1) 工藝冷卻:冷軋過程中產(chǎn)生的劇烈變形熱和摩擦熱使軋件和軋輥溫度升高,故必須采用有效的人工冷卻。軋制速度愈高,壓下量愈大,冷卻問題愈顯得重要。
試驗研究與理論分析表明,冷軋板帶鋼的變形功約有84-88%轉變?yōu)闊崮?,使軋件和軋輥溫度升高。我們關心的是在單位時間內(nèi)發(fā)出的熱量即變形發(fā)熱率q,以便采取適當措施及時排除或控制這部分熱量。變形發(fā)熱率是直接正比于軋制平均單位壓力、壓下量和軋制速度的。因此,采用高速、大壓下的強化軋制方法將使發(fā)熱率大為增加。如果此時所軋的又是變形抗力較大的鋼種,如不銹鋼、變壓器硅鋼等,則發(fā)熱率就增加得更加劇烈。因此必須加強冷軋過程中的冷卻,才能保證過程的順利進行。
水是比較理想的冷卻劑。因其比熱大,吸熱率高且成本低廉。油的冷卻能力比水差得多。因此大多數(shù)軋機都傾向于用水冷卻。增加冷卻液在冷卻前后的溫差也是充分提高冷卻能力的重要途徑。若采用高壓空氣將冷卻液霧化,或采用特制的高壓噴嘴噴射,可大大提高其吸熱效果,并節(jié)省冷卻液的用量。冷卻液在霧化過程中本身溫度下降,所產(chǎn)生的微小液滴在碰到溫度較高的輥面或板面時往往即時蒸發(fā),借助蒸發(fā)潛熱大量吸走熱量,使整個冷卻效果大為改善。
實際測溫資料表明,即使在采用有效的工藝冷潤的條件下,冷軋板卷在卸卷后的溫度有時仍達到攝氏130-150度甚至還要高,由此可見在軋制變形區(qū)中的料溫一定比這還要高。輥溫的反常升高以及輥溫分布規(guī)律的反?;蛲蛔兙蓪е抡]佇蜅l件的破壞,直接有害于板形與軋制精度。同時輥溫過高也會使冷扎工藝潤滑劑失效(油膜破裂),使冷軋不能順利進行。
綜上所述,為了保證冷軋的正常進行,對軋輥及軋件應采取有效的冷卻與控溫措施。
2) 工藝潤滑
冷軋中使用工藝潤滑的主要作用是減小金屬的變形抗力,這不但有助于保證在已有的設備能力條件下實現(xiàn)更大的壓下,而且還可使軋機能夠經(jīng)濟可行的生產(chǎn)厚度更小的產(chǎn)品。此外采用有效的工藝潤滑也可直接對冷軋過程的發(fā)熱率及軋輥的溫升起到良好的影響,在軋制某些品種時,采用工藝潤滑還可以起到防止金屬粘輥的作用。
通過乳化劑的作用,把少量的油劑與大量的水混合起來,制成乳狀的冷潤液(簡稱乳化液)可以較好的解決油的循環(huán)使用的問題。在這種情況下,水是作為冷卻劑與載油劑而起作用的。對這種乳化液的要求是,當一定的流量噴到板面和輥面上時,即能有效地吸收熱量,又能保證油劑以較快的速度均勻的從乳化液中離析,并粘附在板面和輥面上。這樣才能及時形成均勻的厚度適中的油膜。乳化液或其它活性劑的多少,則需結合具體的軋制條件通過生產(chǎn)試驗確定。
冷軋工藝潤滑劑常用的有:紗錠油、棉籽油、蓖麻油、棕櫚油等各種軋制油和乳化液。
棕櫚油含有較高的脂肪酸,且性能穩(wěn)定,故潤滑效果好,并且易于從帶鋼表面除掉,是冷軋中較為理想的潤滑劑,但是價格較高。
礦物油的化學性質比較穩(wěn)定,且來源豐富,成本較低廉。純礦物油中添加少量脂肪酸和抗壓劑后,油膜強度增加,潤滑效果明顯提高。
乳化液是由15-25%可溶性油,27-85%水和少量無水碳酸鈉配制成的混合乳狀潤滑劑。冷軋中采用乳化液,具有冷卻和潤滑的作用,使用后經(jīng)回收和凈化,可繼續(xù)使用,因此得到了廣泛的應用。