热轧工艺润滑技术的开发与应用

工艺润滑技术在热轧精轧机组中的应用摘要：热轧工艺润滑技术是将热轧轧制理论和摩擦学理论相结合的一项技术，在轧制过程中向工作辊或支承辊表面喷涂专用润滑剂（轧制油），通过轧辊旋转将其带入变形区，在轧辊与带钢表面形成一层极薄的油膜，改变变形区金属的变形条件，降低摩擦系数，降低传动电机的功率，减少轧辊磨损，提高带钢表面质量。

近些年，随着钢铁行业逐步向绿色低碳方向转型升级，热轧工艺润滑技术在国内钢企得到广泛应用。

除精轧机组外，粗轧机、粗轧前立辊轧机和精轧前立辊轧机也开始采用。

关键词：工艺润滑技术；热轧精轧机组；应用1轧制润滑机理在轧制过程中，高温、高压的工作条件下，轧辊表面极易磨损，导致表面产生凹坑和麻点，磨损加剧，带钢产品表面质量下降，缩短轧辊使用寿命。

轧制润滑的机理是在带钢进入辊缝前，在轧辊和带钢表面喷涂润滑剂形成薄油膜，这层薄膜中一小部分在进入辊缝前被带钢的高温烧掉，大部分被带入辊缝，在工作辊和带钢接触面上形成一层薄薄的润滑膜。

这层润滑膜的存在时间只有百分之几秒，在被烧掉之前可以起润滑作用，降低摩擦力。

而在带钢轧制过程中，为保证板形，精轧机组的前几架轧机的压下量较大，咬入角较大，过多的润滑剂会造成带钢穿带时咬入困难。

由于轧辊上润滑薄膜的存在，易使带钢咬入打滑，在实际生产中，在下一块带钢咬入前，要保证轧辊上润滑膜在临界值以下或无润滑膜，即在带钢尾部进入Fi轧机前停止供润滑剂，由带钢尾部把轧辊上的剩余润滑剂烧掉。

2热轧工艺润滑的作用和效果（1）降低热轧时轧辊与带钢间的摩擦系数。

热轧过程中，轧辊与带钢之间的高温摩擦会产生大量热量，增加能耗和轧辊表面磨损。

通过润滑剂的使用，可以在轧辊和带钢之间形成一层润滑膜，减少摩擦系数，降低摩擦热和轧辊磨损，从而降低能耗和提高设备寿命。

（2）降低轧制力。

润滑剂的使用可以降低轧制力，减少轧制过程中的变形阻力。

润滑剂能够在轧制过程中形成一层润滑膜，减少金属间的接触阻力，从而降低轧制力，提高轧制效率。

热轧油的应用及改进本文介绍了热轧油的益处、系统组成及系统的改进。

标签：工艺润滑；混合器；热轧油1 热轧油的益处1.1 降低轧制力热轧工艺润滑的原理是通过喷嘴将油水混合液以一定的压力均匀地喷射到工作辊表面形成牢固的油膜，并咬入辊缝使辊面与带钢表面的摩擦系数减小，降低了轧制力。

各个机架轧制力降低幅度不完全一样，一般轧制力降幅在10-30%。

1.2 降低轧辊消耗采用工艺润滑后，在轧辊表面形成的一层薄薄的氧化膜将工作辊与带钢隔开，使轧制力明显降低的同时，减少了轧辊表面的磨损量，从而轧辊单次的磨削量也明显减少，一般可使轧辊消耗降低10-40%。

1.3 延长轧制周期，减少换辊次数，提高生产效率由于轧辊的磨损减小了，轧辊的单次轧钢计划就可以延长，使轧制公里数增加，换辊次数减少，生产率得到提高。

1.4 减少带钢表面缺陷，提高带钢的表面质量工艺润滑的应用有利于减少轧制过程中二次氧化铁皮的生成，从而可以提高冷轧的酸洗的生产效率，降低酸洗的成本。

由于轧辊磨损的降低，提高了辊形精度，使轧制计划后期的产品表面质量得到提高。

1.5 由于轧制电流降低，从而节约了能源消耗随着轧制力降低，电机的负荷也相应减小，从而降低了轧机电能的消耗。

这也是热轧工艺润滑最直接产生经济效益的方面。

1.6 为能生产出更薄规格的产品创造有利条件。

2 热轧油系统的应用要点2.1 选择品质优良的润滑油品具有良好的润滑性及足够的油膜强度；具有良好的吸附性和润湿性，在轧辊表面形成牢固油膜；具有较高的闪点和热分解稳定性；具有良好的抗乳化性。

2.2 采用完善的应用系统的设计，工作辊润滑系统。

2.3 稳定热轧油系统的功能投入率轧钢过程中连续使用，保持低辊耗；提高轧机的稳定性，所有轧制规格全部使用轧制油通过使用有效的轧制工艺润滑，使薄规格的轧制生产难度降低，使轧机在轧制薄规格时出现的振动现象减少甚至消失，为超薄规格的轧制提供有效的帮助。

