金屬軋制設備與工藝潤滑的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新1

1、背景背景 2014 2014年以來，中國經(jīng)濟告別過去年以來，中國經(jīng)濟告別過去3030多年的高增長，經(jīng)濟發(fā)展進入多年的高增長，經(jīng)濟發(fā)展進入新常態(tài)新常態(tài)。伴隨經(jīng)濟新常態(tài)，中國鋼鐵工業(yè)正面臨。伴隨經(jīng)濟新常態(tài)，中國鋼鐵工業(yè)正面臨“三低一高三低一高”的新常的新常態(tài)：低增長、低價格、低效益、高壓力。高壓力，著重表現(xiàn)為環(huán)保和態(tài)：低增長、低價格、低效益、高壓力。高壓力，著重表現(xiàn)為環(huán)保和資金方面，其中環(huán)保治理保持高壓力作用突出顯現(xiàn)。資金方面，其中環(huán)保治理保持高壓力作用突出顯現(xiàn)。20152015年年1 1月月1 1日，日，新環(huán)保法開始實施，加大了對違法排放的處罰力度，鋼鐵企業(yè)須全面新環(huán)保法開始實施，加大了對違法排

2、放的處罰力度，鋼鐵企業(yè)須全面執(zhí)行執(zhí)行20122012年環(huán)保部發(fā)布的年環(huán)保部發(fā)布的8 8項與鋼鐵工業(yè)相關的污染物排放系列標準。項與鋼鐵工業(yè)相關的污染物排放系列標準。 如何實現(xiàn)冶金生產(chǎn)節(jié)能減排，資源利用效率最大化、污染物排放如何實現(xiàn)冶金生產(chǎn)節(jié)能減排，資源利用效率最大化、污染物排放最小化、廢物循環(huán)再利用，是鋼鐵企業(yè)降本增效，擺脫當前困境，進最小化、廢物循環(huán)再利用，是鋼鐵企業(yè)降本增效，擺脫當前困境，進入可持續(xù)綠色發(fā)展通道亟需解決的關鍵科學和技術問題之一。在廣泛入可持續(xù)綠色發(fā)展通道亟需解決的關鍵科學和技術問題之一。在廣泛調(diào)研的基礎上，本文對當前新常態(tài)下鋼鐵企業(yè)的金屬加工工藝與設備調(diào)研的基礎上，本文對當前

3、新常態(tài)下鋼鐵企業(yè)的金屬加工工藝與設備潤滑的特點，軋制潤滑技術的發(fā)展及面臨的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新進行了深入的潤滑的特點，軋制潤滑技術的發(fā)展及面臨的挑戰(zhàn)與創(chuàng)新進行了深入的思考。思考。主要內(nèi)容1.軋制工藝潤滑的作用軋制工藝潤滑的作用 Function of lubrication in rolling processA2.工藝潤滑對軋制過程影響工藝潤滑對軋制過程影響 Effect of lubrication on rolling process3.熱軋工藝潤滑熱軋工藝潤滑 Lubrication in hot rolling4.潤滑管理潤滑管理 Lubricating management5.面臨的挑戰(zhàn)與技

4、術創(chuàng)新面臨的挑戰(zhàn)與技術創(chuàng)新 Challenges and Innovating in rolling lubrication1.軋制工藝潤滑的作用軋制工藝潤滑的作用1.1 1.1 鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)1.2 1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排 軋制工藝始于軋制工藝始于15世紀，世紀，16世紀開始軋制窄帶，用來制作貨幣，據(jù)說最早的軋機草圖世紀開始軋制窄帶，用來制作貨幣，據(jù)說最早的軋機草圖是在是在DVLeonardo的記錄中發(fā)現(xiàn)。的記錄中發(fā)現(xiàn)。1728年法國首先使用帶孔型的軋輥

5、。在約一百多年年法國首先使用帶孔型的軋輥。在約一百多年后才軋出較規(guī)則的金屬棒材。后才軋出較規(guī)則的金屬棒材。1862年連軋機開始出現(xiàn)在英國的曼徹斯特。年連軋機開始出現(xiàn)在英國的曼徹斯特。18世紀中期，世紀中期，開始熱軋較寬鋼板，而薄板熱軋未采用潤滑油。開始熱軋較寬鋼板，而薄板熱軋未采用潤滑油。1892年在年在Teplite建成第一套帶鋼連軋機建成第一套帶鋼連軋機組。此時，還沒有采用工藝潤滑，不久軋制有色金屬，同時軋制的厚度范圍也擴大了組。此時，還沒有采用工藝潤滑，不久軋制有色金屬，同時軋制的厚度范圍也擴大了 直到直到19世紀才開始使用合成潤滑油涂抹軋輥進行潤滑。潤滑油通常是以礦物油（世紀才開始使用

6、合成潤滑油涂抹軋輥進行潤滑。潤滑油通常是以礦物油（1860年以后才大量獲得）和動、植物油為基礎油。年以后才大量獲得）和動、植物油為基礎油。20世紀初鋁板軋制過程中由于鋁對軋世紀初鋁板軋制過程中由于鋁對軋輥的粘附以及表面質量的要求，促使軋制工藝潤滑的發(fā)展，對礦物油也提出了更高的要輥的粘附以及表面質量的要求，促使軋制工藝潤滑的發(fā)展，對礦物油也提出了更高的要求。為提高潤滑效果，添加活性物質，與此同時，低速軋制窄帶鋼問世，用水冷卻軋輥求。為提高潤滑效果，添加活性物質，與此同時，低速軋制窄帶鋼問世，用水冷卻軋輥 但鋼的熱軋工藝潤滑卻到上世紀但鋼的熱軋工藝潤滑卻到上世紀3040年代才出現(xiàn)。年代才出現(xiàn)。19

7、351936年間，蘇聯(lián)最早年間，蘇聯(lián)最早在型鋼軋機上用動物油（牛油、豬油）潤滑軋輥。在型鋼軋機上用動物油（牛油、豬油）潤滑軋輥。1968年美國大湖（年美國大湖（Great Lake）分廠）分廠在熱帶軋機上采用工藝潤滑。后來許多國家在板帶、型材軋機上獲得成功。我國始于在熱帶軋機上采用工藝潤滑。后來許多國家在板帶、型材軋機上獲得成功。我國始于1979年，在年，在1700爐卷軋機上取得良好潤滑效果。爐卷軋機上取得良好潤滑效果。 鍍錫鋼板鍍錫鋼板18世紀才改為軋制生產(chǎn)，由于鍍錫板需求增加，促進了寬帶冷軋機發(fā)展。世紀才改為軋制生產(chǎn)，由于鍍錫板需求增加，促進了寬帶冷軋機發(fā)展。由于潤滑問題未解決使生產(chǎn)受到限

8、制，直到由于潤滑問題未解決使生產(chǎn)受到限制，直到1930年，由年，由AJCostle建議，開始使用棕櫚建議，開始使用棕櫚油作潤滑劑獲得優(yōu)良效果，并一直沿用到今天。由于軋制速度不斷提高，因而迫切要求油作潤滑劑獲得優(yōu)良效果，并一直沿用到今天。由于軋制速度不斷提高，因而迫切要求解決軋輥的冷卻問題，于是，出現(xiàn)了冷卻性能良好的乳化液來潤滑以代替純油潤滑。解決軋輥的冷卻問題，于是，出現(xiàn)了冷卻性能良好的乳化液來潤滑以代替純油潤滑。潤滑的歷史回顧潤滑的歷史回顧p1968年年QAUAKER-CHEMICAL的熱軋潤滑油在美國的熱軋潤滑油在美國National鋼鐵公司鋼鐵公司GREAT-LAKE分廠熱連軋機組上應用

