冷軋線軋延油COOLANT的管理

1、軋延油（COOLANT）的管理1 壓延油的功用：COOLANT 乳化劑及攪拌 水油冷卻性潤滑性 吸收塑性變形熱及摩擦熱防止摩擦及摩耗 控制WR之HEAT CRACN得到良好之平坦度防止ROLL之摩耗防止HEAT SCRATCH防止SMUDGE 良好的軋延作業(yè)軋制油的基本組成基礎潤滑油天然植物油和動物脂，合成脂，全溶性精練礦物油。潤滑添加劑極壓添加劑，抗磨損添加劑，邊界潤滑添加劑。乳化劑控制乳化液中油滴顆粒度的添加劑。除碳添加劑改善軋制油退火性能，降低退火后殘?zhí)康奶砑觿?。抗腐蝕/PH緩腐劑控制水和潤滑影響的添加劑。2 鋼板用軋延油之種類：供給方式循環(huán)方式（RC）直接方式DA壓延油之種類礦油型(m

2、ineral base）礦油+合成脂(mineral+ester)牛油型(tallow base）油脂（palmor tallow）潤滑性不太好中間良好非常好Mill clean性佳佳差差需不需要清洗不需要不需要需要需要可壓延板厚0.6mm以上0.40.6mm0.150.35mm0.100.15mm通常使用濃度26%1020%通常使用溫度4565度6080度成本便宜貴2.1 礦物油（mineral） 一般礦物油為炭氫化合物，油膜強度較低，但退火時蒸發(fā)性較佳，如錠子油，馬新油等：分子構造如下：H H H H H H H HH C CC-CCC-C C H H H H H H H H H C H

3、H C H H2.2油脂 牛油（tallow）動物油 豬油油脂 魚油椰子油植物油 菜子油米糠油棕櫚油（palm）油脂之油膜強度較高，但退火時蒸汽性很差，一般由脂肪酸及甘油構成。 H O HC OCR1 O HCO CR2 O HCO CR3 H 甘油部分 脂肪酸部分2.3 合成脂一般而言，油脂類為天然產物，但脂則除特殊品種（鯨魚，羊毛臘等）。以外均由合成而成。其油膜強度介于礦物油與油脂之間，退火時蒸汽性良好。分子構造由脂肪酸與 醇 類構成。 H H H H O H H H H C C C C O C C C C H H H H H H H H H 醇類部分 脂肪酸部分3.軋延油如何發(fā)揮其軋延性

4、：如要軋延油發(fā)揮良好的軋延性，必須具備離水粘著性（plate-out）,潤滑性與冷卻性三要素。良好的軋延油，才能減低消耗動力，延長輥輪壽命，提高產品品質，增加產量，實現減低成本。以下對該三要素加以說明：（軋延油應具備之性能，除上述三要項外，還有乳化性減脫脂性，防銹性，mill clean性，耐油污性等）3.1 離水粘著性（plate-out）Coolant（乳化液）經循環(huán)泵輸送到nozzle以高壓向高溫之輥輪與鋼板噴射，此時部分乳化會破壞，使油單獨粘著于輥輪與鋼板，在加工面形成一層油膜。此種性質稱為 plate out性或離水粘著性。Plate out性之優(yōu)劣，可由測定coolant之E.S.

5、I來判定。高 E.S.I 低安定 乳化安定性 不安定不良 plate out性 良好故，為使油具備軟化性而添加之乳化劑。其使用方法非常重要，即種類，量等對乳化性之影響甚大。3.2.3 油膜本身之潤滑性：3.2.3 油膜本身之潤滑性：如3.1所述，首先須要油分粘著于加工面，形成均勻的油膜。但油膜本身所具備之潤滑性，亦能左右軋延性。通常油膜之潤滑狀態(tài)，依摩擦面之油膜厚度。可分為流體潤滑和境界潤滑。3.2.1 流體潤滑：摩擦面被厚油膜隔開。使兩摩擦面互不接觸，也不發(fā)生磨耗。（如圖）在此狀態(tài)下，潤滑性完全受粘度之影響，粘度越低，摩擦越小，所謂粘性效果，而油脂與礦油的差別則分不出。3.2.2 境界潤滑：

6、因負荷之增加，油膜則漸薄，至其厚度與摩擦面粗度同時，摩擦面只凸出部便會互相接觸。（如圖二）在此狀態(tài)時，粘度效果便消失，而吸著于摩擦面形成強勁皮膜之油脂，則發(fā)揮良好的潤滑性，稱為油性效果。在實際軋延時，境界潤滑與流體潤滑是混合著。（如圖三）3.3 冷卻性冷卻性對軋延性的影響非常大，冷卻性差，則失去油分之潤滑性與離水粘著性之效果，而發(fā)生燒焦，使軋延作業(yè)無法進行。對冷卻性而言，水之功用非常大，其理由為：（1） 水之熱容量（比熱）大，約礦油的2倍。（2） 水之蒸發(fā)吸熱力（汽化熱）大，約礦油的10倍（3） 水之熱傳導率大，約礦油之4倍。如coolant中含油量過多，冷卻性則降低，而軋延性亦隨之降低。為兼

