热轧工艺润滑
- 格式:doc
- 大小:66.00 KB
- 文档页数:3
铝轧制润滑1,轧制工艺中的摩擦特点2,铝热轧制润滑2.1 乳液形成原理2.2 乳液润滑机制2.3乳化液体系2.4乳液的维护和管理3,铝冷轧润滑3.1水基产品3.2油基产品1, 轧制的摩擦学特点从摩擦学观点对金属轧制进行分析,一般认为有如下特点: 1) 轧件和辊面之间有前滑区,后滑区和粘着区,各区内摩擦力方向相反,存在复杂的相对滑动。
2) 摩擦条件复杂,没有统一的理论模型可以借鉴,有人认为可用Ld’/h 平均(Ld’—为考虑轧辊压扁的变形区长度,h 平均是指轧件的平均厚度)来衡量摩擦的剧烈状态。
其值分别分为 <0.3;0.3~1.0 ;1.0~3.0; 3.0~8.0; >8.0,其摩擦状态不断加剧。
3) 摩擦按其状态分类有干摩擦,液(流)体摩擦和边界摩擦。
可轧制因具体轧制过程不同,状态相差很大,大多数轧制处于混合摩擦状态即是干摩擦,液体摩擦和边界摩擦的混合过程。
4) 温度影响大。
冷轧过程中,强烈的热效应可以使变形区内温度高达100-200℃,这将明显影响润滑剂的吸附、解吸附性能以及化学反应速度等,从而直接影响润滑剂的润滑效果和老化过程。
5) 存在剩余摩擦。
正常咬入条件为α(咬入角)>β(摩擦角),而稳定轧制状态下β≥0.5α,有差不多一半以上的摩擦是多余的,即剩余摩擦。
剩余摩擦不仅增加前滑,而且增加轧制力能消耗,影响最小可轧厚度,产生残余应力和加剧热效应。
图1是斯特贝克(Stribeck)在1900-1902年提出的润滑状态曲线,图中的三个区域对应着三种主要润滑状态。
在I 区,摩擦表面被连续的润滑油所隔开,幽默的厚度远大于两表面的粗糙度之和,摩擦阻力由润滑油的内摩擦来决定,即为流体动压润滑或者弹性流体动压润滑状态。
当两个金属表面的接触压力增大时,或者润滑剂的粘度和滑动速度降低时,润滑剂的油膜变得越来越薄,将出现表面微凸体间图 1 Stribeck 曲线及其润滑状态的接触,从而进入混合润滑状态II.状态在这种状态下,载荷的一部分由流体润滑油膜承受,另一部分由接触的表面微凸体所承受,摩擦阻力由油膜的剪切和表面微凸体的相互作用来决定。
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。
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。
钢厂热轧干油润滑系统的应用与维护陈沛沛发布时间:2021-08-05T06:49:21.689Z 来源:《房地产世界》2020年20期作者:陈沛沛[导读] 润滑系统的润滑管道非常多,一般说来有专职人员负责管理维护保养。
目前我国绝大部分轧钢厂的加工线基本上都配置了双线或单线干油集中化润滑系统,但在使用中的实际效果并不是非常好。
陈沛沛身份证号码:32068119900412xxxx 摘要:润滑系统的润滑管道非常多,一般说来有专职人员负责管理维护保养。
目前我国绝大部分轧钢厂的加工线基本上都配置了双线或单线干油集中化润滑系统,但在使用中的实际效果并不是非常好。
很大一部分原因就是维护保养不及时,所以慢慢地被放弃,从而再度使用人工来润滑设备。
另外,干油集中化润滑系统润滑管道在关键设备维修保养时总是被损毁,从而导致关键设备机械故障过于频繁,这都是忽略了辅助机械设备的维护保养。
所以,为了更好地维护保养干油集中化润滑系统,除了要有专职人员做好维护保养,与此同时,还要转变管理人员的传统观念,在思想方面重视起来。
本文对热轧设备的干油润滑系统开展了深入分析,并对其技术应用和维护保养实践经验进行了探析。
关键词:钢厂热轧;干油润滑系统;应用与维护1热轧干油系统概述 1.1干油润滑技术集中化润滑的通常是指仅设置一个干油站,然后通过润滑管道和调节器将干油传至各润滑设备点。
轧钢润滑系统的集中化干油润滑的配置功能模块通常会布置在炉前区、轧机区、冷床区和回收区。
干油站有两种类型:手动式和自动式。
手动式干油站适用于润滑的点少、远离其它的机械设备的设备或过于频繁挪动的设备。
当自动式干油站正常运行时,干油可以通过压差传至主管道,并经过供油器供油。
润滑管道配备有网状结构过滤装置,一定要定期进行清理和全面检查。
当润滑系统泵油结束后,安装在润滑管道尾端的末端阀(又被称为压力调节阀)开始运行,系统自动终止干油,使液压换向阀转换方向。