9、并取得成功分廠熱連軋機組上應用并取得成功p日本應用此項技術也有日本應用此項技術也有35年歷史，國外板帶鋼熱連軋機的精年歷史，國外板帶鋼熱連軋機的精軋機組都已采用了工藝潤滑技術。軋機組都已采用了工藝潤滑技術。p1980年開始太鋼爐卷軋機、武鋼年開始太鋼爐卷軋機、武鋼1700mm熱連軋機、寶鋼熱連軋機、寶鋼2050mm熱連軋機，隨后鞍鋼熱連軋機，隨后鞍鋼1780mm精軋機熱軋生產(chǎn)線、珠精軋機熱軋生產(chǎn)線、珠鋼鋼CSP生產(chǎn)線、攀鋼生產(chǎn)線、攀鋼1450mm生產(chǎn)線、寶鋼梅山鋼鐵熱軋廠以生產(chǎn)線、寶鋼梅山鋼鐵熱軋廠以及唐鋼及唐鋼800mm熱軋帶鋼等已使用了這一技術并取得了成功，獲熱軋帶鋼等已使用了這一技術并取

10、得了成功，獲得了良好的經(jīng)濟效益。得了良好的經(jīng)濟效益。p經(jīng)過經(jīng)過50多年的發(fā)展，軋制工藝潤滑技術已經(jīng)在鋼鐵生產(chǎn)領域多年的發(fā)展，軋制工藝潤滑技術已經(jīng)在鋼鐵生產(chǎn)領域獲得廣泛應用。獲得廣泛應用。潤滑的歷史回顧潤滑的歷史回顧71 節(jié)能減排和綠色生產(chǎn)的趨勢節(jié)能減排和綠色生產(chǎn)的趨勢p 據(jù)統(tǒng)計：冶金行業(yè)總能耗占全國總能耗的據(jù)統(tǒng)計：冶金行業(yè)總能耗占全國總能耗的15%17%，而全國家庭總能耗只占，而全國家庭總能耗只占10%左右。左右。p我國鋼鐵冶金行業(yè)的能耗總體水平與國際先進水平的我國鋼鐵冶金行業(yè)的能耗總體水平與國際先進水平的差距超過了差距超過了10%。且平均噸鋼耗新水量高出國際先進水。且平均噸鋼耗新水量高出國際

11、先進水平平2倍以上倍以上2 技術發(fā)展與產(chǎn)品質量的需求技術發(fā)展與產(chǎn)品質量的需求鋼鐵大國向鋼鐵強國轉變；鋼鐵大國向鋼鐵強國轉變；p金屬加工過程自動化、連續(xù)化和高速化發(fā)展金屬加工過程自動化、連續(xù)化和高速化發(fā)展；p高精尖高精尖薄薄產(chǎn)品產(chǎn)品逐年增多逐年增多p 軋制產(chǎn)品板帶比提高軋制產(chǎn)品板帶比提高1.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵生產(chǎn)過程鋼鐵生產(chǎn)過程l工藝流程長，工藝流程長，l設備多、復雜設備多、復雜l工況條件苛刻工況條件苛刻1.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn) 冶金企業(yè)各種機械設備眾多，用油情況復雜，分為設備潤滑冶金企

12、業(yè)各種機械設備眾多，用油情況復雜，分為設備潤滑和工藝潤滑，每年要消耗數(shù)千噸潤滑油，直接價值上億元。和工藝潤滑，每年要消耗數(shù)千噸潤滑油，直接價值上億元。 現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合企業(yè)每年消耗的潤滑油種大致為現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合企業(yè)每年消耗的潤滑油種大致為:p 齒輪油齒輪油20%;p 軸承油軸承油20%;p 液壓油液壓油20%; p 工藝油工藝油33%;p 其余油品其余油品7%。91.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)由于潤滑油在使用過程中的維護管理普遍存在問題，導致企業(yè)存在過度潤滑（油品由于潤滑油在使用過程中的維護管理普遍存在問題，導致企業(yè)存在過度潤滑（油品浪費）和潤滑不當

13、（設備磨損）。這主要表現(xiàn)在：浪費）和潤滑不當（設備磨損）。這主要表現(xiàn)在： （1 1）設備與工藝用油的選型優(yōu)化問題，許多企業(yè)沒有規(guī)范的用油管理，沒有科學）設備與工藝用油的選型優(yōu)化問題，許多企業(yè)沒有規(guī)范的用油管理，沒有科學的選油方法，導致用油牌號眾多，造成用錯油、亂用油的現(xiàn)象，導致設備故障和油的選油方法，導致用油牌號眾多，造成用錯油、亂用油的現(xiàn)象，導致設備故障和油品浪費；品浪費； （2 2）工藝潤滑未受到應有的重視，或使用效果不佳，影響到應用效果和積極效益）工藝潤滑未受到應有的重視，或使用效果不佳，影響到應用效果和積極效益，例如熱軋潤滑油耗高。，例如熱軋潤滑油耗高。 （3 3）設備存在用油污染嚴重

14、，導致潤滑油易劣化變質，影響潤滑效果，使得不少）設備存在用油污染嚴重，導致潤滑油易劣化變質，影響潤滑效果，使得不少優(yōu)質潤滑油使用周期短，浪費嚴重；優(yōu)質潤滑油使用周期短，浪費嚴重； （4 4）設備潤滑系統(tǒng)維護重視不夠，潤滑故障缺乏深入分析，例如影響冶金設備潤）設備潤滑系統(tǒng)維護重視不夠，潤滑故障缺乏深入分析，例如影響冶金設備潤滑效果的除了潤滑油脂自身的質量外，還受設備溫度、水分、粉塵等因素影響，冷滑效果的除了潤滑油脂自身的質量外，還受設備溫度、水分、粉塵等因素影響，冷卻循環(huán)系統(tǒng)、各種濾器的質量及日常維護都直接影響冶金設備的正常潤滑。卻循環(huán)系統(tǒng)、各種濾器的質量及日常維護都直接影響冶金設備的正常潤滑。

15、 （5 5）企業(yè)設備管理人員潤滑知識匱乏、相關潤滑管理制度滯后，一方面存在設備）企業(yè)設備管理人員潤滑知識匱乏、相關潤滑管理制度滯后，一方面存在設備潤滑不良，導致設備異常磨損現(xiàn)象，另一方面也存在設備過度潤滑，導致油品浪費潤滑不良，導致設備異常磨損現(xiàn)象，另一方面也存在設備過度潤滑，導致油品浪費現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 1.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)p 摩擦損耗造成潤滑油（脂）消耗費用大，據(jù)摩擦損耗造成潤滑油（脂）消耗費用大，據(jù)2003年調(diào)查統(tǒng)計，鋼鐵工業(yè)年調(diào)查統(tǒng)計，鋼鐵工業(yè)每萬噸鋼需潤滑油（脂）每萬噸鋼需潤滑油（脂）8噸左右，其中國外油脂占實際消耗量的噸左右，其中

