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热轧板带钢工艺润滑的研究

发布时间：2012-06-13 浏览次数：613

作者：韩彦光　陈同学
（邯钢集团衡水薄板有限责任公司）

　　摘　要：本文介绍了关于热轧带钢的工艺润滑机理及其应用效果，同时介绍了热轧油的种类。本文着重介绍了采用工艺润滑对节能降耗带来的显著作用。
　　关键词：工艺润滑；抗乳化性；离水展着性；润湿性
　　长期以来，水一直作为热轧板带钢时轧辊的润滑和冷却介质使用。但随着轧机向高速化、连续化、自动化和大压下量方向发展，轧辊工作负荷明显增加，使轧辊的剥落与磨损加速，造成频繁换辊，作业率降低。水已远远不能满足热轧时作为润滑介质的需要。
　　一、热轧工艺润滑的主要作用
　　1.1 降低摩擦系数，降低轧制力
　　由于磨擦系数的减小，使轧制力降低，一般为可降低轧制力10%~25%，这样降低了轧制功率，节约了能耗。
　　1.2 减少轧辊消耗，提高作业率
　　热轧条件下，工作轧辊面因与冷却水长期接触发生氧化，形成黑皮，这是造成轧辊异常磨损的主要原因。采用特殊的润滑剂能够有效阻止辊面黑皮的形成，延长轧辊使用寿命，减少换辊次数，提高轧机作业率。
　　1.3改善轧后表面质量
　　轧辊磨损的降低，黑皮的减少直接改善了轧后板面质量。
　　1.4改善制品内部组织性能
　　工艺润滑可以使轧后带钢的晶料组织得到改善，提高其深冲性能。
　　1.5节能降耗
　　采用工艺润滑后，热轧吨钢平均节电3度；酸洗酸液减少0.3~1.0kg；金属消耗降低1.0kg；轧辊的消耗能降低30%~50%。
　　二、热轧工艺润滑的机理
　　通常热轧润滑剂是以油水混合液的形式被送到轧辊表面的，水是载体，少量的油均匀分散在水中。油水混合液的作用过程是水包油相向油包水相的转变过程。混合液体到达辊面后，以水包油的形式迅速地在辊面展开，当进入变形区与高温轧件接触时，由于温度和压力的作用，水很快蒸发并转变成油包水相，一部分油燃烧成以灰分为主的燃烧物；一部分油则以油膜的形式均匀地覆盖在轧辊与轧件的接触弧面上，两者在变形区内大约0.01s的时间内都能起到润滑的作用。
　　三、热轧工艺润滑剂的选用
　　3.1 热轧工艺润滑剂的性能
　　3.1.1良好且稳定的润滑性能。
　　3.1.2良好的润湿性和黏着性，能均匀地分散在轧辊表面并牢固地黏着。
　　3.1.3高温下良好的抗氧化性和耐分解性，保证在与轧件接触前不产生燃烧和分解。
　　3.1.4良好的抗乳化性和离水展着性。
　　3.1.5无毒无味，同时分解中产生的气体也无毒无味，燃烧产物无毒，不污染环境。
　　3.2热轧工艺润滑剂的组成及种类
　　热轧油有水基和油基两种形式，目前大部分厂家采用油基热轧油。
　　一般热轧油由基础油和油性剂两部分组成，基础油有矿物油、聚烯烃、酯类油；油性剂有动、植物油、脂肪酸、高级脂肪酸、合成脂、固体润滑剂等。
　　四、热轧工艺润滑对力能参数的影响
　　生产中采用上述热轧油后，使得轧制压力显著降低15%~30%；轧辊消耗减少可达50%；节能减少近10%。
　　采用不同类型的热轧油进行热轧普碳钢工艺润滑效果实验，测量轧制压力并与无工艺润滑的轧制条件的轧制力作比较，结果见下表。

表：不同类型热轧油的润滑效果

　　由表可看出，脂肪油表现出较好的降低轧制力的能力，但脂肪油也存在致命缺陷，如轧后钢板表面的清洁性较差；另外脂肪油在高温条件下油烟较重，恶化工作环境。另外不同种类的添加剂降低轧制压力也明显不同，影响效果如图所示。

　　五、工艺润滑对轧辊磨损的影响
　　采用工艺润滑可大大降低轧辊的磨损，热轧时轧辊应有足够冷却与润滑。通过现场对比试验，轧制带钢产量与轧辊磨损的关系在不同的轧制条件下有很大的差异，如图所示。

　　随轧制量增加，轧辊磨损加剧，由于磨损的不均匀性，将严重影响到轧后的板面质量，采用润滑后，轧辊磨损的速度要缓慢得多。
　　采用工艺润滑后，轧辊磨损大大减少，沿辊身长度上的磨损也变得较为均匀，这样对热轧带钢的板形非常有利。下图为F1～F4 400连轧机组轧辊的磨损情况：

　　实践表明，采用微量的润滑剂完全可以达到降低轧辊磨损的目的，轧辊的润滑效果及磨损程度并不是与润滑剂用量及浓度成正比，相反，润滑剂的用量过大，会造成打滑、轧件咬入困难，同时造成污染。
　　六、存在的问题
　　热轧带钢采用工艺润滑后，使轧件的咬入条件发生变化，不利于轧件的顺利咬入,可以通过间歇供油的方式来解决。由于采用润滑后摩擦系数的下降，对板宽、板厚将产生很大影响，且不易控制，可在条件成熟时采用AGC厚度自动控制系统，对厚度精度进行有效控制，且能获得更加良好的板形。此外由于轧制油的燃烧，使工人恶劣的工作条件比以前有所加剧，车间油烟较大，需专设排烟系统。

来源：《中小企业管理与科技》