to 2 parts of oil per 100 parts of water.
  • the temperature of the lubricating oil itself decreases in the piping from the injector to the nozzle, but the mixing ratio of the lubricating oil in the emulsion is very low. So, even when the temperature of the lubricating oil decreases in this area, problems such as clogging of the pipes are less likely to occur.
  • the lubricant supply nozzle is provided with a cooling function of the lubricating emulsion and the lubricating emulsion emulsion is injected and mixed after being cooled to not less than 0 ° C. but no longer than 25 ° C. (mixing mode (i) above) and preferably not more than 15 ° C.
  • the lubricant supply nozzle is provided with a cooling function of the lubricating emulsion, which is emulsified with water having a temperature between 15 and 25 ° C, which provides to the rolling rolls after being cooled to a temperature between 0 and 55 0 C (mixing mode (i) above).
  • the temperature of the lubricating emulsion it is necessary to maintain the temperature of the lubricating emulsion at more than 0 ° C. This is because, if the temperature of the lubricating emulsion is less than 0 ° C., the water contained in the The emulsion freezes and it becomes difficult to supply the lubricant in the required amount to the mill in a stable manner.
  • a lubricating emulsion was injected and supplied under the conditions indicated below, to test pieces in the form of plates, which were prepared from a rolled material; the lubricating oil mass adhering to the surface of the plate was measured and the effect of the temperature of the lubricating emulsion on the adhesion efficiency was examined.
  • Lubricating oil a commercially available hot rolling lubricating oil, viscosity of 120 cSt (40 ° C) o Concentration of the emulsion: 0.5% by volume o Nozzle: flat cone type, available commercially o Supply flow: 500 cm 3 / minute o Supply pressure: 0.15 MPa (immediately before injection from the nozzle) o Feed time: 60 seconds o Test piece: Material in high-speed steel for hot rolling, 100 mm wide X 1 mm thick X 100 mm long
  • the amount of adhering lubricating oil can be considerably increased by adjusting the temperature of the lubricating oil to not less than 0 ° C., but no more than 25 ° C. Therefore, even if uses the same lubricating oil as is usually used, the lubrication effect can be easily increased by controlling the temperature of the lubricating oil according to the invention.
  • a strip of material was laminated with a lubricating emulsion supplied to the surfaces of the rolling rolls by controlling its temperature, and using an existing lubricating oil supply piping system. These tests were done to check whether the slippage on engagement in the cylinders or fouling of the pipes took place.
  • Experimental conditions o Lubricating oil: a commercially available hot rolling lubricating oil, viscosity of 140 cSt (40 ° C.)
  • O Concentration of the emulsion 0.7% by volume
  • O Nozzle flat cone type, commercially available
  • O Feed rate 800 cm 3 / minute
  • O Feed pressure 0.2 MPa (immediately before injection from the nozzle)
  • Temperature of the lubricant at the time of injection from the nozzle 0 ° C., 5 ° C., 10 ° C., 15 ° C., 20 ° C., 25 ° C., 30 ° C.
  • Materials Low steel plate carbon (thickness: 10mm, width: 100mm, length: 300mm) o Laminating speed: 10m / minute o Reduction: 20%
  • the reduction rate of the rolling force is expressed by assuming that the rolling force at a lubricant temperature of 30 ° C. is 100.

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Description

Procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud
La présente invention concerne un procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud.
Lors d'un laminage à chaud, un lubrifiant est fourni aux surfaces des cylindres de laminage, afin de réduire les forces de frottement qui agissent sur les zones entre les cylindres de laminage et le matériau laminé, ou bien encore pour empêcher l'usure et le collage des cylindres de laminage du laminoir, produisant ainsi des produits d'acier avec une bonne qualité de surface. On connaît des lubrifiants et leurs procédés d'alimentation, et en particulier (a) un procédé dans lequel une huile lubrifiante est mélangée avec l'eau et le lubrifiant sous forme d'émulsion, et est ensuite fournie par injection ou par tout autre procédé similaire, et (b) un procédé d'atomisation sous forme de vapeur dans lequel une huile lubrifiante et de la vapeur sont mélangées ensemble et le mélange est fourni par injection, et (c) un procédé d'atomisation dans lequel une huile lubrifiante est atomisée en employant de l'air, un gaz, etc.
