不锈钢润滑轧制介绍
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轧钢机设备的润滑方式和润滑系统简介轧钢机设备的润滑方式和润滑系统简介一、轧钢机常选用的润滑方式:(1)润滑油润滑和润滑脂润滑。
其中,中小功率齿轮减速器:LAN68L-AN100全损耗系统用油或中负荷工业齿轮油;小型轧钢机:L-AN100、L-AN150全损耗系统用油或中负荷工业齿轮油;高负荷及苛刻条件用齿轮、蜗轮、链轮:中、重负荷工业齿轮油;轧机住传动齿轮和压下装置,剪切机、推床:轧钢机油,中、重负荷工业齿轮油;轧钢机油膜轴承:油膜轴承油;干油集中润滑系统,滚动轴承:1号、2号锂基脂或复合锂基脂;重型机械、轧钢机:3号、4号、5号锂基脂或复合锂基脂;干油集中润滑系统,轧机锟道:压延机脂(1号用于冬季、2号用于夏季)或极压锂基脂、中、重负荷工业齿轮油;干油集中润滑系统,齿轮箱、联轴器;1700轧机:复合钙铅脂、中、重负荷工业齿轮油。
(2)轧钢机典型部位润滑形式的选择:轧钢机工作锟锟缝间与冷却系统采用稀油循环润滑(含分段冷却润滑系统);轧钢机工作锟和支承锟轴承一般用干油润滑,高速时用油膜轴承和油雾、油气润滑;轧钢机齿轮机座、减速机、电动机轴承、电动压装置中的减速器,采用稀油循环润滑;轧钢机锟道、联轴器,万向接轴及其平衡机构、轧机窗口平面导向摩擦副采用干油润滑。
二、轧钢机常用润滑系统简介:(1)稀油和干油集中润滑系统:由于各种轧钢机结构与润滑的要求有很大差别,故在轧钢上采用了不同的润滑系统和方法。
如一些简单结构的滑动轴承、滚动轴承等零、部件可以采用油杯、油环等单体分散润滑方式。
而对复杂的整机较为重要的摩擦副,则采用了稀油或干油集中润滑系统。
从驱动方式看,集中润滑系统可分为手动、半自动及自动操纵三类系统,从管线布置等方面看可分为节流式、单线式、双线式、多线式、递进式等类。
(2)轧钢机工艺润滑系统:根据工况和所用介质不同,轧机工艺润滑系统压力常0.4-1.8MPa 左右,每分钟流量可大至几百至几千升,介质过滤精度小于5μm。
不锈钢轧制工艺
不锈钢轧制工艺是指利用轧机将不锈钢坯料经过一系列工艺加工制成不锈钢板材的过程。
其主要步骤包括:压延、酸洗、冷轧、退火、切割等。
1. 压延:将不锈钢坯料经过高温加热,使其软化后通过轧机进行压延,将坯料逐渐拉长并减少截面积,得到所需的板材形状。
2. 酸洗:将压延后的不锈钢板材通过酸洗设备,经过酸洗液处理,去除表面的氧化皮和污染物,提高表面光洁度和韧度。
3. 冷轧:将酸洗后的不锈钢板材通过冷轧机进行再次压延,通过冷轧的过程可以进一步改善板材的机械性能、表面质量和尺寸精度。
4. 退火:经过冷轧后的不锈钢板材通常需要进行退火处理,即加热至一定温度后进行冷却,目的是消除冷加工应力和提高材料的塑性,增加板材的韧性和延展性。
5. 切割:经过退火处理的不锈钢板材可以进行切割,一般采用机械切割或激光切割等方式将板材切成所需的尺寸。
以上是不锈钢轧制工艺的基本步骤,不同的产品和要求可能会有所差异。
同时,为了提高不锈钢板材的表面质量和光洁度,还可以进行表面抛光、酸洗去除表面锈斑等特殊处理。
不锈钢冷却轧制油的应用不锈钢轧制油是在不锈钢冷轧过程中影响不锈钢板质量的重要因素之一。
冷轧轧制是在一定条件下旋转轧辊给予轧件压力,使轧件产生塑性变形的一种加工方式。
轧件在受到压力的情况下,断面减少,形状改变,长度延伸,并伴有展宽,这时轧件与轧辊不体面产生相对滑动,产生摩擦,并伴有摩擦热和变形热。
在轧制过程中,在变形区压力的作用下,轧辊会产生弹性变形,带材会产生塑性变形。
不锈钢轧制油通过带材的楔入作用进入变形区,黏附在不锈钢带钢及轧辊上,以满足润滑和冷却的需要。
