Procedimiento y dispositivo para laminar material a laminar y utilización de un lubricante refrigerante.

Procedimiento para laminar material a laminar (1), de forma preferida para la laminación fría de material a laminar (1),

en donde se aplica un lubricante refrigerante basado en agua sobre el material a material (1) y/o sobre al menos un cilindro (20, 22, 30, 32) que configura una rendija entre cilindros (200, 300), en donde al lubricante refrigerante basado en agua se añade, antes de su aplicación sobre el material a laminar y/o al menos un cilindro, al menos un aditivo activo soluble en agua y activo tribológicamente, en donde el lubricante refrigerante sobrante, después de su aplicación sobre el material a laminar (1) y/o el cilindro (20, 22, 30, 32) se recoge, y después el lubricante refrigerante se utiliza de nuevo para aplicarse sobre el material a laminar (1) y/o el cilindro (20, 22, 30, 32); caracterizado porque el lubricante refrigerante sobrante, después de ser recogido pero antes de su renovada aplicación, se somete a un filtrado muy fino.

Procedimiento y dispositivo para laminar material a laminar y utilización de un lubricante refrigerante

Campo técnico

La presente invención hace referencia a un procedimiento y a un dispositivo para laminar producto a laminar. El procedimiento y el dispositivo se usan de forma preferida en laminación fría.

Estado de la técnica

Para la laminación fría y caliente de flejes metálicos se aplican habitualmente fluidos sobre los cilindros y/o sobre el material a laminar, para refrigerar los cilindros y el fleje, para lubricar la juntura activa y para hacer posible una limpieza de cilindro y fleje. Estos fluidos reciben habitualmente el nombre de lubricantes refrigerantes (KSS) .

En la función de refrigeración de cilindros y fleje los lubricantes refrigerantes se utilizan, en particular en la laminación fría, para evacuar el calor conformación y el calor de fricción. En la función de lubricación de la juntura activa en la rendija entre cilindros los lubricantes refrigerantes se usan para ajustar de forma apropiada las relaciones tribológicas en la rendija entre cilindros y, de este modo, garantizar una calidad superficial correspondiente del producto a laminar laminado. Con relación a la función de limpieza los lubricantes refrigerantes se usan para limpiar el cilindro y el producto a laminar así como para transportar hacia fuera partículas de suciedad, para conseguir una buena calidad superficial del fleje laminado.

Además de esto los lubricantes refrigerantes pueden influir en el acondicionamiento del fleje. Los lubricantes refrigerantes se ajustan además de tal manera, que son compatibles con las instalaciones preconectadas y postconectadas dentro de la cadena de procesos durante la mecanización del producto a laminar, por ejemplo en cuanto a la protección contra la corrosión, en cuanto a la limpieza en otros pasos de proceso y/o en cuanto a la evitación de coloraciones del fleje laminado, por ejemplo al ponerse al rojo el producto a laminar. Es asimismo deseable que las características del lubricante refrigerante permanezcan básicamente estables durante su uso y que no tenga lugar ninguna degradación a lo largo del tiempo.

De aquí se obtiene un catálogo de requisitos para los lubricantes refrigerantes, es decir, tienen que hacer posible una elevada capacidad térmica y una buena transmisión térmica, tienen que hacer posible conseguir una suficiente imbibición de película lubricante para alcanzar un estado de fricción mixta mediante una viscosidad de los lubricantes refrigerantes adaptada al proceso, tienen que poder producir un ajuste de un estado de fricción límite adaptado al proceso y tienen que presentar una buena acción de lavado al mismo tiempo que una buena capacidad de filtrado.

En particular el último aspecto es importante, ya que habitualmente se utilizan sistemas de circulación para el uso de lubricantes refrigerantes y las partículas de suciedad transportadas hacia fuera tienen que extraerse de nuevo del circuito de lubricante refrigerante, para poder garantizar una buena calidad superficial del fleje laminado cuando se aplica de nuevo el lubricante refrigerante ya utilizado anteriormente.

De forma correspondiente en el estado de la técnica se usan en la práctica industrial de laminación fría habitualmente unos lubricantes refrigerantes, que o bien se utilizan como lubricantes refrigerantes monofásicos basados en aceite o como lubricantes refrigerantes basados en agua con gotitas dispersadas basadas en aceite, que se presentan entonces como emulsiones.

Los lubricantes refrigerantes basados puramente en aceite tienen el inconveniente, respecto a los sistemas basados en agua, de la inflamabilidad así como de una peor transición térmica y una menor capacidad térmica. A causa de esto la productividad de las instalaciones de laminación gestionadas de este modo es relativamente limitada.