Le procédé (a) ci-dessus est jusqu'ici fréquemment employé. Dans ce procédé (a), l'équipement de mise en œuvre est relativement simple et le temps exigé pour le remplacement d'une huile lubrifiante est court. En outre, parce que l'eau et une huile lubrifiante sont mélangées ensemble, en plus de l'effet de lubrification, on peut attendre un effet de refroidissement du cylindre par l'eau du lubrifiant. Pour cette raison, le procédé (a) est le plus couramment utilisé.
Incidemment, au cours du laminage à chaud, l'épaisseur de la bande d'un matériau laminé est grande comparée à celle obtenue à l'issue d'un laminage à froid et le laminoir n'est pas muni d'un dispositif qui facilite l'engagement des matériaux laminés. Pour cette raison, des glissements lors de l'engagement de la bande à l'entrée des cylindres, ainsi que durant le laminage, peuvent se produire.
Pour résoudre ce problème, on peut utiliser un procédé dans lequel la quantité alimentée en huile lubrifiante est réduite et on alimente en huile lubrifiante tant que les problèmes de glissement n'apparaissent pas. On peut également utiliser un procédé dans lequel les glissements à l'engagement entre les cylindres sont évités en ne lubrifiant pas du tout lorsque les extrémités de début et de fin du matériau laminé sont en prise dans le laminoir.
D'autre part, on connaît un procédé dans lequel un lubrifiant est obtenu en émulsionnant une huile lubrifiante ayant un grand coefficient de frottement, et en l'utilisant pour que les glissements à l'engagement entre les cylindres ne se produisent pas lorsque les extrémités de début et de fin du matériau laminé sont en prise dans le laminoir.
Cependant, si une lubrification est mise en œuvre lors du laminage, alors que les opérateurs craignent que des glissements puissent avoir lieu, il s'avère impossible d'obtenir un effet de lubrification convenable. En outre, même quand le coefficient de frottement d'un lubrifiant est soigneusement choisi, les problèmes de glissements continuent à se produire.
Il pourrait être pensé que cela est du à ce que la température ambiante autour du laminoir ne reste pas stable, en partie en raison des facteurs saisonniers de variations de température, avec pour résultat le fait que la température pendant l'alimentation en huile lubrifiante ne reste pas stable, que la viscosité de l'huile lubrifiante varie et que, même avec la même quantité alimentée, la quantité d'huile lubrifiante qui adhère en réalité aux cylindres de laminoir varie.
D'autre part, si la viscosité d'une huile lubrifiante est augmentée et son adhérence aux cylindres de laminage est améliorée pour supprimer les variations de la quantité d'huile lubrifiante qui adhère, alors l'huile lubrifiante adhère à la paroi interne de la tuyauterie d'alimentation en huile lubrifiante et l'encrasse, voire même la bouche. Cet encrassement de la tuyauterie génère d'ailleurs des variations inattendues dans la concentration de l'huile lubrifiante. En outre, l'intérieur d'un injecteur dans lequel l'huile lubrifiante est mélangée avec de l'eau a une structure d'orifice et l'huile lubrifiante passe par un tuyau ayant un petit diamètre intérieur. Une pompe de grande capacité est exigée pour qu'un fluide de viscosité élevée (l'huile lubrifiante) puisse passer par ce tuyau de petit diamètre intérieur.
Donc, même quand une huile lubrifiante doit être remplacée par une huile lubrifiante de viscosité élevée, il peut parfois être impossible de changer l'huile lubrifiante en raison des restrictions en termes d'équipement comme une pompe.
Il existe donc un besoin pour un procédé d'alimentation en lubrifiant par lequel une huile lubrifiante de viscosité élevée est émulsionnée sans causer l'encrassement des tuyauteries et l'émulsion lubrifiante obtenue, de viscosité élevé, est fournei aux cylindres de laminoir et, grâce auquel, un effet de lubrification constant et stable peut être obtenu sans être affecté par la température ambiante.
Au vu des problèmes décrits ci-dessus, la présente invention a pour but de mettre à disposition un procédé d'alimentation en lubrifiant qui permette d'obtenir un effet de lubrification constant sans être affecté par la température ambiante, en émulsionnant une huile lubrifiante de viscosité élevée sans causer l'encrassement des tuyauteries, et en alimentant les cylindres de laminage en lubrifiant de viscosité élevée.