不锈钢轧制油在冷轧过程中的主要作用是:(1)润滑轧辊和带钢,减少被轧制金属与轧辊的外摩擦,从而降低轧辊磨损,降低轧制总压力和能量消耗,增加道次压下率,减少轧制道次,提高轧制速度。
(2)对轧制变形区进行充分的冷却。
借助不锈钢轧制油的冷却作用,可防止轧辊软化和辊型变化,使轧制过程稳定,有利于严格控制产品精度和板形,保证轧后带材的精度和表面光洁度。
(3)清洗轧制区及带钢表面,避免轧辊和带钢表面产生机械划伤,同时使轧后带材表面附着一层油膜,有利于在以后工序的周转过程中起到防锈作用。
不锈钢轧制油的性能好坏直接影响轧制过程的稳定性和带钢表面质量。
为了保证轧制过程稳定进行,不锈钢轧制油应满足以下性能要求:(1)具有良好的润滑性能:(2)具有良好的冷却性能:(3)具有良好的防锈性能:(4)清净性能良好:(5)化学稳定性好:(6)环保安全:理想的轧制油是各种性能的平衡和兼顾,顾此失彼可导致在使用过程中出现问题。
在使用过程中表现出如下问题:(1)轧制油在使用一段时间后黑化严重,顔色呈深褐色:(2)轧制油在使用5个月后带钢出现腐蚀现象,钢卷在存放期间带钢上出现黑色蛇形边;(3)轧后带钢表面不光亮,严重影响产品质量。
通过对用油分析了解到:油品旋转氧弹值较低,抗氧化性能差,产品硫含量高,铜片腐蚀达到4级,防腐性能差,粘度偏高,影响轧制油的冷却性能,影响带钢光洁度。
不锈钢冷轧轧制油由低粘度、窄馏分深度加氢精制矿物油作基础油。
2009年8月A ug.2009润滑油LUBR I CAT I NG O I L第24卷第4期V o.l24,N o.4文章编号:1002-3119(2009)04-0026-05不锈钢冷轧润滑油的研制与应用马永宏1,郑延波1,曹进2,郭槐3,王超3(1.中国石油大连润滑油研究开发中心,辽宁大连116032;2.中国石油华东润滑油销售分公司,上海200122;3.中国石油中南润滑油销售分公司,广东广州510620)摘要:介绍了不锈钢冷轧工艺的特点,同时对该过程使用的冷轧油性能进行了要求;剖析了广泛使用的不锈钢冷轧油S-60,暂定了研制质量指标。
通过对基础油及添加剂的筛选,确定了适合制备冷轧油使用的基础油及添加剂。
最后通过退火清净性、润湿性能、储存稳定性及轧机实验,对产品综合性能进行了考察与评价。
结果表明:研制的昆仑不锈钢冷轧润滑油与S-60的理化及使用性能相当。
关键词:不锈钢;冷轧;润滑油中图分类号:TE626.39文献标识码:AThe D evelop m ent and Appli cation of Col d-R olli n g O il for Stai nless SteelMA Yong-hong1,ZHENG Yan-bo1,CAO Ji n2,GUO Huai3,WANG Chao3(1.PetroChina DaLian Lubrica ting O il R&D Institute,Da li a n116032,China;2.PetroChi n a East China Lubri c ant Marketing Co mpany,Shangha i200122,China;3.PetroChi n a Centre-South China LubricantMa rketing Company,Guangzhou510620,China)Abstract:The charac teristi c of col d-rolling process for sta inl e ss steel is descri b ed,and the properties demand of the oil used in the cold-rolli n g process are