3 热轧油系统的应用方式图1 切水板上方工作辊润滑图2 切水板下方工作辊润滑3.1 切水板上方工作辊润滑（图1）特点：热轧油使用时，工作辊入口冷却水停掉。

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。

热轧工艺润滑金属热轧时向轧辊与金属接触的变629re热形区施加润滑剂以减少摩擦的润滑工艺。

长期以来，在钢材的热轧中都以水作润滑冷却介质。

随着热轧生产技术的发展，对产品尺寸精度和表面质量的要求不断提高，用润滑剂来代替水可以对热轧过程产生以下的影响：(1)降低变形区的摩擦系数，减少轧辊磨损，延长轧辊使用寿命，减少换辊次数，提高轧机作业率；(2)降低轧制压力和主电机传动力矩，降低电能消耗；(3)减少金属氧化，改善热轧成品的表面质量，以便加快酸洗速度，减少酸液和金属的消耗。

早期曾试验把润滑剂涂到工件上，主要润滑材料是用水作粘结剂的石墨粉、玻璃熔体和矿物盐等。

但是由于润滑剂施加困难和轧后金属表面质量不好而没有得到推广应用。

1935年苏联在钢轨轧机上试用矿物油润滑以增加精轧孔型和成品前孔的寿命，但没有收到明显的效果。

当改用动物脂肪作润滑后，孔型磨损减少了65％～80％，但又因价格昂贵和资源短缺未得到发展。

直到20世纪60年代末，在了解到润滑剂的使用方法、研制出供给装置以及认识到润滑剂用在轧辊上比用在轧件上更有效之后，各种类型的液体润滑剂才先后在美国、苏联和日本等国成功地用于热轧板带、钢管和型钢的轧制生产中。

中国在70年代中期开始在实验室进行热轧工艺润滑试验，同时也对热轧润滑剂及供给方法、供给装置进行了研究，并先后在炉卷轧机、窄带钢热连轧机、型钢轧机和线材轧机上进行了工业试验，取得了明显的效果。

热轧润滑剂的性能热轧润滑剂应具备以下的性能：(1)有良好的润滑性能，以充分降低变形区的摩擦；(2)有很好的润湿性和附着性，能均匀地分散在轧辊表面并牢固地附着，不易被轧制过程中大量的轧辊冷却水冲掉；(3)高温下有良好的抗氧化性和耐热分解性，以保证自身在与轧件接触之前不在轧辊表面燃烧或分解；(4)无毒，遇热分解产生的气体也无毒，燃烧产物进入废水中的残留物也无毒，对环境不产生污染；(5)有良好的抗乳化性能；(6)价格低廉，资源丰富。

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。

热轧工艺润滑技术（一）工艺润滑机理及应用1前言热轧工艺润滑技术1957首先在美国获得成功应用，板带热轧机上的运用已有较长的历史，日本应用该技术已超过30年，宝钢1580mm,2050mm热轧在90年代已应用此技术。

采用热轧润滑技术，不仅可以降低能耗，提高生产率，降低轧辊成本和改善带钢表面质量，而且可使带钢的晶粒组织得以改善，使之具有理想的深冲性能。

随着产品品种扩大,用户对产品要求提高,短流程连铸连轧工艺的发展以及市场对厚度小于1mm热轧带钢需求的增加，热轧润滑技术已引起广泛注意并得到普遍应用。

目前，随着高速钢轧辊的使用，热轧润滑技术更显得重要。

实践证明，如果采用高速钢轧辊，在同样条件下，轧制力有所增加；欲减少轧制力，热轧润滑是最有效的手段。

在日本，欧洲等多家工厂正在研究热轧润滑的生产应用。

在欧洲，世界上轧制润滑油生产的主要厂商正与钢厂合作研究“高速钢轧辊和热轧工艺润滑”这一课题。

2热轧工艺润滑机理及作用2.1 热轧工艺润滑机理热轧工艺润滑是一个动态过程，在变形区高温，高压，高速状态下润滑油所起的变化难以实验模拟，其中一种意见认为热轧时，在辊缝中严酷的工作条件下，轧辊表面极易磨损，因而导致表面产生凹坑和麻点；而凹坑和麻点又加剧磨损，造成恶性循环，轧辊因磨损而迅速报废。

如果能在轧件进入辊缝之前，在轧件表面喷涂润滑物质，形成润滑膜，尽管这层膜有一小部分可能在进入辊缝前即被高热的轧件烧掉，但大部分还是被咬入辊缝，在工作辊和轧件的接触面上形成一层薄薄的润滑膜。

虽然油膜与轧辊的接触时间只有百分之几秒的暂短瞬间，但是油膜在烧掉之前可以起到润滑作用，可减轻轧辊磨损，避免很快出现凹坑和麻点。

由于现代热轧工艺特点是高温，高压，高速，热轧工作辊辊面瞬时温度可达600∽700℃，经冷却散热而稳定在50∽80℃，因此，为适应热轧工艺特点，热轧润滑油应具有以下特性：（1）具有高极性分子的构成，在轧辊表面有极好的湿润性，可迅速形成均匀的薄层润滑膜，降低摩擦，减少磨损。

