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冷轧轧制油的性能将直接影响表面清净性

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摘要:在工业应用现场,影响带钢表面清净性的因素除了轧制油的性能、现场的操作工艺、轧辊、热轧原料、酸洗后带钢的表面质量、乳化液流量等之外,乳化液的使用及其维护是最关键的因素。
冷轧轧制油的性能将直接影响表面清净性
在工业应用现场,影响带钢表面清净性的因素除了轧制油的性能、现场的操作工艺、轧辊、热轧原料、酸洗后带钢的表面质量、 乳化液流量等之外,乳化液的使用及其维护是最关键的因素。
轧后带钢表面清净性不佳主要是由润滑不足造成的。润滑性能主要由以下因素决定:
◆乳化液的浓度。
◆乳化液的皂化值
◆乳化液中杂油含量。
◆乳化液温度。
◆乳化液中氯离子含量。
◆PH值
◆铁含量;
◆箱体容量的大小;
◆乳化液颗粒度直径的大小;
◆箱体中磁过滤及撇油系统的状态及位置等。

1、乳化液的浓度
在现场,乳化液浓度是保证润滑的最重要因素。在一定范围内提高系统浓度,加强润滑,可改善带钢表面的清净性。对双系统的乳化液循环体系,若B系统对润滑的要求很低,则乳化液浓度应远低于A系统,以减少板面的残油。
2、乳化液的皂化值
皂化值是反映乳化液中活性油含量的指标,皂化值高说明乳化液中轧制油含量高而杂油少,这样的乳化液较同浓度下低皂化值的乳化液润滑性能好,故在清洁度上也明显高于后者。
3、乳化液中杂油含量
轧机上的 液压润滑油,齿轮轴承的稀油润滑和油膜轴承润滑系统都不同程度地存在泄漏。这些油多为抗乳化油,含有破乳剂或影响HLB(水油两亲平衡)的表面活性剂,如侵入乳化液中会破坏乳化液的稳定性,其中灰分、残炭含量均远高于 轧制油。大量杂油的侵入必然造成乳化液中的灰分、残炭增加,影响清洁度。杂油侵入还会造成润滑不良,产生更大量的铁粉,使乳化液呈灰色,稳定性差,是影响带钢表面清洁度的主要因素。

油膜 轴承油粘度大,也具有破乳特性,它的侵入增大了乳化液的颗粒度,同时由于粘度大,易在板面上附着。液压油不含表面活性剂,其组分主要是粘度与轧制油较接近的矿物油,所含灰分也较少,故一般认为乳化液中可以包容15%左右的液压油而不至于造成太大的影响。杂油的侵入量可以通过皂化值来判断。当皂化值下降较快时,就应怀疑有杂油漏入。此时应加强撇除浮油,开启磁性过滤器除去铁粉及所吸的油。若泄漏量较大时,应考虑乳化液部分排放甚至全部排放后重新配制。
4、乳化液温度
温度在工艺润滑中具有举足轻重的地位,乳化液温度必须严格控制在工艺要求范围内,温度过高或过低都不利于润滑和清洁度的保持。温度过低有利于细菌繁殖,造成乳化液腐败,但较低的温度也不利于轧制油中的极压添加剂等成分发挥作用,从而影响润滑;温度过高则分子热运动加剧,乳化液颗粒度会逐渐增大,稳定性下降,老化过程加快。辊面温度同样起着重要作用。现场发现,刚换辊后轧制的带钢普遍较黑,而在轧制300-400吨以后,辊面温度及状态均较为理想,带钢表面也亮起来。对润滑油的有关理论普遍认为,变形区温度存在五最佳范围有利于轧制油润滑性能的发挥,冷辊刚上机时温度过低,影响润滑,故清洁度较低。
5、乳化液中氯离子含量
酸洗来料、厂房环境、水源都可能引起乳化液的污染,其中以酸洗来料和水带入的氯离子影响最大。若乳化液中氯离子含量高,则会影响乳化液颗粒度,还会引起板面腐蚀,情况严重时还会造成乳化液破乳,故对酸洗来料表面状况和水质应严加控制。
6、乳化液PH值
若乳化液PH值过高,会引起乳化液颗粒度减小,乳化液过于稳定,造成润滑不良,从而影响带钢表面的清净性。一般来说,系统的PH值在5-7范围内较为合适。
7、乳化液铁含量
一般情况下,乳化液中的铁粉含量高,其铁皂量必然增高。乳化液中铁粉及铁皂量若不能降下来,则会随着乳化液一起重新进入供油区,当再次喷射到机架内时,易粘附在带钢表面,使带钢表面清净性下降。
8、乳化液箱体容量的大小
乳化液箱体容量的大小对带钢表面度也有较明显的影响。在同等条件下,箱体的容积越大,对应的钢板表面度也较高。对容量较大的乳化系统,乳化液从回流至箱中到重新输送至机架之间的相对静止时间较长,这可起到以下作用:
◆润滑成分在辊缝中的老化损失可以有相对长的时间进行补充,经强烈剪切作用而变小的乳化液颗粒平均直径大小能够得以恢复;
◆杂油等外来物质有相对较长的时间可以上浮;
◆铁粉、灰分、机械杂质等有时间沉淀,以保持乳化液的清洁。
在实际生产中,一般要求乳化液在箱体的停留时间在20-25分钟为宜。
9、乳化液颗粒度直径的大小
乳化液良好的颗粒度分布是实现良好润滑的基础。颗粒度过大,则乳化液不稳定,油易析出;颗粒度过小,则乳化液过于稳定,油膜不易形成,造成润滑不足。乳化液中的PH值、杂油、剪切作用、铁粉含量等因素均可影响颗粒度分布,进而影响润滑和清洁度。
新配制的乳化液颗粒度往往较大,需要1个班以上的连续运行才能够获得理想的颗粒度分布,在这之前轧出的带钢清洁度一般都不能让人满意。在大量加油后,乳化液的颗粒度同样会有所增大,轧出的带钢表面残油量大,板面较黑。采用泵前小流量的加油方式可减小一次大量加油对乳化液颗粒度的影响。
10、箱体中磁过滤器及撇油系统的状态及安装位置
箱体中磁过滤器的结构、运行及安装位置主要影响乳化液中的铁粉、铁皂和杂油含量。磁过滤器的有效过滤面积越大越好,其运行速度越慢越好,这样有利于减少轧制油有效组分的带出量。磁过滤器及撇油器的安装位置应处于相对静止的区域,有利于铁皂及杂质油的浮出。
冷轧轧制油的组成和相关性能对轧后及退火后带钢表面的清净性有极大的影响,主要体现在轧制油的热挥发性能、离水展着性能、润滑性能、乳化液颗粒大小分布等性能指标上。现场使用条件的改善是冷轧轧制油获得良好应用效果的保证。
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