put forwa rd.The col d-rolling oil(S-60)w idely used for sta inless steel is ana lyzed, the qua lity index is temporarily made.At the sa me tm i e,the appropriate base oiland additive were selected to prepa re the col d-rolli n g oi.l Finally,the comprehensive properties of the product were investiga ted,such as annea li n g detergence, w ettability,stability and lubrica ting property for rolling experm i ent.The result showed that Kunlun cold-rolli n g l u bricating oil for sta i n less steel i s a match for S-60in the phys i c a l property,che m ica l property and serv i c eability.K ey words:sta inless stee;l cold-rolling;lubrica ting oil0前言不锈钢冷轧油是不锈钢板冷轧工艺过程中使用的润滑、冷却介质,其主要是在不锈钢冷轧过程中起冷却、润滑、防锈等作用。
不锈钢冷却轧制油的应用不锈钢轧制油是在不锈钢冷轧过程中影响不锈钢板质量的重要因素之一。
冷轧轧制是在一定条件下旋转轧辊给予轧件压力,使轧件产生塑性变形的一种加工方式。
轧件在受到压力的情况下,断面减少,形状改变,长度延伸,并伴有展宽,这时轧件与轧辊不体面产生相对滑动,产生摩擦,并伴有摩擦热和变形热。
在轧制过程中,在变形区压力的作用下,轧辊会产生弹性变形,带材会产生塑性变形。
不锈钢轧制油通过带材的楔入作用进入变形区,黏附在不锈钢带钢及轧辊上,以满足润滑和冷却的需要。
不锈钢轧制油在冷轧过程中的主要作用是:(1)润滑轧辊和带钢,减少被轧制金属与轧辊的外摩擦,从而降低轧辊磨损,降低轧制总压力和能量消耗,增加道次压下率,减少轧制道次,提高轧制速度。
(2)对轧制变形区进行充分的冷却。
借助不锈钢轧制油的冷却作用,可防止轧辊软化和辊型变化,使轧制过程稳定,有利于严格控制产品精度和板形,保证轧后带材的精度和表面光洁度。
(3)清洗轧制区及带钢表面,避免轧辊和带钢表面产生机械划伤,同时使轧后带材表面附着一层油膜,有利于在以后工序的周转过程中起到防锈作用。
?不锈钢轧制油的性能好坏直接影响轧制过程的稳定性和带钢表面质量。
为了保证轧制过程稳定进行,不锈钢轧制油应满足以下不锈钢冷却轧制油性能要求:(1)具有良好的润滑性能:(2)具有良好的冷却性能:(3)具有良好的防锈性能:(4)清净性能良好:(5)化学稳定性好:(6)环保安全:理想的轧制油是各种性能的平衡和兼顾,顾此失彼可导致在使用过程中出现问题。
在使用过程中表现出如下问题:(1)轧制油在使用一段时间后黑化严重,顔色呈深褐色;(2)轧制油在使用5个月后带钢出现腐蚀现象,钢卷在存放期间带钢上出现黑色蛇形边;(3)轧后带钢表面不光亮,严重影响产品质量。
通过对用油分析了解到:油品旋转氧弹值较低,抗氧化性能差,产品硫含量高,铜片腐蚀达到4级,防腐性能差,粘度偏高,影响轧制油的冷却性能,影响带钢光洁度。
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。