Les présents inventeurs ont résolu les problèmes mentionnés ci- dessus par un procédé permettant d'émulsionner une huile lubrifiante par le procédé d'injection d'eau, (a) en maintenant l'huile lubrifiante dans un état de relativement faible viscosité jusqu'à ce que l'huile lubrifiante soit injectée à partir d'une buse, pour empêcher l'encrassement des tuyauteries et (b) en modifiant l'huile lubrifiante pour qu'elle passe à un état de relativement haute viscosité lorsque l'huile lubrifiante est émulsionnée et injectée à partir de la buse, pour augmenter l'efficacité d'adhérence aux cylindres de laminoir, ladite efficacité étant définie comme étant le ratio de la quantité du lubrifiant adhérant aux cylindres de laminoir par rapport à la quantité de lubrifiant fourni à partir de la buse d'alimentation en lubrifiant. A cet effet, l'objet de l'invention est constitué par un procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud, dans lequel on alimente les surfaces des cylindres de laminage avec une émulsion lubrifiante, caractérisé en ce que ladite émulsion lubrifiante, constituée d'une huile lubrifiante ayant une viscosité comprise entre 10 cSt et 400 cSt à 4O0C mélangée avec de l'eau, est envoyée vers les surfaces des cylindres de laminage à travers au moins une buse d'alimentation en lubrifiant, à une température supérieure à O0C et inférieure à 250C.
Dans un mode de réalisation préféré, l'émulsion lubrifiante est refroidie dans la buse d'alimentation en lubrifiant à une température supérieure à 00C et inférieure à 25°C, puis envoyée vers les surfaces des cylindres de laminage.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention est tel que la température de l'huile lubrifiante contenue dans l'émulsion lubrifiante, est supérieure à 200C avant le mélange avec l'eau.
Dans un autre mode de réalisation préféré, le procédé selon l'invention est tel que la température de l'eau contenue dans l'émulsion lubrifiante, est comprise entre 00C et 25°C avant le mélange avec l'huile lubrifiante.
Selon l'invention, il est possible d'augmenter l'efficacité d'adhérence d'une huile lubrifiante aux cylindres de laminoir sans être affecté par la température ambiante en supprimant l'encrassement et le bouchage des tuyauteries avec l'huile lubrifiante, et en éliminant la nécessité de modifier substantiellement les huiles de lubrification actuelles et les systèmes de tuyauterie d'alimentation en huile lubrifiante.
La présente invention va à présent être décrite en détail sur la base de la figure annexée qui représente schématiquement un dispositif d'alimentation en lubrifiant du type à injection d'eau.
La figure 1 montre le schéma d'un système de tuyauterie d'alimentation en huile lubrifiante, qui émulsionne une huile lubrifiante par mélange par injection d'eau et fournit l'huile lubrifiante émulsionnée aux cylindres de laminoir. Ce système est industriellement le plus employé à l'heure actuelie. L'invention est basée sur ce système comme une condition préalable.
Lorsque dans l'invention, une huile lubrifiante ayant une viscosité à 400C de plus de 10 cSt mais de moins de 400 cSt est mélangée avec l'eau par l'utilisation d'un injecteur d'un système d'injection d'eau pour obtenir une émulsion lubrifiante, on peut utiliser l'un ou l'autre des procédés suivants : (i) après mélange d'une huile lubrifiante et d'eau par l'injecteur, le mélange est refroidi à une température comprise entre O0C et 25°C et est ensuite injecté, ou bien
(ii) une émulsion lubrifiante, qui est obtenue en mélangeant une huile lubrifiante, de préférence à plus de 200C, est mélangée avec de l'eau ayant une température comprise entre 0 et 25°C dans un injecteur, et est injecté par une buse à une température comprise entre 0 et 25°C.
Dans la plupart des huiles de lubrification, les changements de viscosité sont de l'ordre d'un facteur de deux à quatre dans la gamme de température de 10 à 4O0C, gamme de température qui correspond à celle observée pour la température de l'eau en hiver et en été.
Lorsque la viscosité d'une huile lubrifiante est inférieure à 10 cSt à 400C, la viscosité à une température d'injection comprise entre 0 et 25°C devient insuffisante et l'efficacité d'adhérence aux cylindres de laminoir (ratio de la quantité du lubrifiant adhérant aux cylindres de laminoir par rapport à la quantité de lubrifiant fourni à partir de la buse d'alimentation en lubrifiant) diminue grandement, avec comme résultat l'impossibilité de bénéficier d'un effet de lubrification suffisant. La limite inférieure pour la viscosité d'une huile lubrifiante est donc fixée à 10 cSt à 4O0C.