Las emulsiones pueden presentar inconvenientes en tanto que las gotitas basadas en aceite dentro de la emulsión tienen que depositarse primero sobre las respectivas superficies de cilindro o superficies de producto a laminar, para que las sustancias con actividad lubricante contenidas en las mismas y la mayor viscosidad de la fase de aceite produzcan su efecto. Antes de la entrada en la juntura activa de la rendija entre cilindros es deseable una separación de la fase continua desde la sustancia activa tribológicamente. Por medio de esto se produce un retardo de la acción, con lo que o bien se alcanza un límite de la velocidad de laminación o las distancias entre las cajas tienen que hacerse más largas, para alcanzar el tiempo de acción requerido.

En las emulsiones existe asimismo el inconveniente de una insuficiente capacidad de filtrado muy fino.

A continuación se utilizan los términos "filtración muy fina" o "filtrado muy fino" para aclarar que, a diferencia del "filtrado" y del "filtrado fino", también se recoge aquella parte del espectro de partículas cuya máxima dilatación longitudinal de una partícula aislada es inferior a 5 µm.

Las partículas de suciedad, que se presentan menores que o igual al orden de magnitud de las gotitas de aceite en la emulsión, no pueden extraerse del lubricante refrigerante sin evacuar al mismo tiempo del lubricante refrigerante también la fase de aceite. Además de esto pueden degradarse las características de los lubricantes refrigerantes basados en agua con gotitas dispersadas basadas en aceite mediante acción mecánica, biológica o química.

A continuación se utiliza para simplificar el término "degradación", cuando se designa una modificación desventajosa de una característica de producto, sin describir con mayor detalle el mecanismos en el que se basa la modificación y también sin indicar de forma limitativa la clasificación científica en cuanto a una característica de producto física, química, técnica de procedimiento, fisiológica, olfativa o de cualquier otro tipo.

Con relación al objeto de la invención se hace referencia a los siguientes documentos del estado de la técnica: DE 101 07 567 A1, DE 10 2004 061 939 B3, DE 10 2005 042 020 A1, DE 196 21 837 C1 y EP 0 839 895 A2.

Además de esto la publicación para información de solicitud de patente alemana DE 101 43 407 A1 revela un procedimiento y una instalación para la laminación fría de flejes, entre otros de aceros finos. En el caso de la instalación se trata de un tren en tándem con varias cajas, en donde las primeras cajas presentan unos descensos relativamente altos y la última caja, con un descenso relativamente bajo, determina la calidad superficial del fleje. En las primeras cajas con una reducción relativamente alta se utiliza como lubricante refrigerante una emulsión, para la que no está previsto ningún filtrado muy fino. Frente a esto, en la última caja del tren en tándem con una reducción relativamente baja se utiliza aceite de laminación como lubricante y este aceite de laminación se filtra muy finamente para garantizar una elevada calidad superficial.

Por último la patente británica GB 729, 615, en la que se basan los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 11, revela también un procedimiento y una instalación para laminar material a laminar, en donde se aplica un lubricante refrigerante basado en agua sobre el material a material y/o sobre al menos uno de los cilindros de trabajo. El lubricante refrigerante basado en agua se enriquece antes de la aplicación con un aditivo activo soluble en agua y activo tribológicamente, y el lubricante refrigerante así enriquecido se recoge en la salida de una caja de laminación, para después reutilizarse a continuación, es decir, aplicarse de nuevo.

Representación de la invención El objeto de la invención consiste en perfeccionar un procedimiento conocido y en un dispositivo conocido para laminar material a laminar, con la finalidad de que se aumente todavía más la calidad superficial del material a laminar laminado.

Este objeto es resuelto mediante el procedimiento reivindicado en la nueva reivindicación 1. Este procedimiento está caracterizado porque el lubricante refrigerante sobrante después de ser recogido, pero antes de su renovada aplicación, se somete a un filtrado muy fino.