不锈钢丝生产工艺流程不锈钢丝是一种常用的金属制品,广泛应用于建筑、冶金、化工等行业。
下面将介绍不锈钢丝的生产工艺流程。
首先,不锈钢丝的生产工艺流程可以分为材料准备、熔炼、轧制和加工四个主要环节。
材料准备是生产不锈钢丝的第一步。
生产不锈钢丝所需的原料是不锈钢坯料。
首先将不锈钢液体倒在冷却器中,使其迅速凝固成不锈钢坯料。
然后通过伸缩装置将不锈钢坯料切割成合适的长度。
熔炼是生产不锈钢丝的第二步。
将切割好的不锈钢坯料放入电炉中进行熔炼。
在熔炼过程中,需要根据不锈钢丝所需的材质和性能加入合适的合金元素。
经过熔炼后,得到的是不锈钢丝的原料。
轧制是生产不锈钢丝的第三步。
将熔炼好的不锈钢丝原料进行轧制。
首先将不锈钢丝原料加热至适当的温度,然后通过轧机将其轧制成所需直径的不锈钢丝。
在轧制过程中,需要不断调整轧机的参数,确保不锈钢丝的直径和表面质量符合要求。
加工是生产不锈钢丝的最后一步。
将轧制好的不锈钢丝进行去黑皮、酸洗、拉直等工序。
去黑皮是指将不锈钢丝表面的氧化物和黑皮去除,使其表面光洁。
酸洗是指将不锈钢丝浸入酸液中进行清洗,去除表面的氧化物和杂质。
拉直是指将酸洗后的不锈钢丝通过拉拔机进行拉直处理,使其直径和精度更加精确。
综上所述,不锈钢丝的生产工艺流程包括材料准备、熔炼、轧制和加工四个主要环节。
每个环节都需要严格控制工艺参数,以确保不锈钢丝的质量符合要求。
不锈钢丝的生产工艺不仅需要先进的设备和技术,还需要工人具备丰富的经验和技能。
通过优化生产工艺,可以提高产品质量,满足市场需求。
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。
为了保证热轧带钢的原始板型,轧制公里数我司控制在35km以下。
减轻轧辊边部磨损,保证热轧带钢的原始板型同时延长轧制公里数是轧制润滑技术研究的重要难点。
2.3 选择适合不锈钢热轧的润滑油品难
奥氏体不锈钢的精轧温度在1000~1100℃,比普碳钢高80~100℃,轧制时辊温表面温度也比普碳钢高40℃以上,轧制负荷也为普碳钢的1.5倍以上,因此对润滑油品的理化性能有更高要求,以保证其附着性和润滑性。
另一方面要结合我司使用的高镍铬无限冷硬铸铁轧辊材质(普碳钢F1-F4工作辊一般采用高铬铸铁材质),由于在轧制过程中不易生成氧化膜,要调整相应的成分以保证辊面的表面质
量。
轧制润滑油系统工作于高温高水条件下,流量小又是间断性工作,油品必须保证在此环境中保持良好的油水分离性以避免挂壁现象,导致油路、喷嘴堵塞,影响系统的稳定运行。
因此在经济、环保的前提下找到符合上述要求的不锈钢润滑轧制油品是一项困难的工作。
2.4 润滑系统设计难
润滑轧制设备设计直接影响最终的效果。
大多数应用润滑轧制不好的厂家,其系统普遍存在设备设计缺陷,造成设备运行不稳定、维护困难等问题。
运行良好的系统要求油量控制精确度高,油水混合乳化效果好,无油路喷嘴结焦现象及油膜均匀性好。
如何将控制上述问题的技术集成到润滑系统中是轧制润滑工艺正常运行的基础。
3 轧制润滑系统的设计
在参考了国内多家使用热轧润滑的经验,根据自身的工艺及设备条件对润滑轧制系统与相关厂商进行了合作设计。
3.1 轧制润滑集管的形式研究
常见的的轧制润滑集管布置方式有以下三种:
第一种将集管放在入口切水板下方,这是一种比较常见的布置,设备改动不大。
但这种布置缺点工作辊油膜的生成并不均匀,且润滑油路和集管都暴露于轧件的高温烘烤下,非常容易造成管道和喷头内润滑油结焦,实际应用效果较差。
第三种是将油喷到支承辊上,通过支承辊将油传递到工作辊上。
其优点是形成的油膜比较均匀,但由于支承辊都有倒角,会造成轧制宽带钢边部无油润滑,且容易因工作辊与支承辊打滑出现啃辊事故。