16、國外油脂占實際消耗量的21.2%;p 軋輥輥耗高，國內(nèi)冶金行業(yè)的輥耗平均為軋輥輥耗高，國內(nèi)冶金行業(yè)的輥耗平均為2.46kg/t，是發(fā)達國家的兩倍多，是發(fā)達國家的兩倍多p 金屬加工油液消耗量大（軋制、擠壓、切削、拉拔）；金屬加工油液消耗量大（軋制、擠壓、切削、拉拔）；p 金屬加工油液的生產(chǎn)管理較為混亂無序。金屬加工油液的生產(chǎn)管理較為混亂無序。111.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)我國我國在油品循環(huán)再利用方面與國際先進水平存在較大差距。資料表明，近在油品循環(huán)再利用方面與國際先進水平存在較大差距。資料表明，近些年歐美等國家每年的油品循環(huán)量占使用量的些年歐美等

17、國家每年的油品循環(huán)量占使用量的2135%，而我國僅占，而我國僅占413%，并且目前廢油再生所采用的工藝效率低、能耗高或不能滿足環(huán)保要求。例，并且目前廢油再生所采用的工藝效率低、能耗高或不能滿足環(huán)保要求。例如建龍集團潤滑油脂消耗占總油品消耗的如建龍集團潤滑油脂消耗占總油品消耗的43%以上，潤滑油脂的損耗率在以上，潤滑油脂的損耗率在2040%之間，循環(huán)再利用也較低。大量的廢油品不僅存在污染環(huán)境隱患，之間，循環(huán)再利用也較低。大量的廢油品不僅存在污染環(huán)境隱患，也影響企業(yè)降本增效。因此，我國在油品循環(huán)再生方面還有很大的潛力可挖也影響企業(yè)降本增效。因此，我國在油品循環(huán)再生方面還有很大的潛力可挖 產(chǎn)品類型單

18、位產(chǎn)品工藝油消耗量/kgt-1產(chǎn)品年產(chǎn)量/(108)t工藝油 消耗量總計/(108)t 鋼鐵（黑色金屬）熱軋0.120.322.02.5萬噸冷軋0.400.800.53.0萬噸平整0.300.500.82.5萬噸防銹0.200.400.92.0萬噸有色金屬鋁板帶箔材0.801.00.242.5萬噸銅板帶管線材22.0萬噸 表表3 2010年我國年我國鋼鐵聯(lián)合企業(yè)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)工藝油消耗量工藝油消耗量121.11.1鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)鋼鐵企業(yè)設備與工藝潤滑現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用 喬斯特報告喬斯特報告估計：應用當年現(xiàn)有的

19、摩擦學知識，在英國通過摩擦學實踐估計：應用當年現(xiàn)有的摩擦學知識，在英國通過摩擦學實踐，減少不必要的摩擦磨損，減少有關設備故障和能源消耗等，一年可節(jié)約約，減少不必要的摩擦磨損，減少有關設備故障和能源消耗等，一年可節(jié)約約5.155.15億億英鎊，相當于當年英國國民總產(chǎn)值的英鎊，相當于當年英國國民總產(chǎn)值的1.1%1.1%左右。同樣，美國能源部確認左右。同樣，美國能源部確認，摩擦磨損導致的能源損失使美國經(jīng)濟每年損失達，摩擦磨損導致的能源損失使美國經(jīng)濟每年損失達160160億美元，占美國能源總消億美元，占美國能源總消耗的耗的11%11%，或國民生產(chǎn)總產(chǎn)值的，或國民生產(chǎn)總產(chǎn)值的1.1%1.1%。 1986

20、 1986年中國機械工程學會年中國機械工程學會在一份調(diào)查報告中指出：通過在一份調(diào)查報告中指出：通過摩擦學研究和實踐節(jié)約的消耗摩擦學研究和實踐節(jié)約的消耗費用為我國國民生產(chǎn)總產(chǎn)值的費用為我國國民生產(chǎn)總產(chǎn)值的1.8%1.8%，而所投入的研究和開發(fā)，而所投入的研究和開發(fā)費用卻很低，即煤炭工業(yè)為費用卻很低，即煤炭工業(yè)為1:401:40；冶金工業(yè)為；冶金工業(yè)為1:761:76。另外。另外報告認為：全部節(jié)約的報告認為：全部節(jié)約的20%20%利利用現(xiàn)有的知識即可獲得，也就用現(xiàn)有的知識即可獲得，也就是說不需要任何投資。是說不需要任何投資。未潤滑輥面未潤滑輥面 潤滑輥面潤滑輥面鋼鐵生產(chǎn)過程能耗鋼鐵生產(chǎn)過程能耗(最

21、最先進水平先進水平,不含燒結和焦化不含燒結和焦化):u煉鐵煉鐵:91%u煉鋼煉鋼:1%u熱軋熱軋:5%u冷軋冷軋:3%應用軋制工藝潤滑技術應用軋制工藝潤滑技術: 節(jié)能降耗與生產(chǎn)效率直接收益節(jié)能降耗與生產(chǎn)效率直接收益:5060億億/年年 產(chǎn)品質量與成材率提高收益產(chǎn)品質量與成材率提高收益: 5060億億/年年 裝置與潤滑劑支出裝置與潤滑劑支出: 10億億/年年1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用軋制工藝潤滑的作用軋制工藝潤滑的作用 鑒于摩擦磨損對軋制過程的影響，采用軋制工藝潤滑可以有效地降低和鑒于摩擦磨損對軋制過程的影響，采用軋制工藝潤滑可以有效地降低和控制軋制過程中的摩擦

22、磨損，進而達到以下目的：控制軋制過程中的摩擦磨損，進而達到以下目的：降低軋制過程的力能參數(shù)（軋制力、軋制力矩、主電機功率）降低軋制過程的力能參數(shù)（軋制力、軋制力矩、主電機功率）提高軋機軋制能力，可實現(xiàn)低溫、大壓下軋制；提高軋機軋制能力，可實現(xiàn)低溫、大壓下軋制；實現(xiàn)高速軋制；實現(xiàn)高速軋制；提高軋輥使用壽命；提高軋輥使用壽命；提高軋制作業(yè)率；提高軋制作業(yè)率；減少軋件的不均勻變形；減少軋件的不均勻變形；減少軋制過程氧化生成數(shù)量，減少軋制過程氧化生成數(shù)量，防止氧化鐵皮的壓入防止氧化鐵皮的壓入; ;改善軋后制品質量改善軋后制品質量 （板形控制、尺寸精度、表面粗糙度與清潔性等）（板形控制、尺寸精度、表面粗

23、糙度與清潔性等）1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用軋制工藝潤滑作用效果軋制工藝潤滑作用效果熱軋熱軋冷軋冷軋摩擦系數(shù)降低摩擦系數(shù)降低30%50%10%30%軋制力降低軋制力降低10%40%10%30%軋機功率降低軋機功率降低5%30%5%20%軋輥使用壽命提高軋輥使用壽命提高20%50%10%25%酸洗速度提高酸洗速度提高10%40%作業(yè)率提高作業(yè)率提高3%10%3%5%軋后制品表面粗糙度降低軋后制品表面粗糙度降低10%50%10%50%表表1 熱軋和冷軋工藝過程軋制工藝潤滑作用效果統(tǒng)計熱軋和冷軋工藝過程軋制工藝潤滑作用效果統(tǒng)計1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程