Pour bénéficier d'un effet de lubrification suffisant, on préfère que la viscosité d'une huile lubrifiante ne soit pas inférieure à 100 cSt à 400C.
D'autre part, si la viscosité d'une huile lubrifiante excède 400 cSt à 400C, cela génère l'encrassement et le bouchage des tuyauteries. En outre, à température ambiante (comprise entre 0 et 25°C) l'huile lubrifiante devient semi-solide, ce qui est appelé un état de graisse et, donc, l'huile lubrifiante ne peut pas être mélangée avec l'eau même par le procédé d'injection d'eau. De plus, la lubrification devient excessive même quand le mélange est possible et cela génère des problèmes de glissement. Donc, la limite supérieure à la viscosité d'une huile lubrifiante est fixée à 400 cSt à 400C.
Incidemment, les huiles de lubrification ayant une viscosité à 400C dépassant 400 cSt sont actuellement très peu utilisées.
Pour pouvoir mélanger une huile lubrifiante avec de l'eau sans induire l'encrassement des tuyauteries, on préfère que la viscosité de l'huile lubrifiante ne dépasse pas 300 cSt à 400C.
L'invention utilise les propriétés d'adhérence d'huiles de lubrification, pour lesquelles plus la viscosité de l'huile lubrifiante est élevée, plus grande est l'efficacité d'adhérence aux cylindres de laminoir.
Dans l'invention, si la viscosité à 4O0C n'est pas inférieure à 10 cSt, mais pas supérieure à 400 cSt, alors même les huiles de lubrification actuellement utilisées peuvent être employées sans faire des investissements d'équipement lourds (par exemple, l'augmentation de capacité des pompes, l'augmentation et le renouvellement des équipements de tuyauterie) et en plus de cela, il est possible d'augmenter l'effet de lubrification par rapport au niveau actuel.
Comme décrit ci-dessus, pour la plupart des huiles de lubrification, la viscosité change approximativement d'un facteur deux à quatre dans la gamme de température de 10 à 4O0C (correspondant aux changements de température de l'eau en hiver et l'été). D'habitude, on fournit un appareil de chauffage et un mélangeur dans le réservoir d'huile lubrifiante et on contrôle le maintien de la température d'huile lubrifiante à un niveau constant.
Cependant, la température de l'eau avec laquelle une huile lubrifiante est mélangée n'a jusqu'ici pas été contrôlée et, la situation est telle que l'eau est employée à sa température naturelle qui change selon la température extérieure de l'air.
Lorsque le procédé de mélange par injection d'eau est employé, dans de nombreux cas moins d'une partie par volume d'huile lubrifiante est mélangée pour 100 parties par volume d'eau. Dans un tel cas, même quand la température d'huile lubrifiante est maintenue et contrôlée à un niveau constant dans un réservoir d'huile lubrifiante, la température d'huile lubrifiante devient identique à la température de l'eau immédiatement après le mélange avec l'eau.
Pour cette raison, la viscosité de l'huile lubrifiante change en fonction de la température de l'eau, avec comme résultat le fait que des glissements se produisent fréquemment et qu'un effet de lubrification constant pendant l'année ne peut pas être obtenu.
Ainsi, pour résoudre le problème décrit, on prévoit dans l'invention que la température de l'émulsion lubrifiante est ajustée à une gamme de température de O0C à 25°C au moment de l'injection à partir d'une buse d'alimentation en lubrifiant, et de préférence de 0 à 150C.
C'est-à-dire que, dans l'invention, en augmentant la température de l'huile lubrifiante à un haut niveau, avant qu'elle n'atteigne la buse d'alimentation en lubrifiant, pour supprimer l'encrassement des tuyauteries et pour assurer la bonne fluidité dans la tuyauterie et d'autre part en réglant la température du lubrifiant quand le lubrifiant est injecté d'une buse d'alimentation dans une gamme constante de température basse, la viscosité de l'huile lubrifiante est maintenue dans une gamme de viscosité élevée prescrite et l'adhérence du lubrifiant aux cylindres est augmentée, et en même temps, une quantité prescrite de lubrifiant est fournie aux cylindres de laminoir sans être affecté par des facteurs saisonniers pendant l'année.
