热轧工艺润滑页BD

变形区 轧辊表面润滑层转变区热轧工艺润滑与粘铝的关系作者：谢仁泽我们厂的热轧运转已经三年了，表面质量一直是影响我们产品质量的主要瓶颈。

热轧工序控制表面质量至关重要，性能良好的热轧润滑液对表面质量的控制具有十分重要的意义。

通常热轧都是在300℃以上的温度下进行的，由于铝的熔点低，屈服强度低，极易粘附，在轧制过程中容易产生粘铝的表面缺陷。

经阳极氧化后显露为黑斑。

严重影响产品质量，经冷轧轧制后也难以消除。

1. 铝合金热轧特点与乳液润滑机理1.1 铝合金热轧特点铝合金热轧的一个显著特点是在轧辊上覆盖一层“铝膜”的情况下进行。

从JohnA.Schey,<<LIGHT METAL AGE>>上可知这种“铝膜”主要由三氧化二铝和10%∽15%的铝粉及润滑剂及残渣的碳素物组成。

正因为轧制是在带有“铝膜”的辊面间进行，所以轧铝油性能的好坏和乳液的日常管理对铝材表面质量的控制具有十分重要的意义，它决定了辊面铝膜状态。

1.2 乳液润滑之物理分析热轧乳液的基本功能是减少摩擦，防止轧辊与轧件粘结，同时控制工作辊辊形与温度。

在轧制过程中乳液作为冷却润滑剂喷向轧辊和轧件，均匀而充足的乳液在变形区入口处形成楔形油楔（如图1）。

由流体动力学基本原理可知，当固体表面运动时，粘附于轧辊和轧件表面的润滑剂分别随运动的轧辊与轧件同步运动，中间流体作层流运动。

因此旋转的轧辊表面和运动的轧件表面使润滑剂增压进入楔形前区，越接近变形区入口平面润滑楔内产生的压力就越大。

当压力达到轧件发生塑性变形压力时，则有一定厚度的乳化液被带入变形区，还有轧辊与轧件的显微不平也将乳液带入变形区。

带入变形区的乳液受高温高压和剪切力作用而使油水分离，水蒸发带走热量，冷却轧辊轧件；分离出来的油相和添加剂与金属表面和金属屑反应，形成一层细密的辊面涂层，有效地隔离摩擦面而达到润滑的目的。

1.3乳液润滑之分子分析我们目前使用的热轧润滑剂是由合成油和多种添加剂与水混合而成的一种牛奶状液体，实际上是油以细小油滴形式分布于水中的水包油型乳化剂。

轧制润滑工艺在莱钢1500ｍｍ热连轧精轧机组中的应用热轧时采用轧制工艺润滑能明显起到降低轧机负荷，减少轧辊消耗、改善成品表面质量的作用，本文系统介绍轧制工艺润滑在莱钢1500mm热连轧精轧机组中的应用。

标签：轧制润滑；轧制力；轧辊磨损。

1、概述莱钢1500mm热轧生产线于2005年投产，经过近两年多的运行，设备状况、工艺过程基本稳定，随着产量的逐步提高，产品厚度逐渐向薄规格延伸，轧辊工作负荷明显增加，加速了轧辊的剥落和磨损，频换的换辊又造成轧制作业率的降低。