24、中摩擦的特點和作用1-原始輥面；原始輥面；2-潤滑輥面；潤滑輥面；3-無潤滑輥面無潤滑輥面1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用 除此之外采用工藝潤滑還可使軋件在物理和冶金特征性除此之外采用工藝潤滑還可使軋件在物理和冶金特征性上發(fā)生如下變化：上發(fā)生如下變化：控制和改善晶粒組織；控制和改善晶粒組織；減低屈服點、極限拉伸強度和缺口強度；減低屈服點、極限拉伸強度和缺口強度；提高塑性應變比提高塑性應變比r 值，提高延伸率；值，提高延伸率；1. 控制軋制織構形成，提高板帶深沖性能控制軋制織構形成，提高板帶深沖性能1.2 軋制過程中摩擦的特點和作用軋制過程中摩擦的特點和作用（1） 減

25、少軋制過程能耗減少軋制過程能耗2008年我國重點鋼鐵企業(yè)大型軋機工序能耗為年我國重點鋼鐵企業(yè)大型軋機工序能耗為69.52kgce/T，平均軋機工序能耗可達，平均軋機工序能耗可達80100 kgce/T，而軋制摩擦能耗一般占軋制能耗總量的，而軋制摩擦能耗一般占軋制能耗總量的30以上，若采用工藝潤滑，軋制噸能耗以上，若采用工藝潤滑，軋制噸能耗可降低可降低10%20%。2008年中國鋼產(chǎn)量年中國鋼產(chǎn)量5.0億噸，鋼鐵生產(chǎn)板帶比按億噸，鋼鐵生產(chǎn)板帶比按50%計算，粗略估計每年計算，粗略估計每年可節(jié)約可節(jié)約100萬噸萬噸150萬噸標準煤。萬噸標準煤。 （2）減少金屬損失）減少金屬損失采用軋制工藝潤滑可以

26、減少熱軋過程中氧化鐵皮厚度采用軋制工藝潤滑可以減少熱軋過程中氧化鐵皮厚度15%20%，進而降低金屬損耗，進而降低金屬損耗15%20%，相當于節(jié)約金屬消耗，相當于節(jié)約金屬消耗1kg/T。按。按2008年鋼鐵產(chǎn)量與板帶比計算，相當增加年鋼鐵產(chǎn)量與板帶比計算，相當增加2500萬噸熱軋材，同時，軋制產(chǎn)品表面質量的提高，表面缺陷率降低萬噸熱軋材，同時，軋制產(chǎn)品表面質量的提高，表面缺陷率降低30%50%，相當提高成材，相當提高成材率率0.5%1.0%。（3）節(jié)水）節(jié)水由于熱軋過程中氧化鐵皮厚度的減少，得使高壓水除鱗用水水壓減少，同時軋輥循環(huán)冷卻水由于熱軋過程中氧化鐵皮厚度的減少，得使高壓水除鱗用水水壓減少

27、，同時軋輥循環(huán)冷卻水的利用率進一步提高，而冷軋時由于能夠有效地減少軋制變形區(qū)的摩擦，使得軋輥表面溫升的利用率進一步提高，而冷軋時由于能夠有效地減少軋制變形區(qū)的摩擦，使得軋輥表面溫升得到控制，軋輥冷卻水用量也隨之減少。得到控制，軋輥冷卻水用量也隨之減少。（4）酸液使用減少）酸液使用減少 熱軋氧化皮厚度的降少，酸洗過程中酸洗速度可以相應提高熱軋氧化皮厚度的降少，酸洗過程中酸洗速度可以相應提高10%40%，酸液消耗降低，酸液消耗降低10%20%，若按酸洗機組每噸鋼酸耗，若按酸洗機組每噸鋼酸耗35kg計算，可降低酸耗計算，可降低酸耗0.31.0kg/T。這樣可以降低。這樣可以降低酸洗對空氣的污染。酸洗

28、對空氣的污染。1.31.3工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排1. 1. 清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn) 清潔生產(chǎn)是一種全新的生產(chǎn)發(fā)展模式，它借助于各種相關理論和技術，清潔生產(chǎn)是一種全新的生產(chǎn)發(fā)展模式，它借助于各種相關理論和技術，在產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期的各個環(huán)節(jié)采取在產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期的各個環(huán)節(jié)采取“預防預防”措施，將生產(chǎn)技術、生產(chǎn)過程措施，將生產(chǎn)技術、生產(chǎn)過程、經(jīng)營管理等環(huán)節(jié)有機結合起來，并優(yōu)化運行方式，從而實現(xiàn)資源和能源使用、經(jīng)營管理等環(huán)節(jié)有機結合起來，并優(yōu)化運行方式，從而實現(xiàn)資源和能源使用最小、對環(huán)境影響最小的、管理模式最佳以及最優(yōu)化的經(jīng)濟發(fā)展水平。最小、對環(huán)境影響最小的、管理模式最佳以及最優(yōu)化的經(jīng)濟發(fā)

29、展水平。1.31.3工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排 對金屬加工潤滑而言，首先要求產(chǎn)品的原材對金屬加工潤滑而言，首先要求產(chǎn)品的原材料及生產(chǎn)、管理等本身符合料及生產(chǎn)、管理等本身符合“清潔生產(chǎn)清潔生產(chǎn)”的前提的前提，而在使用過程中，則要全盤考慮到生產(chǎn)工藝、，而在使用過程中，則要全盤考慮到生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)操作和管理、直接廢棄物的回收利用?？傊a(chǎn)操作和管理、直接廢棄物的回收利用?？傊?，要將相關的環(huán)境因素都納入整個過程中去。這，要將相關的環(huán)境因素都納入整個過程中去。這與以往的廢水末端處理是完全不同的概念。與以往的廢水末端處理是完全不同的概念。 清潔生產(chǎn)最終的目的是實現(xiàn)清潔生產(chǎn)最終的目的是實現(xiàn)“節(jié)能、

30、降耗、減污、增效節(jié)能、降耗、減污、增效”。其包括清潔生產(chǎn)。其包括清潔生產(chǎn)過程、清潔產(chǎn)品和服務三個方面。對生產(chǎn)過程：要求節(jié)約原材料和能源，淘汰有過程、清潔產(chǎn)品和服務三個方面。對生產(chǎn)過程：要求節(jié)約原材料和能源，淘汰有毒原料，減少所有廢棄物的數(shù)量和毒性；對產(chǎn)品：要求減少從原料提煉到產(chǎn)品最毒原料，減少所有廢棄物的數(shù)量和毒性；對產(chǎn)品：要求減少從原料提煉到產(chǎn)品最終處置的全生命周期的不利影響；對服務：要求將環(huán)境因素納入設計和所提供的終處置的全生命周期的不利影響；對服務：要求將環(huán)境因素納入設計和所提供的服務。服務。所謂清潔生產(chǎn)主要是所謂清潔生產(chǎn)主要是1.31.3工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排2. 2.