自动式干油站由系统自动的中间继电器调控,在润滑系统设置的时间段自主进行泵油[1]。
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。
对热轧润滑剂的基本性能有下述几种试验方法:(1)附着性试验,用一定的压力将一定温度的润滑剂喷射到经水湿润过的钢板表面,根据钢板表面润滑剂的附着量和经水冲洗后的残留量来衡量润滑剂的附着性;(2)热分解试验,利用示差热天平称量一定的试验油样,根据油的减量和消失的温度来表示油的热分解特性,即润滑剂组分消失的温度高,则在热轧条件下可得到较好的润滑效果;(3)用热磨耗试验机测定润滑剂的摩擦系数。
测定时,试样固定,用直接通电方式加热,根据给定的压力,测出摩擦力矩后计算摩擦系数μ=M/RP,也可测出一定时间内、一定的温度和压力下试样iL』的磨损量;(4)轧制试验,在实验室轧机上,在一定的温度和辊缝条件下,轧制同样材料和同样厚度的试件,根据测定的轧制压力和轧件的轧后厚度或延伸率来评定。
热轧润滑剂的类型按形态可分为固体润滑剂和液体润滑剂,使用时采用不同的润滑工艺技术,但它们在变形区中的作用机理是相同的。
固体润滑剂以油脂为基加上粉末状石墨、二硫化钼、氮化硼等压制成润滑块使用。
工业上广泛采用以矿物油为基的液体润滑剂。
矿物油分子组成中只含有碳、氢两种元素,属非极性物质,只能在金属表面形成非极性物理吸附膜,润滑性能较差。
因此,实际使用时还必须加入各种添加剂,以改善润滑剂的综合性能。
在热轧生产中,液体润滑剂都以油-水混合物的形式使用。
这时水作为油的载体使油能顺利地输送并均匀地分散在辊面。
这不仅有利于润滑剂的热保护,而且能精确地控制和调节供给到轧辊上的活性润滑剂的成分和数量。
油-水混合润滑剂可以是乳化液、悬浮体或机械混合物,它们的某些物理-化学特性见表1。
按照油在水中的分散程度,乳化液可以是稳定的、半稳定的和不稳定的。
为了保证分散相质点的均匀分布,必须要有保证得到稳定乳化液的乳化剂或必须有制备和供给润滑剂的特殊条件。
矿物油和水在机械搅拌的条件下,可以得到油-水机械混合液,在停止搅拌后,由于密度不同,油水很快分离。
对于不稳定的油-水混合液,要在一定的温度下充分搅拌,并使供给系统以充分的流动速度来保证混合均匀。
油-水混合液的润滑作用机理通常认为是从水包油相向油包水相的转变过程。
混合液以水包油的形式到达轧辊表面并进入变形区,在变形区温度和压力作用下,水很快蒸发并转变成油包水相,油受热分解,其分解产物起主要润滑作用。
热轧润滑剂的供给方法热轧工艺润滑剂的供给方法很多,取决于润滑剂的种类。
固体润滑块通过压紧装置压靠在工作辊表面,使旋转着的工作辊被覆盖上薄薄的润滑层后进入变形区起润滑作用。
液体润滑剂中纯油的供给方式是通过蒸汽或压缩空气雾化后喷到轧辊上,或通过压靠在轧辊上的油毡等将润滑剂传递到辊面上。
油一水混合液的供给方式有:(1)将润滑剂注入到原有的轧辊冷却水系统中,与轧辊冷却水混合后喷射到轧辊上。
此法结构简单,但油的消耗量大,有相当一部分润滑剂未发挥作用即随冷却水进入下水道中,造成对环境的污染;(2)油和水在单独设置的管路中成机械混合液喷射到轧辊上。
此法利用油和水的不同压力在管路中混合,并可随时调节油和水的比例,易于控制喷油的时间,因此油耗量较低,但整个系统结构较为复杂;(3)油和水按一定比例预先在搅拌箱中搅拌混合成乳化液或机械}昆合液后直接喷射到轧辊上,或经蒸汽雾化后送到轧辊上。
此法易于控制混合液的温度和浓度,可以微量供油,耗油量小,操作稳定性好。
轧制时准确控制喷射混合液的时间极为重要,通常在轧件咬入轧辊后喷油,轧件出辊前停止喷油,控制信号由热金属检测器和轧制压力提供。
这种控制方法可以减少润滑剂的消耗和不致因咬入困难发生故障。
此外,还需要控制润滑剂的温度和喷射压力。
注:分子是上辊测量结果,分母是下辊测量结果。
热轧工艺润滑的效果热轧工艺润滑的效果表现为,可大幅度降低轧辊磨损和减少轧辊重磨时的磨削量。
表2给出了2000mm热连轧机精轧机组前三架轧机采用润滑轧制后轧辊的磨损情况。
由于轧辊磨损减小和磨损均匀性高,热轧带钢的板形和厚度精度有所改善。
热轧润滑还减少了金属表面氧化铁皮的数量,使酸洗速度提高15%,酸液消耗减少20%~30%,使金属的损耗也下降了15%~20%,相当于每吨钢减少金属损耗1kg。
热轧润滑剂的消耗量平均每架轧机约为30~50g/t。