Donc, selon l'invention, la viscosité de l'huile lubrifiante est ajustée au moment de l'éjection de la buse d'alimentation en lubrifiant et la viscosité de l'huile lubrifiante peut être augmentée sans changer l'huile lubrifiante elle- même. Donc, l'effet de lubrification par le lubrifiant peut être augmenté sans modifier substantiellement l'équipement d'alimentation en lubrifiant.
Dans le mode de réalisation le plus pratique, l'eau ayant une température comprise entre 00C et 250C est alimentée dans un injecteur, une huile lubrifiante est mélangée avec cette eau et le mélange est injecté d'une buse d'alimentation en lubrifiant, la température du mélange étant maintenue (mode de mélange (ii) ci-dessus). Dans ce mode de réalisation, il est possible d'ajuster la température de l'eau à non moins de 00C, mais non plus de 250C, de mélanger l'eau avec une huile lubrifiante et d'injecter et fournir l'émulsion lubrifiante d'une buse d'alimentation en lubrifiant aux cylindres de laminoir. La proportion en volume d'huile lubrifiante est de 0,5 à 5 parts pour 100 parts d'eau, et de préférence de 0,5 à 2 parts d'huile pour 100 parts d'eau. Dans ce cas, la température de l'huile lubrifiante elle-même diminue dans la tuyauterie de l'injecteur à la buse, mais le ratio de mélange de l'huile lubrifiante dans l'émulsion est très bas. Donc, même quand la température de l'huile lubrifiante diminue dans cette zone, des problèmes tels que l'encrassement des tuyauteries sont moins susceptibles de se produire.
Dans un autre mode de réalisation, la buse d'alimentation en lubrifiant est munie d'une fonction de refroidissement de l'émulsion lubrifiante et l'émulsion lubrifiante d'émulsion est injectée et mélangée après avoir été refroidie à non moins de O0C, mais non plus de 250C (mode de mélange (i) ci- dessus) et de préférence pas plus de 15°C.
Dans un autre mode de réalisation, la buse d'alimentation en lubrifiant est munie d'une fonction de refroidissement de l'émulsion lubrifiante, qui est émulsionnée avec de l'eau ayant une température comprise entre 15 et 25°C, qu'on fournit aux cylindres de laminage après avoir été refroidie à une température comprise entre 0 et 550C (mode de mélange (i) ci-dessus).
Dans l'invention, il est nécessaire de maintenir la température de l'émulsion lubrifiante à plus de 00C. C'est parce que si la température de l'émulsion lubrifiante est inférieure à O0C, l'eau comprise dans l'émulsion gèle et il devient difficile de fournir le lubrifiant dans la quantité requise au laminoir de façon stable.
Exemple 1
A présent, un exemple de réalisation et un mode de réalisation de l'invention vont être décrits. Les conditions expérimentales mentionnées dans cet exemple sont données à titre indicatif pour vérifier l'applicabilité et les effets de l'invention, et ne sont en rien limitatifs.
Dans l'invention, des conditions diverses peuvent être adoptées tant que l'objet de l'invention est respecté.
Un émulsion lubrifiante a été injectée et fournie dans les conditions indiquées ci-dessous, à des pièces de test sous forme de plaques, qui ont été préparées à partir d'un matériau laminé ; la masse d'huile lubrifiante adhérant à la surface de la plaque a été mesurée et l'effet de la température de l'émulsion lubrifiante sur l'efficacité d'adhérence a été examiné.
Conditions expérimentales o Huile lubrifiante : une huile lubrifiante de laminage à chaud disponible dans le commerce, viscosité de 120 cSt (4O0C) o Concentration de l'émulsion: 0,5% en volume o Buse: de type à cône plat, disponible dans le commerce o Débit d'alimentation : 500 cm3/minute o Pression d'alimentation : 0,15 MPa (immédiatement avant injection à partir de la buse) o Durée d'alimentation: 60 secondes o Pièce d'essai : Matériau en acier à haute vitesse pour laminage à chaud, 100 mm de large X 1 mm d'épaisseur X 100 mm de long
° Température du lubrifiant au moment de l'injection à partir de la buse : 00C, 5°C, 10°C, 15°C, 200C, 25°C, 30°C Résultats des essais
La quantité d'huile lubrifiante adhérant à la surface de la pièce d'essai à chaque température d'huile lubrifiante a été mesurée et les résultats de la mesure ont été convertis en prenant comme base une valeur de 100 pour la quantité d'huile lubrifiante adhérant à une température d'émulsion lubrifiante de 300C au moment de l'injection à partir de la buse. Le tableau 1 rassemble les résultats de ces essais.
