熱軋板帶鋼工藝潤滑的研究
2012-06-13作者：韓彥光 陳同學(xué)
（邯鋼集團(tuán)衡水薄板有限責(zé)任公司）
摘 要：本文介紹了關(guān)于熱軋帶鋼的工藝潤滑機(jī)理及其應(yīng)用效果，同時(shí)介紹了熱軋油的種類。本文著重介紹了采用工藝潤滑對節(jié)能降耗帶來的顯著作用。（邯鋼集團(tuán)衡水薄板有限責(zé)任公司）
關(guān)鍵詞：工藝潤滑；抗乳化性；離水展著性；潤濕性
長期以來，水一直作為熱軋板帶鋼時(shí)軋輥的潤滑和冷卻介質(zhì)使用。但隨著軋機(jī)向高速化、連續(xù)化、自動化和大壓下量方向發(fā)展，軋輥工作負(fù)荷明顯增加，使軋輥的剝落與磨損加速，造成頻繁換輥，作業(yè)率降低。水已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足熱軋時(shí)作為潤滑介質(zhì)的需要。
一、熱軋工藝潤滑的主要作用
1.1 降低摩擦系數(shù)，降低軋制力
由于磨擦系數(shù)的減小，使軋制力降低，一般為可降低軋制力10%~25%，這樣降低了軋制功率，節(jié)約了能耗。
1.2 減少軋輥消耗，提高作業(yè)率
熱軋條件下，工作軋輥面因與冷卻水長期接觸發(fā)生氧化，形成黑皮，這是造成軋輥異常磨損的主要原因。采用特殊的潤滑劑能夠有效阻止輥面黑皮的形成，延長軋輥使用壽命，減少換輥次數(shù)，提高軋機(jī)作業(yè)率。
1.3改善軋后表面質(zhì)量
軋輥磨損的降低，黑皮的減少直接改善了軋后板面質(zhì)量。
1.4改善制品內(nèi)部組織性能
工藝潤滑可以使軋后帶鋼的晶料組織得到改善，提高其深沖性能。
1.5節(jié)能降耗
采用工藝潤滑后，熱軋噸鋼平均節(jié)電3度；酸洗酸液減少0.3~1.0kg；金屬消耗降低1.0kg；軋輥的消耗能降低30%~50%。
二、熱軋工藝潤滑的機(jī)理
通常熱軋潤滑劑是以油水混合液的形式被送到軋輥表面的，水是載體，少量的油均勻分散在水中。油水混合液的作用過程是水包油相向油包水相的轉(zhuǎn)變過程。混合液體到達(dá)輥面后，以水包油的形式迅速地在輥面展開，當(dāng)進(jìn)入變形區(qū)與高溫軋件接觸時(shí)，由于溫度和壓力的作用，水很快蒸發(fā)并轉(zhuǎn)變成油包水相，一部分油燃燒成以灰分為主的燃燒物；一部分油則以油膜的形式均勻地覆蓋在軋輥與軋件的接觸弧面上，兩者在變形區(qū)內(nèi)大約0.01s的時(shí)間內(nèi)都能起到潤滑的作用。
三、熱軋工藝潤滑劑的選用
3.1 熱軋工藝潤滑劑的性能
3.1.1良好且穩(wěn)定的潤滑性能。
3.1.2良好的潤濕性和黏著性，能均勻地分散在軋輥表面并牢固地黏著。
3.1.3高溫下良好的抗氧化性和耐分解性，保證在與軋件接觸前不產(chǎn)生燃燒和分解。
3.1.4良好的抗乳化性和離水展著性。
3.1.5無毒無味，同時(shí)分解中產(chǎn)生的氣體也無毒無味，燃燒產(chǎn)物無毒，不污染環(huán)境。
3.2熱軋工藝潤滑劑的組成及種類
熱軋油有水基和油基兩種形式，目前大部分廠家采用油基熱軋油。
一般熱軋油由基礎(chǔ)油和油性劑兩部分組成，基礎(chǔ)油有礦物油、聚烯烴、酯類油；油性劑有動、植物油、脂肪酸、高級脂肪酸、合成脂、固體潤滑劑等。
四、熱軋工藝潤滑對力能參數(shù)的影響
生產(chǎn)中采用上述熱軋油后，使得軋制壓力顯著降低15%~30%；軋輥消耗減少可達(dá)50%；節(jié)能減少近10%。
采用不同類型的熱軋油進(jìn)行熱軋普碳鋼工藝潤滑效果實(shí)驗(yàn)，測量軋制壓力并與無工藝潤滑的軋制條件的軋制力作比較，結(jié)果見下表。
表：不同類型熱軋油的潤滑效果
由表可看出，脂肪油表現(xiàn)出較好的降低軋制力的能力，但脂肪油也存在致命缺陷，如軋后鋼板表面的清潔性較差；另外脂肪油在高溫條件下油煙較重，惡化工作環(huán)境。另外不同種類的添加劑降低軋制壓力也明顯不同，影響效果如圖所示。
采用工藝潤滑可大大降低軋輥的磨損，熱軋時(shí)軋輥應(yīng)有足夠冷卻與潤滑。通過現(xiàn)場對比試驗(yàn)，軋制帶鋼產(chǎn)量與軋輥磨損的關(guān)系在不同的軋制條件下有很大的差異，如圖所示。
采用工藝潤滑后，軋輥磨損大大減少，沿輥身長度上的磨損也變得較為均勻，這樣對熱軋帶鋼的板形非常有利。下圖為F1～F4 400連軋機(jī)組軋輥的磨損情況：
六、存在的問題
熱軋帶鋼采用工藝潤滑后，使軋件的咬入條件發(fā)生變化，不利于軋件的順利咬入,可以通過間歇供油的方式來解決。由于采用潤滑后摩擦系數(shù)的下降，對板寬、板厚將產(chǎn)生很大影響，且不易控制，可在條件成熟時(shí)采用AGC厚度自動控制系統(tǒng)，對厚度精度進(jìn)行有效控制，且能獲得更加良好的板形。此外由于軋制油的燃燒，使工人惡劣的工作條件比以前有所加劇，車間油煙較大，需專設(shè)排煙系統(tǒng)。
來源：《中小企業(yè)管理與科技》