为此在该生产线增设轧制润滑装置: 精轧机组采用油-水混合喷射润滑系统对工作辊进行润滑的轧制方式。

热轧时采用工艺润滑后，轧辊与轧件之间被一层边界润滑膜隔开，可以起到如下作用：1) 降低热轧时轧辊与轧件间的摩擦系数，从而降低轧制力，容易轧制薄规格带钢。

2) 减少轧辊消耗和储备，提高作业率。

3) 减少氧化皮压入，改善轧辊表面状态和轧后成品表面质量4) 改善制品内部组织性能，提高深冲钢的深冲性能。

2、系统组成及控制原理2.1系统组成：本系统设备主要由贮油箱、工作油箱、工作水箱、加油泵、计量泵站、水泵站、上下集水管、喷嘴和电控系统等组成。

2.2系统原理储油箱中加热至一定温度的油经供油泵送至工作油箱中；并由计量泵经供油电磁阀送至各架轧机的油水混合器。

水箱中加热至一定温度的水由供水泵送至各架轧机旁的混合器与油混合后送至各架轧机的上下工作辊面上进行润滑。

如图1所示。

图1：轧制润滑示意图2.3系统控制：2.3.1系统配置本系统由PLC一套。

其主要配置有：电源、CPU、通讯摸板、开关量输入、开关量输出、模拟量输入、研华工控机、变频器。

系统见图2：控制系统用PLC实施自动控制。

本系统在地下室配有两面柜子，一个PLC 柜子，一个变频器柜。

在控制室操作台上放置计算机作为监控使用。

有网线连接柜子和计算机完成通讯；另外，由DP网连接S7-400与变频器完成通讯。

2.3.2控制过程润滑轧制时喷油水混合液程序的控制如下：轧钢时，在轧机前的热金属检测器首先检测到来钢的信号，当钢咬入F6架后（可根据需要设定延时），同时控制F1、F2、F3、F4、F5和F6架喷水、喷油。

铝板带热轧工艺润滑剂的使用探究摘要：中国铝加工业在20世纪80年代中期建成了一条(1+3)式或(1+4)式热轧生产线,因此，从90年代起就可以不进口那么多罐料或少进口一些。

据粗略统计,自1986年长江电工厂的中国首条全铝易拉罐生产线投产以来到2004年为止的19年内共进口罐料约2000kt,按2004年的平均进口价2400美元t计算,进口金额达48亿美元,可建西南铝业(集团)有限责任公司那样的(1+4)式热连轧线30条。

当然,中国铝加工业的一批有识之士不是没有想到这一点,只是由于某些原因未建成。

例如80年代后期渤海铝业有限公司与澳大利亚合资建的热连轧线即将正式签字,由于1989年众所周知的事件而作罢;90年代中期东北轻合金有限责任公司与以色列的合资项目都已在人民大会堂正式签约,后由于合资方掌门人埃森伯格先生的去世而终止建设。

这两个项目未建成的后果是:使中国在热连轧方面的差距又拉长了约20年;增加了约40亿美元的罐料进口量;引爆了目前的热连轧线建设浪潮,导致生产能力形成过于集中。

关键词：铝板带热轧；润滑剂；使用引言随着铝、铝合金板材质量的提高和铝加工能力的不断提高，市场竞争加剧，铝厂致力于不断提高产品质量，降低生产成本。

铝及铝合金的热轧温度350 - 520℃之间,通常在热轧过程中铝板与强粘结辊表面,在热轧过程中很容易形成在轧辊和轧件粘铝层之间,和铝容易和磨料辊表面附着,导致产品的质量下降轧制后表面。

因此，通过润滑、冷却、洗涤和减少辊磨损来保证轧制产品的表面质量是非常重要的。

1铝热轧工艺润滑的特征及机理当前铝板带箔加工过程中，铝箔对除对内部织构要求高外，对箔面的要求也非常高，由于表面的损伤（例如擦划伤、粘铝、起皮等），都会在后续的腐蚀工序中暴露出来，对产品的稳定性、可靠性都带来一定的影响。

因此，在铝箔的生产过程中，我们除了对道次压下、退火温度及退火时间的把控外，还要对轧制过程中的表面情况进行控制，特别是在热轧工序，一方面是轧制的缺陷具有遗传性，热轧出现的很多缺陷都会在后续工序显现。

热轧工艺润滑问题与改进措施高亮亮①　杨宝贵（北京首钢股份有限公司　河北唐山０６４４００）摘　要　热轧工艺润滑能够明显提高热轧轧机效率、降低系统轧制力、改善板带表面质量、延长轧辊使用寿命等特点。

本文介绍了热轧工艺润滑系统组成，分析了在使用过程中存在的问题并提出了改进措施，通过改善极大的提高了工艺润滑的投入率及可靠性。

关键词　热轧　工艺润滑　改进中图法分类号　ＴＧ１５５．４ 文献标识码　ＢＤｏｉ：１０ ３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－１２６９ ２０２２ Ｚ２ ０３８１　前言热轧工艺润滑轧制技术是指在轧制变形区内建立一层润滑油膜，改变辊面与轧件间的“金属—金属”直接接触，改善轧制过程，提高产品质量的一种手段［１］。