31、環(huán)境友好潤滑劑環(huán)境友好潤滑劑 目前對環(huán)境友好潤滑劑國際上并無統(tǒng)一標準，但各個國家都開始著手指定目前對環(huán)境友好潤滑劑國際上并無統(tǒng)一標準，但各個國家都開始著手指定自己的環(huán)境友好潤滑劑的規(guī)定或標準，其中德國對自己的環(huán)境友好潤滑劑的規(guī)定或標準，其中德國對800800多個潤滑劑制造商的多個潤滑劑制造商的9191個個品種，品種，42004200個產(chǎn)品提出可生物降解要求。瑞典通過個產(chǎn)品提出可生物降解要求。瑞典通過SS15 54 34SS15 54 34標準，以標準，以SPSP列表列表為產(chǎn)品提供了環(huán)境運行數(shù)據(jù)，并對其進行控制和評估的標準。歐盟對金屬加工為產(chǎn)品提供了環(huán)境運行數(shù)據(jù)，并對其進行控制和評估的標準。歐盟

32、對金屬加工液亦作了規(guī)定，如禁止使用甲醛、酚及其衍生物，禁止使用氯乙酰胺、氯酚及液亦作了規(guī)定，如禁止使用甲醛、酚及其衍生物，禁止使用氯乙酰胺、氯酚及其衍生物以及含鋅的添加劑。鋇含量小于其衍生物以及含鋅的添加劑。鋇含量小于0.1%0.1%。亞硝酸鈉含量小于。亞硝酸鈉含量小于5g/g5g/g，硼，硼酸及其衍生物最多量為酸及其衍生物最多量為8%8%。另外，國外許多公司已經(jīng)開始生產(chǎn)環(huán)境友好潤滑劑。另外，國外許多公司已經(jīng)開始生產(chǎn)環(huán)境友好潤滑劑產(chǎn)品，如產(chǎn)品，如MobilMobil、ShellShell、FuchsFuchs、BpBp、TexacoTexaco等品牌公司。環(huán)境友好潤滑劑在等品牌公司。環(huán)境友好潤

33、滑劑在20062006年以后，每年將以增加年以后，每年將以增加15%15%的趨勢上升。的趨勢上升。1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排基礎油的生物降解性高于基礎油的生物降解性高于60%70%60%70%；沒有水污染、無氯、低毒；沒有水污染、無氯、低毒；添加劑無致癌物、無致基因誘變、畸變物，不含氯和亞硝酸鹽、不含金屬（添加劑無致癌物、無致基因誘變、畸變物，不含氯和亞硝酸鹽、不含金屬（鈣除外）；鈣除外）；最大允許使用最大允許使用7%7%具有潛在可生物降解性添加劑（按具有潛在可生物降解性添加劑（按OECO302BOECO302B法生物降解大于法生物降解大于20%20%）；）；添加劑應

34、對水生系統(tǒng)低毒，不一定具備生物降解性；添加劑應對水生系統(tǒng)低毒，不一定具備生物降解性；可添加可添加2%2%不可生物降解的添加劑，但必須是低毒的；不可生物降解的添加劑，但必須是低毒的；可生物降解類添加劑其添加量不受限制；可生物降解類添加劑其添加量不受限制；產(chǎn)品不可危害人體健康。產(chǎn)品不可危害人體健康。綜合各國對可生物降解潤滑劑的基本要求是：綜合各國對可生物降解潤滑劑的基本要求是：1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排 尤其是金屬加工潤滑劑多在開放空間使用，而且是在高溫、高壓、高水的尤其是金屬加工潤滑劑多在開放空間使用，而且是在高溫、高壓、高水的環(huán)境中，潤滑劑的泄露、蒸發(fā)對環(huán)境容易造成破

35、壞。例如：在礦物油型加工用環(huán)境中，潤滑劑的泄露、蒸發(fā)對環(huán)境容易造成破壞。例如：在礦物油型加工用油中，含油中，含S S、P P、ClCl的極壓劑也影響環(huán)境。氯化石蠟即為毒性、致癌物質，含氯的極壓劑也影響環(huán)境。氯化石蠟即為毒性、致癌物質，含氯廢物只有靠焚燒才能排放。在不完全燃燒時，可能形成聯(lián)苯基氯等毒性物。為廢物只有靠焚燒才能排放。在不完全燃燒時，可能形成聯(lián)苯基氯等毒性物。為此在軋制潤滑劑的生產(chǎn)中要盡量選擇容易生物降解的基礎油和添加劑，表此在軋制潤滑劑的生產(chǎn)中要盡量選擇容易生物降解的基礎油和添加劑，表5-95-9列列舉了一些常用的基礎油和添加劑的生物降解性能舉了一些常用的基礎油和添加劑的生物降解性

36、能1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排基基 礎礎 油油生物降解率生物降解率/%40運動黏度運動黏度/mm2s-1環(huán)烷基礦物油環(huán)烷基礦物油中間基礦物油中間基礦物油石蠟基礦物油石蠟基礦物油26.224.042.019.7018.6116.5615白油白油22白油白油36白油白油63.141.031.314.2123.9632.92蓖麻油蓖麻油低芥酸菜子油低芥酸菜子油高芥酸菜子油高芥酸菜子油豆油豆油棉子油棉子油橄欖油橄欖油96.094.410077.988.799.1255.9634.568.7833.2035.3237.811.31.3工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排3. 3.

37、 環(huán)境保護環(huán)境保護1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排隨著人們環(huán)境保護意識增加，隨著人們環(huán)境保護意識增加， 軋制過程清潔軋制過程清潔化生產(chǎn)的呼聲越來越高。雖然軋制工藝潤滑在化生產(chǎn)的呼聲越來越高。雖然軋制工藝潤滑在降低力能消耗、減少電耗、降低酸液消耗和提降低力能消耗、減少電耗、降低酸液消耗和提高成品率等方面對清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護起到積高成品率等方面對清潔生產(chǎn)和環(huán)境保護起到積極作用，但同時也帶來一些對環(huán)境的負面影響極作用，但同時也帶來一些對環(huán)境的負面影響，如潤滑劑毒性、油煙、廢液等。而且這些負，如潤滑劑毒性、油煙、廢液等。而且這些負面影響必須引起高度重視，否則就會阻礙軋制面影響必須引

38、起高度重視，否則就會阻礙軋制工藝潤滑技術的應用。工藝潤滑技術的應用。潤滑劑的毒性與防護潤滑劑的毒性與防護由于軋制潤滑劑是由有機和無機化合物組成，特別是添加劑如抗氧劑、防腐殺菌由于軋制潤滑劑是由有機和無機化合物組成，特別是添加劑如抗氧劑、防腐殺菌劑、極壓劑等可能會對人身健康造成一些危害，由于每個人對潤滑劑中的一劑、極壓劑等可能會對人身健康造成一些危害，由于每個人對潤滑劑中的一些化學成分敏感性不同，因此對引起的癥狀也不盡相同。一般對于長期接觸些化學成分敏感性不同，因此對引起的癥狀也不盡相同。一般對于長期接觸軋制工藝潤滑劑的人，可能引起下列疾病：軋制工藝潤滑劑的人，可能引起下列疾?。航佑|性皮炎。水、