7、顧潤滑性與冷卻性，而有最佳之油分濃度，通常以27%之油分濃度來使用。4.coolant之管理：Coolant之管理，對軋延作業(yè)之安定化有重大的影響，同時對軋延之品質亦有密切之關系，因此軋延機操作員，尤其是班長，應了解目前coolant之狀態(tài)。4.1coolant之管理項目：4.1.1 濃度（concentration）：濃度的管理，其目的在于軋延性能之穩(wěn)定化，同時使軋延油之單位消耗量降低。濃度一般依鋼板尺寸，速度，流量，輥輪直徑而有異。濃度控制在1.3%2.0%之間。4.1.2 皂化值（saponification value，簡稱S.V）使油脂1g完全皂化所需之KOH mg數 稱為皂化植皂化

8、值越高，潤滑性越佳，但通常因酸洗預涂油或液壓油的混入而減少皂化值。皂化值不可低于165.4.1.3 酸值（acid value，簡稱A.V）中和含于油脂1g中之游離脂肪酸所需之KON mg數稱為酸價。當壓延油劣化，雜物混入，A.V值會提高，會使乳化性降低，且壓延后板易產生油焦（oil stain）。酸價最大值為25。4.1.4乳化安定指數（emulsion stability index簡稱E.S.I）E.S.I 指將乳化安定性以數值表示者E.S.I越高表乳化越安定，則plate out性越差，則潤滑效果越差。Plate out指皂化潤滑。E.I.S值介于5080之間。4.1.5 鐵含量（ir

9、on）：管理目的在判斷鋼板與乳化液之污穢 度，一般來說如Fe含量若超過2000PPM，將會破壞乳化與造成鋼板污穢。含鐵量不得超過350ppm。4.1.6 氯含量：氯含量過高，易使板面生銹，氯含量的來源可能為酸洗板殘酸或純水中帶來。氯含量不得超過100ppm其生銹反應機構如下：當CL-與OH-之比值大于0.6時陽：Fe+2Cl-Fecl2+2e-陰：2e-+0.5O2+H2O2OH-Fe2+2OH-Fe（OH）2 銹4.1.7 PH值：PH值太低會破壞乳化，構成生銹之原因，PH值太高（混入物），乳化會好轉，但plate out與潤滑性會降低。PH值介于57。4.1.8 溫度：coolant之溫度

10、依軋延油之融點，壓延性等來決定，通常以tallow為ball之軋延油使用溫度為5060度。Coolant溫度越低，對作業(yè)性與使用水消耗量之兩點有益。但一般，牛脂系與礦油系溫度低于40度以下時會腐敗。因此長期停工時，coolant須保持50度且繼續(xù)攪拌為要。4.2 使用coolant之管理：管理項目頻率100TM-6管制值溫度1次/2小時55±5度濃度concentration1次/4小時35%E.S.I1次/4小時5070%S.V1次/2 日130以上A.V1次/2 日30以下鐵含量1次/1日500ppm以下氯含量1次/1日100ppm以下PH值1次/1日57目前溫度。濃度與E.S.

11、I由油室人員測定，其余項目委托品保處測定。4.3 水之補給Coolant量減少時，可隨時加水，但加水之時間與量要記錄4.4軋延油原液之補給每班測定濃度后。若濃度太低，則依結果來計算以決定適當之補給量。4.5 scum outCoolant tank 上浮上來的scum 之大部分是軋延油之油分，其他是鐵粉和混入其他油離物等等，適量的scum可增進潤滑，但若scum管理不當，可能產生scum mark，且影響coolant之乳化。（如下表）Scum Volume & Panticle Size distributionScum out實施標準如下（三宜提供）：for 100tm-6（1）S

12、.V降低至接近130時（2）A.V上升至接近30時（3）鐵粉上升超過1000ppm時5.coolant設備之管理平常應檢查有關coolant設備及注意事項：（1） nozzles是否阻塞。（2） pump之運轉是否正常（3） filter是否阻塞。（4） 管路是否暢通或有液漏。（5） 磁性分離機運轉時間之設定。（6） 攪拌機之運轉是否正常。（7） 綿紙過濾器運轉時間之設定。（8） Heater是否正常（coolant temperature）（9） 清洗MILL HOUSE時，應注意將廢水排除。6.軋延油對于鋼板表面品質的影響6.1 Smudge （鐵粉污垢）對壓下率或壓延速度，所噴的cool

13、ant量不夠或壓延潤滑性不足時，壓延后之鋼板表面會產生污垢，這種現象稱為smudge。Smudge是起因于軋延與鋼板間之潤滑不良，使金屬接觸增加，而產生多量之摩耗鐵粉所致。SmudgeSmudge之原因與對策如下： 軋延潤滑性不夠 帶入roll bite之油膜強度不夠帶入roll bite 之油量不夠 Coolant 油分劣其它油混入軋延油選擇Plate out性Coolant濃度Coolant供給量 改用SV較高之軋延油A.V鐵含量S.VE.S.I濃度Pump nozzle filter pipe6.2 Heat scrach(Friction pick up ,or heat mark)軋