随着市场对热轧板带的质量要求越来越高，生产商不断提高生产率，大举开发新的钢材种类，新的金属轧制技术和设备的日益成熟，轧制应用的范围不断拓展，热轧工作辊的工作环境也变得越来越严酷。

为了保证质量，提高作业率，轧辊要具备长寿命、耐磨耐用的特性。

所以工艺润滑在轧制过程中逐步得到了更多地应用和研究［２］。

为了更好的在激烈的市场竞争中，不断拓宽产品结构、提升产品质量、降低产品成本，持续提升企业的核心竞争力，首钢股份公司２２５０热轧产线精轧机组实施工艺润滑改造，以提升热轧带钢表明质量、实现薄规格轧制高效稳定。

在工艺润滑投入后，出现了管路、喷嘴堵塞、油温提升缓慢、对轧制力改善效果不明显等多个问题，通过不断进行技术攻关及系列改善，工艺润滑系统得到充分的利用。

２　工艺润滑设备及润滑方式热轧工艺润滑系统采用专用喷嘴系统，以水为载体将油水混合后喷射在轧辊上，使热轧润滑达到最佳的使用效果，此系统容易控制、运行可靠、维护方便故障率低。

热轧工艺润滑油喷出后与高温带钢接触，燃烧后形成灰分，因而工艺润滑油不能重复利用，采用非循环方式。

工艺润滑可以降低轧机负荷、减少轧机能耗、改善工作辊面得工作状态、维持良好的带钢表面质量、提高生产率、提高轧机的稳定性等作用。

轧钢安全技术工艺润滑介绍在轧钢（主要是冷轧）过程中，为了减小轧辊与轧材之间的磨擦力，降低轧制力和功率消耗，使轧材易于延伸，控制轧制温度，提高轧制产品质量，必须在轧辊和轧材接触面间加入润滑冷却液，这一过程就称为轧钢工艺润滑。

冷轧通常是用热粗轧、精轧后得到厚度为2~4mm、经过酸洗和退火处理的钢卷作坯料，用多辊轧机（可逆或连续轧制）轧成厚度在0.8mm至0.01mm的薄板。

由于冷金属具有很大的变形抗力，现化冷轧机的轧制力已达到数千吨，而轧制速度则接近2500m/min。

显然，金属在这样高速的变形过程中，一方面由于金属内部分子间的磨擦必然产生大量的热能；另一方面，轧材的减薄（延伸）又不可避免地使轧辊与轧材表面发生相对运动。

冷轧工艺润滑剂的基本要求是：1．适当的油性，即在极大的轧制压力下，仍能形成边界油膜，以降低磨擦阻力和金属变形抗力；减少轧辊的磨损，延长轧辊使用寿命；增加压下量，减少轧制道次，节约能量消耗。

但是不定期要考虑到轧辊与钢材之间必须要有一定磨擦力，才能使钢材咬入轧辊，磨擦系数过低，将会打滑。

所以润滑性能必须适当2．良好的冷却能力，即能最大限度地吸收轧制过程中产生的热量，达到恒温轧制，以保持轧辊具有稳定的辊形，使带钢厚度保持均匀；3．和带钢表面有良好的冲洗清洁作用。