39、溶劑、乳化劑、洗滌劑都可能使皮膚脫脂，導致干裂，引發(fā)接觸性接觸性皮炎。水、溶劑、乳化劑、洗滌劑都可能使皮膚脫脂，導致干裂，引發(fā)接觸性皮炎。尤其是一些乳化液呈現(xiàn)弱堿性，若人手長期接觸可能造成皮炎。另外如果皮膚皮炎。尤其是一些乳化液呈現(xiàn)弱堿性，若人手長期接觸可能造成皮炎。另外如果皮膚被潤滑劑中的金屬碎屑劃傷也可能引發(fā)皮炎。被潤滑劑中的金屬碎屑劃傷也可能引發(fā)皮炎。毛囊炎。如果長期接觸軋制油皮膚上的毛孔就會被油分堵塞，進而使皮膚長出黑頭粉毛囊炎。如果長期接觸軋制油皮膚上的毛孔就會被油分堵塞，進而使皮膚長出黑頭粉刺導致發(fā)炎。皮膚表面的細菌也能引起毛囊炎，特別是在手背、小臂和臉部容易出現(xiàn)刺導致發(fā)炎。皮膚表

40、面的細菌也能引起毛囊炎，特別是在手背、小臂和臉部容易出現(xiàn)癥狀。癥狀。 腫瘤。醫(yī)學上懷疑芳烴，特別是稠環(huán)芳烴可能引起皮膚角質層鱗狀化，進而導致良性腫瘤。醫(yī)學上懷疑芳烴，特別是稠環(huán)芳烴可能引起皮膚角質層鱗狀化，進而導致良性或惡性腫瘤發(fā)生。但是現(xiàn)在一般都對軋制油中芳烴含量作了限制，如美國食品與藥品或惡性腫瘤發(fā)生。但是現(xiàn)在一般都對軋制油中芳烴含量作了限制，如美國食品與藥品管理局（管理局（FDAFDA）對軋制食品與藥品包裝用鋁箔軋制油中芳烴含量限制小于）對軋制食品與藥品包裝用鋁箔軋制油中芳烴含量限制小于1%1%。 1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排 潤滑劑對水生環(huán)境毒性的影響，可參照德

41、國水污染分類潤滑劑對水生環(huán)境毒性的影響，可參照德國水污染分類WGKWGK（Wasserge Wasserge Gahrdung KlasseGahrdung Klasse）進行。其水污染分類的規(guī)定是以水污染數(shù)值）進行。其水污染分類的規(guī)定是以水污染數(shù)值WENWEN為基礎的，為基礎的，而而WENWEN值是從大量試驗基礎上或從配方的推算中得出。值是從大量試驗基礎上或從配方的推算中得出。潤滑劑的毒性包括對哺乳動物、魚類和細菌三部分構成。對哺乳動物的毒性（潤滑劑的毒性包括對哺乳動物、魚類和細菌三部分構成。對哺乳動物的毒性（AOMTAOMT）為基礎的）為基礎的WENWEN致死量見表致死量見表9-149-1

42、4，水污染分類與潤滑劑污染評價見表，水污染分類與潤滑劑污染評價見表9-159-15。表表9-14 WEN9-14 WEN的致死量的致死量WEN（AMOT）LD50/ g/g）720001.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排表表9-15 9-15 水污染分類與潤滑劑污染評價水污染分類與潤滑劑污染評價水污染分類水污染分類WGK水污染評價水污染評價水污染數(shù)值水污染數(shù)值WGK水水 污污 染染 物物0一般無水污染一般無水污染01.9新一代潤滑劑新一代潤滑劑1輕微水污染輕微水污染23.9不含添加劑的潤滑油不含添加劑的潤滑油2一般水污染一般水污染45.9含添加劑的礦物油含添加劑的礦物油3嚴重水

43、污染嚴重水污染6可乳化型潤滑劑可乳化型潤滑劑1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排 目前無論是熱軋機還是冷軋機，軋機上方都有抽油煙換氣設備及時把軋目前無論是熱軋機還是冷軋機，軋機上方都有抽油煙換氣設備及時把軋制油油煙排出。軋制油除了氣味外一般不會對人身造成傷害。值得注意的是在制油油煙排出。軋制油除了氣味外一般不會對人身造成傷害。值得注意的是在熱軋潤滑中殘留在軋件表面的軋制油可能會逐漸熱分解生產(chǎn)有害物質，而此時熱軋潤滑中殘留在軋件表面的軋制油可能會逐漸熱分解生產(chǎn)有害物質，而此時已遠離軋機，通風不暢造成新的污染。因此加強車間內(nèi)的換氣通風，控制一些已遠離軋機，通風不暢造成新的污染。因此

44、加強車間內(nèi)的換氣通風，控制一些物質在空氣中的飽和濃度低于表物質在空氣中的飽和濃度低于表9-169-16中的規(guī)定。中的規(guī)定。 另外，雖然軋機操作人員不與軋制潤滑劑直接接觸，但是在軋制過程中高另外，雖然軋機操作人員不與軋制潤滑劑直接接觸，但是在軋制過程中高溫條件下潤滑劑會大量揮發(fā)、熱分解或燃燒，使得車間內(nèi)空氣中的各種雜質含溫條件下潤滑劑會大量揮發(fā)、熱分解或燃燒，使得車間內(nèi)空氣中的各種雜質含量和氣味增加。當混有大量軋制油蒸汽的空氣進入人體呼吸系統(tǒng)和血液時，可量和氣味增加。當混有大量軋制油蒸汽的空氣進入人體呼吸系統(tǒng)和血液時，可能會引起較嚴重的頭痛和痙攣現(xiàn)象，甚至發(fā)生中毒。這重要是由于礦物油中揮能會引起

45、較嚴重的頭痛和痙攣現(xiàn)象，甚至發(fā)生中毒。這重要是由于礦物油中揮發(fā)的碳氫化合物和氧、硫、氮等非烴類化合物所致。發(fā)的碳氫化合物和氧、硫、氮等非烴類化合物所致。1.3 1.3 工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排表表6 一些物質允許的飽和濃度一些物質允許的飽和濃度物物 質質飽和濃度飽和濃度/ mgm-3物物 質質飽和濃度飽和濃度/ mgm-3礦物油烴類礦物油烴類環(huán)烷酸環(huán)烷酸低級脂肪酸低級脂肪酸高級脂肪酸高級脂肪酸低級脂肪醇低級脂肪醇高級脂肪醇高級脂肪醇乙醚脂肪酸乙醚脂肪酸 300 200 1050 300 520 200 300 氯衍生脂肪系氯衍生脂肪系 氯化物脂肪系氯化物脂肪系 磷的有機化合物磷的有

46、機化合物 碳酸鹽碳酸鹽 石墨石墨 氯化硼氯化硼 氯氯 硫硫 硫化氫、二氧化硫硫化氫、二氧化硫1010106 61.51.52 210101.31.3工藝潤滑與節(jié)能減排工藝潤滑與節(jié)能減排2.2.工藝潤滑對軋制過程的影響工藝潤滑對軋制過程的影響2.1 2.1 軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng)軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng)2.2 2.2 對軋制過程的影響對軋制過程的影響2.3 2.3 對軋輥的影響對軋輥的影響2.1 2.1 軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng)軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng) 可以把軋制過程視可以把軋制過程視為一個由軋輥、工藝潤為一個由軋輥、工藝潤滑劑與軋件組成的摩擦滑劑與軋件