14、延潤滑性不良，超過smudge發(fā)生之范圍而更加嚴重時，金屬接觸面積會增大，并產生溶解附著現象。這種現象產生時，必須將軋延油之潤滑性提高至最高點，必要時應用極壓添加劑。6.3 oil stain油焦乃coolant殘留在coill內，在鋼板上產生化學反應呈褐色，在活性高之硅鋼片更容易產生。油焦雖在ECL無法清除，但大致在退火時會消除，但退火時對保護氣體之選擇，以及退火條件等，均會影響其效果。在軋延中，如果防止油焦，其對策就是使鋼板與水隔絕。（1） 防止coolant之carry over發(fā)生：air blow量要夠，nozzle角度及位置適當，防止coolant水滴自mill hose滴下之措施

15、。（2） 軋延油成分：使用水置換性良好之添加劑。7.軋延油稀釋用水（for 100m-6）Coolant稀釋用水的水質，對coolant的性能影響很大，因此水質的管理亦很重要。7.1經過實驗，稀釋水水質對coolant之影響如下表：項目項目Coolant之性能PH值5以下 8以上乳化性，防銹性降低乳化性提高總硬度400ppm以上乳化性降低氯離子500ppm以上乳化性，防銹性降低7.2實際使用上，雖然稀釋水質還未達到上表之程度，coolant性能可能已經降低。這是因為在coolant里面已累積許多無機物。因此檢討稀釋水之管制基準如下：項目水質基準PH值6.57.5總硬度PPM80以下氯離子PPM

16、100以下壓延油知識-（1）壓延油要發(fā)揮良好的壓延性，必須具備離水貼著性（plate out）、潤滑性與冷卻性三要。針對該三要素加以說明：離水貼著性（plate out）:Coolant (壓延油)經循環(huán)泵輸送到噴嘴（ Nozzle）以高壓向高溫之輥輪與鋼板噴射，此時，部分乳化液會被破壞，使油單獨貼著于輥輪與鋼板，在加工面形成一層油膜，此性質為Plant out(離水貼著性)性。潤滑性：首先須要油分貼著于加工面，形成均勻的油膜，但油膜本身所具備的潤滑性，也能左右壓延性，通常油膜的潤滑狀態(tài)，依據摩擦面之油膜厚度，可分為流體潤滑和境界潤滑。潤滑太好易打滑，造成工作輥轉速無法匹配產生拉傷；潤滑性不足

17、，易造成刮傷甚可能斷板。冷卻性：冷卻性對軋延的影響非常大，冷卻性差，則失去油分之潤滑性與離水粘著性之效果，而發(fā)生燒焦，使軋延作業(yè)無法進行，如Coolant 中含油量過多，冷卻性則降低，而軋延性亦隨之降低，為兼顧潤滑性與冷卻性，在此油與水的比例為1：4。不當之軋延油對鋼板表面表面品質的影響：1 Smudge對壓下率或壓延速度，所噴的Coolant量不夠或壓延潤滑性不足時，壓延后之鋼板會產生污穢，這種現象稱為Smudge .Smudge是起因于軋輥與鋼板潤滑不良所致，使金屬接觸增加，而產生過多磨耗鐵粉所致。 2. Heat mark 壓延潤滑性不良，超過Smudge產生之超范圍而更嚴重時，金屬接觸

18、面積會擴大，并產生溶解附著現象，這種現象時必須將 壓延油潤滑性（濃度）提高。 3. Oil stain : 油焦及CoolantA 殘留在Coil內，鋼板上產生化學反應呈褐色，在壓延中要防止油焦，其對策就是使鋼板與水氣隔。Coolanr之管理項目1 濃度：濃度的管理，其目的在于壓延年個能之穩(wěn)定性，同時使壓延油之單位消耗降低。濃度控制在1.3%2.0%之間。2 皂化值：（S.V）:使油脂1g完全皂化所需要KOHmg數稱為皂化值，皂化值越高，潤滑性越佳，但通常因酸洗預涂油或液壓油的混入而減少皂化值。皂化值不可低于165。3、 酸值（acid value，簡稱A.V）中和含于油脂1g中之游離脂肪酸所需之KON mg數稱為酸價。當壓延油劣化，雜物混入，A.V值會提高，會使乳化性降低，且壓延后板易產生油焦（oil stain）。酸價最大值為25。4、乳化安定指數（E.S.I）E.S.I 指將乳化安定性以數值表示者E.S.I越高表乳化越安定，則plate out性越差，則潤滑效果越差。E.I.S值介于5080之間。5、 鐵含量（iron）：管理目的在判斷鋼板與乳化液之污穢度，如果Fe含