On constate à la lecture du tableau 1 que la quantité d'huile lubrifiante adhérant peut être considérablement augmentée en ajustant la température de l'huile lubrifiante à non moins de O0C, mais non plus de 250C. Donc, même si on utilise la même huile lubrifiante que celle employée habituellement, on peut facilement augmenter l'effet de lubrification en contrôlant la température de l'huile lubrifiante selon l'invention.
Tableau 1
Exemple 2
On a laminé une bande de matériau à l'aide d'une émulsion lubrifiante fournie aux surfaces des cylindres de laminage en contrôlant sa température, et en utilisant un système de tuyauterie d'alimentation en d'huile lubrifiante existant. Ces essais ont été faits pour vérifier si les glissements à l'engagement dans les cylindres ou l'encrassement des tuyauteries avaient lieu. Conditions expérimentales o Huile lubrifiante : une huile lubrifiante de laminage à chaud disponible dans le commerce, viscosité de 140 cSt (4O0C)
O Concentration de l'émulsion: 0,7% en volume O Buse: de type à cône plat, disponible dans le commerce O Débit d'alimentation : 800 cm3/minute O Pression d'alimentation : 0,2 MPa (immédiatement avant injection à partir de la buse)
O Durée d'alimentation: avant le début de laminage jusqu'à l'achèvement du laminage (avant que le matériel ne quitte les cylindres)
O Cylindres : Matériau de cylindre en acier à haute vitesse pour laminage à chaud, barreau de longueur 100 mm X diamètre 400 mm
Température du lubrifiant au moment de l'injection à partir de la buse : 00C, 50C, 10°C, 150C, 200C, 250C, 3O0C o Matériaux: Plaque d'acier bas carbone (épaisseur: 10mm, largeur : 100mm, longueur: 300mm) o Vitesse de laminage: 10m/minute o Réduction: 20%
Résultats des essais
On constate qu'aucun glissement ne se produit, et qu'une diminution satisfaisante de l'effort de laminage est obtenue.
Tableau 2
Le taux de diminution de l'effort de laminage est exprimé en supposant que l'effort de laminage à une température de lubrifiant de 30 0C soit de 100.
Comme décrit ci-dessus, selon l'invention, il est possible d'augmenter l'efficacité d'adhérence d'une huile lubrifiante aux cylindres de laminoir sans être affecté par la température ambiante, tout en supprimant le bouchage des tuyauteries avec l'huile lubrifiante, dans un système de tuyauterie d'alimentation en huile lubrifiante, en éliminant le besoin de modifier les huiles de lubrification existantes et les systèmes de tuyauterie d'alimentation en huile lubrifiante.
Ainsi, on peut attendre une réduction de coût par une réduction de la consommation d'huile lubrifiante et une amélioration de la productivité par un effet de lubrification stable.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud, dans lequel on alimente les surfaces des cylindres de laminage avec une émulsion lubrifiante, caractérisé en ce que ladite émulsion lubrifiante, constituée d'une huile lubrifiante ayant une viscosité comprise entre 10 cSt et 400 cSt à 4O0C mélangée avec de l'eau, est envoyée vers les surfaces des cylindres de laminage à travers au moins une buse d'alimentation en lubrifiant, à une température supérieure à 00C et inférieure à 25°C.
2. Procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud, selon la revendication 1 , dans lequel ladite émulsion lubrifiante est refroidie dans ladite buse d'alimentation en lubrifiant à une température supérieure à O0C et inférieure à 25°C, puis envoyée vers les surfaces des cylindres de laminage.
3. Procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température de l'huile lubrifiante contenue dans l'émulsion lubrifiante, est supérieure à 200C avant le mélange avec l'eau.
4. Procédé d'alimentation en lubrifiant lors d'un laminage à chaud selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la température de l'eau contenue dans l'émulsion lubrifiante, est comprise entre O0C et 250C avant le mélange avec l'huile lubrifiante.
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