第二种方式形成的油膜均匀性良好。
因被切水板保护,集管和油路不会出现结焦的情况,且切水板的擦拭器还可以起均匀油膜的作用。
而油膜过轧制区后会被钢带迅速烧掉,不会出现工作辊与支承辊打滑的情况。
这种方式要求润滑轧制时入口端轧辊冷却水关闭,需增加轧辊防剥落水防止辊温过高造成轧辊出现裂纹。
综合考虑后,最终确定了第二种方案:将集管放在切水板后,并加装轧辊防剥落水。
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图 1 润滑轧制集管的主要布置形式
3.2 润滑轧制及防剥落水的布置
3.2.1 喷嘴的布置
各机架沿辊身长度方向均匀分布11个90°喷嘴,保证油-水混合物喷出后将辊面全部覆盖。
因使用轧制润滑时,入口端轧辊冷却水关闭,工作辊温上升较多,为防止工作辊表面出现裂纹,在轧件温度最高的F1-F4入口端增加防剥落水。
在机架内布置如下图:图 2 润滑轧制喷嘴及防剥落水喷嘴布置
3.2.2 防剥落水的设计
防剥落水的设计基础是基于小水量直接冷却贴近变形区轧件接触处,以降低轧件表面温度来降低轧辊的表面温度,避免轧辊出现裂纹。
图3、图4是国外S公司对304钢种在实验轧机上开启入口冷却水和开启放剥落水时带钢和轧辊温度的分布对比(防剥落水水量约为
入口冷却水的1/3)。
可见使用防剥落水后到带钢入口表面附近温度下降幅度较大,但进入变形区及出
口温度降幅变小。
但轧辊表面却从525℃下降至437℃。
因轧件温度下降引起的轧制负荷上升可以依靠轧制润滑予以解决。
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图 3 两种冷却条件下轧辊温度分度分布
借鉴该公司经验,考虑到其实验轧制规格均远小于
(7mm*400mm*1000mm)精轧机组前四架轧制过钢规格(10mm~
30mm*1250mm*70~300m),我们将入口经调整后精轧机组防剥落水和工作辊冷却水调整布置如下,防剥落水量加大约为入口冷却水量的50%。
表 1 防剥落水及工作辊冷却水的布置
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3.2.3 运行后的效果及改进
在实际投用润滑轧制后,发现F1~7工作辊下机后温度与未投用润滑轧制时
相差不大,而F5~7尾部轧制稳定性受到较大影响。
分析:在轧件较薄的F5~7机架,防剥落水温降效应太大,叠加在温度已比较的尾部,造成尾部轧制稳定性严重下降。
而F5~7轧件温度已比前四架低(40~80℃),相应辊温也低于前四架,且轧制负荷比前四架低1000~1500吨,工作辊发生剥落的机会相应小很多。
改进:关闭F5~7防剥落水,并增大出口冷却水量。
改进后,F5~7工作辊下机后温度与未投用润滑轧制时上升5℃左右,而机架尾部轧制稳定性得到明显改善。
表 2 防剥落水及轧辊冷却水量修改
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3.3 系统的控制
3.3.1 系统工作原理
润滑轧制系统由供油系统、供水系统、喷射系统和控制系统等组成。
供油系统和供水系统分别经增压、过滤、计量和控制阀进入混合器,混合后的油水机械混合液通过喷射系统送到工作辊面进行润滑。
轧制油通过计量泵增压后泵入混合器进油口处雾化喷嘴,将高压油雾化分散成细小的油珠,再进入蜂巢式静态混合器,与冷却水充分混合。
混合均匀的油-水混合物通过特殊的喷嘴从机架入口方向喷射到接近变形区的工作辊表面。
再经过擦辊器均匀擦拭,高速旋转的轧辊将油-水混合物迅速地拽入变形区的同时,在钢带及轧辊高温的作用下,混合物中的水被汽化而挥发,仅剩轧制油进入变形区。