以去除外界混入的杂质、污物，提高钢材的表面质量；4．良好的理化稳定性。

在轧制过程中，不与金属起化学反应，不影响金属的物理性能；5．退火性能好。

现代冷轧带钢生产，为了简化工艺，提高劳动生产率，降低成本，在需要进行中间退火时，采用了不经脱脂清洗而直接退火的生产工艺。

这就要求润滑剂不因其残留在钢材表面而发生退火腐蚀现象（即在钢材表面产生斑点）；6．过滤性能好。

为了提高钢材表面质量，某些轧机采用高精度的过滤装置（如硅藻土）来最大限度地去除油中的杂质。

此时，要避免油中的添加剂被吸附掉或被过滤掉，以保持油品质量；7．搞氧化安定性好，使用寿命长；8．防锈性好。

金属轧制润滑剂的应用
一、钢板热轧的润滑
钢板的热轧液有非水溶性热轧液和水溶性热轧液。

水溶性热轧液在热轧工艺中使用时附着性和润滑性较差，在热轧工艺中很少应用。

非水溶性热轧液有矿物油、植物油和动物脂肪及合成脂肪为基础的合成润滑剂。

热轧油是钢板热轧工艺过程中使用的润滑冷却介质。

二、钢板热轧润滑剂的选用
目前热轧钢板工艺润滑剂可分为有机润滑剂和无机润滑剂两大类。

高效无机润滑剂的出现，极大地扩充了应用润滑剂的范围。

在各类润滑剂中，最主要的是液体润滑剂。

它有能满足轧制工艺的要求以及使用供给方便的优点。

轧制时轧辊上附着的润滑油，与900℃的轧制材料接触，即使是接触时间只有0.01s 以下的短时间，热分解问题也是严重的，因此要求使用耐热性好、分解温度高的轧制油。

几种油(脂)的耐热温度见下表。

三、热轧润滑剂的特点
综合各种热轧制润滑剂的特点为：
（a）含磷添加剂的效果最好；
(b）加蓖麻油时的高温、高速下稳定性好，而且蓖麻油的用量越多，效果越好；
（e）对于镍铬耐磨铸铁轧辊以牛脂为好，铸铁轧辊随油种类而不同；
(d）高黏度油或易于热叠合的油的黏附性好，但对动力消耗和轧件的清洗工作有所不利，在压下率30%时，用低黏度油比无润滑时节省轧制力10%；
（e）以季戊四醇酯和牛油的耐热性好，轧制性能好；
（f）热分解时生成脂肪酸的化合物，或容易形成金属皂的化合物的轧制润滑性能好。

四、热轧油组成
热轧油的组成一般包括矿物油、植物油和酯类油等为基础油，加入脂肪酸、高级醇等油性剂组成。

下表为热轧油的组成举例，供参考。

轧制工艺润滑技术[我的钢铁] 2009-11-11 07:56:48轧制过程采用工艺润滑技术，除了可以减少摩擦及轧锟磨损，提高轧机能力和作业率外，还可能使轧制板材的物理及冶金特征得到改善，如控制和改善晶粒组织，控制轧制织构形成，提高板材深冲性能，等等。

另一方面，轧制工艺润滑与节能环保也有密切关系。

在采用工艺润滑后，吨能耗可降低5%~10%；能够减少轧制过程中氧化铁皮的生成，降低金属损耗，并因此提高酸洗速度，降低酸耗；使轧制产品的表面缺陷率降低30%~50%，提高成材率；提高热轧循环水的利用率，减少除鳞用高压水，减少冷轧辊用水量。

近年来，随着连铸连轧工艺的完善，板带钢精轧机组向高速化、高效率化方向发展，热轧工艺润滑技术得到了前所未有的重视，在连铸连轧工艺、低温大压下轧制、热轧板表面质量与板形控制、热轧氧化铁皮控制等方面得到很大的应用和发展。

由此引发的研究重点是：进一步分析热轧润滑机理，研发新一代环保型轧制润滑介质，如限制使用有毒化学添加剂、使用动植物油替代添加剂、选用可生物降解的油品、减少热轧油燃烧物或残留物对大气和冷却水的污染，等等；同时要改进润滑方法与装置，开发高效润滑技术和循环利用技术，提高热轧润滑工艺的可操作性。

轧制油的主要技术参数包括浓度、颗粒度、pH值、皂化值和乳化液稳定指数等。

（1）浓度，是指乳化液中轧制油的含量,是影响其润滑性能、冷却性能和残油量的主要参数。

浓度过高则轧机容易出现打滑现象,不利于冷却;浓度过低则达不到润滑效果,板带容易出现划伤,轧机震颤,速度提不上去，增加轧辊消耗。

对于连轧机,一般前机架所用浓度较高,最后机架所用浓度较低。

（2）颗粒度，是指乳化液中油滴颗粒的大小。

颗粒度大则具有较好的带油能力,也就是离水展着性好,因而有较好的润滑性能,但稳定性就差。

油滴小则稳定性好,但带油能力差。

（3）pH值，是影响乳化液稳定性的主要因素。

pH值过高,容易皂化和形成铁皂,过低则轧制油容易析出。