[发明专利]用于热金属辊轧中的定向润滑的制造方法和设备

说明书

技术领域

本申请要求2013年3月15日提交的第61/798,769号美国临时专利申请的权益，所述申请是以引用方式全部并入本文。

本发明涉及用于热辊轧金属板的制造方法和设备。特定地说，本发明提供增强润滑以改进经辊轧金属板(诸如经热辊轧的铝)的表面质量的制造方法和设备。

发明内容

一方面，本发明提供增强定向润滑以改进经辊轧金属板的表面质量和生产效率的制造方法和辊轧机设备。本发明尤其有利于在具有多个辊架的辊轧机中对铝进行热辊轧。

根据某些方面，本发明提供将润滑剂(通常未充分乳化的润滑剂)输送到一或多个润滑喷嘴以排放到辊筒，优选地指向夹辊或咬合件(例如咬合喷嘴)。一方面，未充分乳化的润滑剂只被输送到具体辊轧机辊架、辊筒或集管(header)。在某些实施例中，未充分乳化的润滑剂可以不同量或成分输送到不同的辊轧机辊筒堆叠、辊筒或集管。此定向润滑允许按照需要改进对具体辊轧机辊架处的润滑剂的控制(例如增加或降低摩擦)。一般来说，另外的润滑剂或润滑剂成分的输送速率应致使其不超过组成润滑剂的日常添加速率。用未充分乳化的润滑剂进行的定向润滑可迅速地改进经辊轧铝的表面质量且改进辊轧加工处理期间润滑的一致性。此特征还可用于通过按照控制铝与顶部对底部工作辊筒之间的摩擦差异的需要降低或增加工作辊筒与铝带表面之间的摩擦来克服各种其它辊轧机控制问题，或克服由一些辊轧机辊架处的滑移产生的张力问题。

附图说明

图1示出了常规辊轧机的示意图。

图2A到2B示出了根据本发明的某些方面的铝热连轧机的示意图。

图3示出了根据本发明的方面的常规集管(在视图I、II中示出)和经修改集管(在视图III中示出)。

图4示出了根据本发明的方面的具有另外的咬合喷洒器集管的连轧机。

图5以图表例证热辊轧期间具有不同乳化剂浓度的润滑剂对油膜厚度的影响。

图6以图表例证热辊轧期间具有不同油水浓度的乳状液的润滑剂对油膜厚度的影响。

图7以图表此较具有以乳状液的形式使用的润滑剂的热辊轧负载与用于呈无水的纯形式的相同润滑剂的辊轧负载。

具体实施方式

如本文中描述，本发明的实施例涉及一种辊轧机，其用于热辊轧金属，尤其涉及以具有辊筒堆叠的多个辊架的辊轧机对铝进行热辊轧，且涉及用于辊轧金属的方法。

热带辊轧机中的金属(诸如铝)的辊轧是一种众所周知的金属形成过程。在辊轧金属形成过程中，金属坯料被输送通过称作辊筒堆叠的一对辊筒或辊轧为卷盘或切割为板。辊轧过程的类型是根据经辊轧金属的温度而分类。如果金属温度在辊轧期间超过其再结晶温度，那么所述过程被称作热辊轧；如果温度保持低于再结晶温度，那么所述过程被称作冷辊轧。通常，金属经辊轧通过多个辊架或辊筒堆叠，金属板随着其通过每一堆叠减小其厚度且形成光滑的加工表面。不同的堆叠可具有不同配置或操作条件或所施加的压力，其取决于所述过程。

图1描绘具有三个辊筒堆叠(堆叠A、堆叠B和堆叠C)的常规辊轧机，通过所述辊轧机的金属板1在热辊轧金属形成过程中减小厚度。因为辊轧期间金属的传入金属温度、摩擦和变形在每一堆叠的辊筒中产生大量的热量，所以辊轧机包含冷却系统，所述冷却系统将冷却流体(诸如水但是更通常的是水中的润滑油乳状液)排放到辊筒上以转移热量且防止辊筒在金属形成过程期间过热。通常，冷却系统包含冷却剂泵10，所述冷却剂泵10将相同的冷却流体泵送通过冷却系统的各个排放喷嘴。冷却系统包含辊筒冷却剂集管23，每一辊筒冷却剂集管23含有经引导朝向辊筒堆叠的入口侧的2行或3行喷嘴24，所述辊筒堆叠将冷却流体排放到所述对辊筒的上游侧上的辊筒表面上。一些辊轧机还可具有冷却剂喷嘴，其瞄准每一辊筒堆叠的金属出口侧处的辊筒。