De forma correspondiente se propone un procedimiento para laminar material a laminar, en donde se aplica un lubricante refrigerante basado en agua sobre el material a laminar y/o sobre al menos un cilindro que configura una rendija entre cilindros. Conforme a la invención se añade al lubricante refrigerante basado en agua, antes de aplicarse sobre el material a laminar y/o al menos un cilindro, al menos un aditivo soluble en agua que modifica las características de lubricación en la juntura activa durante procesos... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para laminar material a laminar (1) , de forma preferida para la laminación fría de material a laminar (1) , en donde se aplica un lubricante refrigerante basado en agua sobre el material a material (1) y/o sobre al menos un cilindro (20, 22, 30, 32) que configura una rendija entre cilindros (200, 300) , en donde al lubricante refrigerante basado en agua se añade, antes de su aplicación sobre el material a laminar y/o al menos un cilindro, al menos un aditivo activo soluble en agua y activo tribológicamente, en donde el lubricante refrigerante sobrante, después de su aplicación sobre el material a laminar (1) y/o el cilindro (20, 22, 30, 32) se recoge, y después el lubricante refrigerante se utiliza de nuevo para aplicarse sobre el material a laminar (1) y/o el cilindro (20, 22, 30, 32) ; caracterizado porque el lubricante refrigerante sobrante, después de ser recogido pero antes de su renovada aplicación, se somete a un filtrado muy fino.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en donde a menos un aditivo soluble en agua y tribológicamente activo se elige de forma ajustada al caso de laminación individual, preferiblemente de forma ajustada al material de producto a laminar y/o a las condiciones tribológicas deseadas en la rendija entre cilindros (200, 300) .

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en donde el lubricante refrigerante basado en agua junto con el aditivo soluble en agua y tribológicamente activo se aplica, en función del caso de laminación, sobre el material a laminar (1) y/o sobre los cilindros (20, 22, 30, 32) que configuran la rendija entre cilindros (200, 300) , de forma preferida mediante el ajuste de las condiciones de aplicación, de forma particularmente preferida mediante la modificación de la temperatura de avance, de la presión de aplicación, de la clase de aplicación así como del punto de aplicación.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se alimenta al lubricante refrigerante filtrado muy finamente, antes de su renovada aplicación sobre el material a laminar (1) y/o el cilindro (20, 33, 30, 32) , al menos un aditivo soluble en agua y tribológicamente activo, para volver a alcanzar la concentración de aditivo deseada en el lubricante refrigerante, de forma preferida sobre la base de la determinación del empobrecimiento de este aditivo, en donde el empobrecimiento se determina de forma preferida mediante una medición continua de la permitividad relativa y/o de la conductividad eléctrica específica del lubricante refrigerante recogido.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se determina el adicionamiento del aditivo sobre el material a laminar (1) y/o sobre al menos un cilindro (20, 22, 30, 32) a través de una valoración de los datos del proceso de laminación medidos, teniendo en cuenta un modelo de proceso tribológico adecuado, y la adición del aditivo soluble en agua y tribológicamente activo se controla de tal modo, que se alcanza el adicionamiento de aditivo deseado.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde el adicionamiento de aditivo sobre el material a laminar (1) que sale de la rendija entre cilindros (200, 300) se determina a través de la capa de aditivo que permanece sobre el material a laminar (1) y la adición del aditivo soluble en agua y tribológicamente activo se regula

o controla de forma correspondiente.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde la dosificación del aditivo soluble en agua y tribológicamente activo sobre la base de la medición continua de la abrasión de laminación particular en el lubricante refrigerante recogido se controla o regula de forma preferida bajo la utilización comparativa de una base de datos, que incluye el material de cilindro, la rugosidad de cilindro, la clase de cilindro, el material a laminar, la aleación, el plan de pasadas así como un modelo de proceso adecuado.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se añade al lubricante refrigerante aplicado sobre la cara superior del material a laminar (1) y/o sobre el cilindro superior (20) una cantidad de aditivo soluble en agua y tribológicamente activo distinta a la del lubricante refrigerante, que se aplica sobre la cara inferior del material a laminar (1) y/o sobre el cilindro inferior (22) .

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se modifica a lo largo del tiempo la cantidad del aditivo soluble en agua y tribiológicamente activo añadido.

10. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en donde se añade con dosificación otro aditivo soluble en agua al lubricante refrigerante, de forma preferida para equilibrar la acción del lubricante refrigerante entre una acción de lavado y una acción de lubricación, de forma particularmente preferida en función de la imagen de presentación superficial deseada.

11. Dispositivo para laminar material a laminar (1) en una rendija entre cilindros (200, 300) configurada mediante unos cilindros (20, 22, 30, 32) , en donde se aplica un lubricante refrigerante basado en agua sobre el material a laminar (1) y/o al menos un cilindro (20, 22, 30, 32) que configura la rendija entre cilindros, y en donde se añade al

lubricante refrigerante basado en agua un aditivo soluble en agua y tribológicamente activo, caracterizado porque está previsto al menos un dispositivo de filtrado (8) para el filtrado muy fino del lubricante refrigerante recogido.

12. Dispositivo según la reivindicación 11, en donde está previsto un dispositivo dosificador (6) para la adición controlada o regulada del aditivo soluble en agua y tribológicamente activo al lubricante refrigerante.