47、組成的摩擦學系統(tǒng)。在該系統(tǒng)內(nèi)通學系統(tǒng)。在該系統(tǒng)內(nèi)通過摩擦學各要素之間相過摩擦學各要素之間相互作用，相互影響，但互作用，相互影響，但最終目的是滿足軋制工最終目的是滿足軋制工藝的需要。該系統(tǒng)之間藝的需要。該系統(tǒng)之間的相互關系見圖。的相互關系見圖。對軋件的影響對軋件的影響對軋制工藝的影響對軋制工藝的影響對軋輥的影響對軋輥的影響最小厚度最小厚度軋制溫度軋制溫度軋制壓力軋制壓力寬展寬展軋制速度軋制速度軋制扭矩軋制扭矩厚度公差厚度公差加工率加工率軋輥損耗軋輥損耗板形板形軋制道次軋制道次輥形輥形表面缺陷表面缺陷( (劃傷、啄印等劃傷、啄印等) )最大咬入角最大咬入角軋制能耗軋制能耗表面質量表面質量( (粗糙

48、度、光亮度粗糙度、光亮度) )軋制穩(wěn)定性軋制穩(wěn)定性軋制作業(yè)率軋制作業(yè)率 具體到軋制過程，工藝潤滑對軋輥、軋件及軋制工藝的影響見表具體到軋制過程，工藝潤滑對軋輥、軋件及軋制工藝的影響見表1-21-2。當然，對于不同的軋機、軋制工藝及軋制不同的產(chǎn)品品種，軋制工藝。當然，對于不同的軋機、軋制工藝及軋制不同的產(chǎn)品品種，軋制工藝潤滑作用效果也是不同的。潤滑作用效果也是不同的。2.1 2.1 軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng)軋制工藝過程的摩擦學系統(tǒng)軋制過程摩擦的特點軋制過程摩擦的特點圖圖7-6 7-6 滑動摩擦條件下摩擦系數(shù)對軋制壓力的影響?；瑒幽Σ翖l件下摩擦系數(shù)對軋制壓力的影響。 2.2 2.2 對軋制工藝過程

49、的影響對軋制工藝過程的影響最小可軋厚度最小可軋厚度 板帶材最小可軋厚度一般使指在軋制條件一定，即在軋輥直徑、張力和摩板帶材最小可軋厚度一般使指在軋制條件一定，即在軋輥直徑、張力和摩擦系數(shù)等條件不變的情況下，由于軋輥的彈性壓扁量達到了比較大的程度，擦系數(shù)等條件不變的情況下，由于軋輥的彈性壓扁量達到了比較大的程度，無論如何再調(diào)小輥縫都不可能把軋件壓薄，這個極限厚度被稱為最小可軋厚無論如何再調(diào)小輥縫都不可能把軋件壓薄，這個極限厚度被稱為最小可軋厚度。根據(jù)度。根據(jù)Stone Stone 平均單位壓力公式可以導出軋輥彈性壓扁時的最小可軋厚度平均單位壓力公式可以導出軋輥彈性壓扁時的最小可軋厚度計算公式，即

50、計算公式，即 2min(1)7.84RhKE2.2 2.2 對軋制工藝過程的影響對軋制工藝過程的影響 圖圖1 不同潤滑條件熱軋制道次與軋件厚度的關系不同潤滑條件熱軋制道次與軋件厚度的關系 軋制過程的磨損軋制過程的磨損粘附磨損、磨粒磨損與疲勞磨損在軋制過程磨損中起主要作用粘附磨損、磨粒磨損與疲勞磨損在軋制過程磨損中起主要作用。 粘附磨損主要是在軋制粘附性強的金屬，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等極易發(fā)生粘附磨損主要是在軋制粘附性強的金屬，如不銹鋼、鈦、鋁及其合金等極易發(fā)生粘附，結果造成軋件表面出現(xiàn)啄?。ㄕ掣?，結果造成軋件表面出現(xiàn)啄?。≒ick-upPick-up），更嚴重者軋輥粘附金屬后，粘附物），更

51、嚴重者軋輥粘附金屬后，粘附物在軋制過程中被重新被壓入軋件表面形成新的表面缺陷，或者硬化后在軋輥上形成在軋制過程中被重新被壓入軋件表面形成新的表面缺陷，或者硬化后在軋輥上形成 “結疤結疤”，劃傷軋件表面，或在軋件表面形成壓痕。，劃傷軋件表面，或在軋件表面形成壓痕。 軋輥及軋件表面上一些硬的凸起物、氧化皮脫落等也易引起磨粒磨損。如果軋輥軋輥及軋件表面上一些硬的凸起物、氧化皮脫落等也易引起磨粒磨損。如果軋輥上的上的“結疤結疤”脫落，則在輥縫間形成磨粒產(chǎn)生磨粒磨損。特別是軋制有色金屬時磨脫落，則在輥縫間形成磨粒產(chǎn)生磨粒磨損。特別是軋制有色金屬時磨粒磨損占主導地位。而熱軋板帶鋼時，氧化皮的脫落在輥縫間形

52、成的磨粒造成板面粒磨損占主導地位。而熱軋板帶鋼時，氧化皮的脫落在輥縫間形成的磨粒造成板面出現(xiàn)麻點。出現(xiàn)麻點。 軋輥報廢的主要原因是剝落，剝落是疲勞效應的結果。有時剝落層很深，致使軋軋輥報廢的主要原因是剝落，剝落是疲勞效應的結果。有時剝落層很深，致使軋輥表面硬化層只留下很少的一層。由局部磨損而產(chǎn)生的應力不均勻分布、氧化層過輥表面硬化層只留下很少的一層。由局部磨損而產(chǎn)生的應力不均勻分布、氧化層過厚引起的龜裂、研磨裂紋以及軋輥上的殘余應力都是導致剝落的原因。厚引起的龜裂、研磨裂紋以及軋輥上的殘余應力都是導致剝落的原因。 2.3 2.3 對軋輥磨損的影響對軋輥磨損的影響表表2-22-2熱粗軋、精軋的工

53、作輥負荷和磨損情況統(tǒng)計熱粗軋、精軋的工作輥負荷和磨損情況統(tǒng)計類別粗軋粗軋精軋精軋前段前段 后段后段前幾架前幾架 后幾架后幾架軋制力軋制速度/ms1單位軋制力/Mpa軋輥溫升/16 241012 1222500550 55060028 8252560 50100600650 650750軋輥材質鍛鋼、鑄鋼、高鎳鉻鑄鋼 高鉻鑄鋼高鉻鑄鐵、高鎳鉻鑄鐵高速鋼、高速鋼軋輥表損傷面剝落形成黑皮脫落軋不銹鋼熱粘著其他表面缺陷容易產(chǎn)生黑皮粗軋后段發(fā)生凹坑多發(fā)生于精軋的前幾架不產(chǎn)生黑皮多發(fā)生于精軋的前幾架精軋后段產(chǎn)生凸凹裂紋、熱沖擊和折疊軋件厚時因咬入沖擊而形成折疊多發(fā)生于精軋后段磨損在精軋的后段磨損嚴重2.3