2024年轧钢安全技术工艺润滑介绍____年轧钢安全技术工艺润滑介绍随着工业化的发展，钢铁行业一直是世界经济的重要组成部分。

而在钢铁生产过程中，润滑技术的应用起着至关重要的作用。

润滑技术能够减少摩擦和磨损，提高生产效率，降低能耗，保障生产安全。

本文将介绍____年润滑技术在钢铁轧制过程中的应用及其对安全生产的影响。

一、润滑技术在轧钢工艺中的应用1. 冷轧润滑技术冷轧是钢铁生产过程中的重要环节，润滑技术在冷轧工艺中起到了关键的作用。

____年，冷轧润滑技术将更加先进和高效。

传统的冷轧润滑剂采用的是石油基润滑剂，存在着对环境的污染和对工人健康的危害。

未来的冷轧润滑技术将倾向于使用环保型润滑剂，如水基润滑剂、无机盐润滑剂和生物润滑剂等。

这些润滑剂具有良好的润滑性能和绿色环保特性，能够提高冷轧的质量和效率。

2. 热轧润滑技术热轧是将钢坯加热至高温后进行轧制的工艺，润滑技术在热轧过程中也发挥着重要的作用。

____年的热轧润滑技术将更加注重提高轧机的润滑性能和降低摩擦磨损。

新型润滑剂将开发出更加高效的降温润滑剂，能够在高温下保持较好的润滑性能，减少轧机表面的磨损。

同时，热轧润滑技术还将引入智能化的润滑系统，能够实时监测轧机的工作状态和润滑情况，提前预警可能出现的故障，保障生产的安全性。

3. 真空润滑技术真空润滑技术是指在轧制过程中，在缩小轧机轧制间隙的同时，利用真空技术降低轧机表面的气体压力，减少气体摩擦对轧机表面的影响。

____年，真空润滑技术将得到更加广泛的应用。

真空润滑技术具有润滑效果好、摩擦系数低、轧机使用寿命长等优点，能够提高轧机的工作效率和轧制质量。

真空润滑技术还将结合智能化控制系统，实现对轧机润滑参数的自动调节和监控，提高生产线的智能化程度。

二、润滑技术对轧钢安全生产的影响1. 提高生产效率润滑技术能够减少轧机表面的摩擦和磨损，降低能耗，提高生产效率。

采用先进的润滑技术，可以使轧机工作时的能量损失减少，轧制速度提高。

热轧不锈钢润滑轧制技术研究1立项背景及国内外发展情况不锈钢在民用领域一般用作表面装饰、冲压制品等表面用途，所有相对于普碳钢而言，不锈钢对表面质量要求更为严格。

为保证冷轧后的板面质量，必须从热轧工序开始控制产品其表面质量。

而由于钢种特性，应用领域最为广泛的奥氏体不锈钢，热轧时的负荷为普碳钢的1.5～1.8倍，轧辊磨损大且易出现轧辊表面粗糙、带钢边部与轧辊粘连等现象，严重影响热轧带钢表面质量。

某1450mm 热连轧线自从2009年投产以来，在生产300系不锈钢时，精轧机工作辊普遍存在表面磨损严重不均匀、带钢接触边部粗糙等现象，成为不锈钢表面质量提升的瓶颈。

太钢、宝钢等不锈钢行业领先企业在2007年前后开始采用润滑轧制工艺来改善热轧不锈钢卷的表面质量，并取得了一定的效果。

后期介入不锈钢生产领域的一些国内民营不锈钢厂也尝试采用润滑轧制工艺，但由于设备选型、润滑轧制工艺、控制技术等综合原因，取得的实际效果不甚理想。

为保证不锈钢热轧带钢的表面质量和降低轧制成本，从2011年初开始，组织相关专业技术人员对不锈钢润滑轧制设备、控制技术等进行了深入研究，在近四年的工业试验及使用中，在轧制稳定性控制、油品选型、边部质量控制、减少轧辊磨损等方面取得了良好效果。

2研制开发的技术难点2.1解决润滑轧制的稳定控制难题热连轧自动化系统是通过恒定微张力来控制带钢轧制的整个过程。

由于氧化皮的组成及轧制负荷的差别，不锈钢轧制在同等润滑条件下，轧制力下降幅度为普碳钢的2倍左右，这也意味着润滑轧制对自动化系统的扰动也远大于普碳钢，一旦破坏了微张力恒定控制边界，将导致堆钢或轧烂事故，严重影响生产顺行和质量控制。

这需要工作时序的优化改进，轧制油喷射量的精确控制、活套-张力系统与AGC系统的控制调整等一系列难题。

2.2减轻轧辊不均匀性磨损难题不锈钢基本都是以冷轧状态使用，规格以1.0mm以下为主，对热轧原始板型要求很高。

由于轧制负荷大及钢种与轧辊的材质接近，轧制不锈钢时，工作辊边部的猫耳形磨损比普碳钢更为严重。

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。