54、 2.3 對軋輥磨損的影響對軋輥磨損的影響 影響軋輥磨損的因素影響軋輥磨損的因素（1）軋輥的材質：這主要表現(xiàn)在軋輥硬度與磨損的關系上，硬度大的磨損小，）軋輥的材質：這主要表現(xiàn)在軋輥硬度與磨損的關系上，硬度大的磨損小，硬度小的磨損大。中厚板軋機的軋輥肖氏硬度應大于五十八，硬度落差不大于硬度小的磨損大。中厚板軋機的軋輥肖氏硬度應大于五十八，硬度落差不大于5HS。（2）軋件的化學成分：隨著鋼中的含碳量及合金元素的增加，軋件的塑性變低）軋件的化學成分：隨著鋼中的含碳量及合金元素的增加，軋件的塑性變低，變形抗力增大，造成軋輥磨損增大。，變形抗力增大，造成軋輥磨損增大。（3）軋件的溫度：軋件的變形溫度高，

55、塑性好，易于變形，軋輥磨損小，軋件）軋件的溫度：軋件的變形溫度高，塑性好，易于變形，軋輥磨損小，軋件溫度低，變形抗力大，軋輥磨損大，開軋溫度不得低于溫度低，變形抗力大，軋輥磨損大，開軋溫度不得低于1050。（4）軋輥與軋件表面狀態(tài)：軋輥與軋件表面粗糙，軋輥磨損大。）軋輥與軋件表面狀態(tài)：軋輥與軋件表面粗糙，軋輥磨損大。（5）壓下量的大小，軋制時壓下量大，軋輥磨損大，壓下量小、軋輥磨損小。）壓下量的大小，軋制時壓下量大，軋輥磨損大，壓下量小、軋輥磨損小。因此，規(guī)定軋制鋼錠時，縱軋三道次壓下量不得超過因此，規(guī)定軋制鋼錠時，縱軋三道次壓下量不得超過60mm，其他道次最大壓下，其他道次最大壓下量不得超過

56、量不得超過40mm。（6）軋輥冷卻：軋制時軋輥受到交替冷熱的作用，在表面產(chǎn)生了網(wǎng)狀裂紋，若）軋輥冷卻：軋制時軋輥受到交替冷熱的作用，在表面產(chǎn)生了網(wǎng)狀裂紋，若冷卻不當，會加劇裂紋的擴展、延伸；另外，由于軋輥冷卻水水質過濾不佳，雜冷卻不當，會加劇裂紋的擴展、延伸；另外，由于軋輥冷卻水水質過濾不佳，雜質或沉積物堵塞了冷卻水管路和噴嘴，水量減小，如未及時處理，軋輥得不到及質或沉積物堵塞了冷卻水管路和噴嘴，水量減小，如未及時處理，軋輥得不到及時冷卻，其表面溫度升高，硬度降低，耐磨性降低造成磨損加速。時冷卻，其表面溫度升高，硬度降低，耐磨性降低造成磨損加速。2.3 2.3 對軋輥磨損的影響對軋輥磨損的影響

57、 圖圖2-8 2-8 熱軋帶鋼過程中軋制熱軋帶鋼過程中軋制參數(shù)對軋輥疲勞磨損和磨粒磨損參數(shù)對軋輥疲勞磨損和磨粒磨損的影響。的影響。 1- 1-軋件溫度；軋件溫度；2-2-軋制力；軋制力；3-3-軋件軋件硬度；硬度；4-4-軋制速度；軋制速度；5-5-軋制接觸時間軋制接觸時間2.3 2.3 對軋輥磨損的影響對軋輥磨損的影響未潤滑輥面未潤滑輥面 潤滑輥面潤滑輥面CSP鋼熱軋工藝潤滑技術鋼熱軋工藝潤滑技術F1和成品和成品F6機架沒有投入潤滑，機架沒有投入潤滑，F(xiàn)2F5機架生機架生產(chǎn)中都在使用軋制潤滑，軋制力最大降幅達到產(chǎn)中都在使用軋制潤滑，軋制力最大降幅達到40%，軋制力降幅在，軋制力降幅在30%左

58、右時軋制較穩(wěn)定；左右時軋制較穩(wěn)定；2.3 2.3 對軋輥磨損的影響對軋輥磨損的影響3.熱軋工藝潤滑及應用熱軋工藝潤滑及應用 3.1 3.1 熱軋工藝潤滑機理熱軋工藝潤滑機理 3.2 3.2 熱軋潤滑油熱軋潤滑油 3.3 3.3 熱軋工藝潤滑效果熱軋工藝潤滑效果 3.4 3.4 熱軋工藝潤滑實例熱軋工藝潤滑實例 3.5 CSP3.5 CSP熱軋工藝潤滑熱軋工藝潤滑 3.6 3.6 爐卷熱軋工藝潤滑爐卷熱軋工藝潤滑 3.73.7軋機潤滑故障的表現(xiàn)形式軋機潤滑故障的表現(xiàn)形式熱軋工藝潤滑的效果和影響熱軋工藝潤滑的效果和影響熱軋工藝潤滑特點熱軋工藝潤滑特點43北京科技大學博士生論文答辯北京科技大學博士生

59、論文答辯3.1 3.1 熱軋工藝潤滑機理熱軋工藝潤滑機理3.1 3.1 熱軋工藝潤滑機理熱軋工藝潤滑機理( (熱軋潤滑劑狀態(tài)熱軋潤滑劑狀態(tài)) )潤滑油被燃燒，燃燒殘留物主潤滑油被燃燒，燃燒殘留物主要是殘?zhí)浚管堓伵c金屬表面要是殘?zhí)?，使軋輥與金屬表面隔開；隔開；熱軋油在變形區(qū)高溫、高壓下熱軋油在變形區(qū)高溫、高壓下急劇氣化和分解，形成高溫、急劇氣化和分解，形成高溫、高壓的氣墊，將金屬與軋輥表高壓的氣墊，將金屬與軋輥表面隔開，起到潤滑作用；面隔開，起到潤滑作用；軋制油保持原來的狀態(tài)，以油軋制油保持原來的狀態(tài)，以油膜的形式均勻地覆蓋在軋輥與膜的形式均勻地覆蓋在軋輥與軋件的接觸弧上以流體形式通軋件的接觸

60、弧上以流體形式通過變形區(qū)。過變形區(qū)。工作輥溫度分布情況工作輥溫度分布情況熱軋變形區(qū)分析：熱軋變形區(qū)分析：汽化燃燒區(qū)示意圖汽化燃燒區(qū)示意圖45北京科技大學博士生論文答辯北京科技大學博士生論文答辯軋輥經(jīng)過變形區(qū)時間為軋輥經(jīng)過變形區(qū)時間為 1arcsin2Hhnftpf-+=1arcsin442nnHhtnjtpj-+=-=-北京科技大學博士生論文答辯北京科技大學博士生論文答辯45軋輥經(jīng)過汽化燃燒區(qū)的時間為軋輥經(jīng)過汽化燃燒區(qū)的時間為 3.1 3.1 熱軋工藝潤滑機理熱軋工藝潤滑機理機架/軋輥代號額定轉速/1/min輥徑/mm鋼板入厚/mm輥縫/mm燃燒區(qū)時間/s變形區(qū)時間/s總時間總時間/sF169