冷軋軋制油的選擇及原理

1、冷軋軋制油的選擇及原理289b14c8-7158-11ec-8384-7cb59b590d7d冷軋軋制選擇軋制油是否正確，直接影響到軋機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量.特別是新建的軋機(jī)，必 須選擇合適于軋機(jī)特點(diǎn)的冷軋油，才能滿足軋制規(guī)范和后部工序的要求.本文根椐武漢鋼鐵 公司冷軋廠五機(jī)架軋機(jī),hc軋機(jī)及寶鋼五機(jī)架連軋機(jī)組的一些經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，提出適合于循環(huán) 條統(tǒng)的冷軋軋制油潤滑特性和退火清凈性的要求.2.冷軋油的潤滑性無論是原有的軋機(jī)或是新建引進(jìn)軋機(jī),都有一套滿足產(chǎn)品大鋼的軋制規(guī)范，都有一個(gè)最 小的軋制厚度，要滿足該軋機(jī)能順利的生產(chǎn)出最薄的厚度，必須有相應(yīng)的具有一定潤滑性的 冷軋油.體現(xiàn)冷軋油的潤清性的一個(gè)重要指標(biāo)

2、是該油品的皂化值，皂化值越高，冷軋油的潤 滑性越好.但一般來說，合成酯系列的油品的價(jià)格也越高，因此必須合理侈選擇冷軋油的潤 滑性.2.1彈性核理論冷軋時(shí)變形區(qū)中的摩擦系數(shù)與冷軋油的潤滑性，亦就是與油品的皂化值有一定的關(guān)系. 皂化值越高，其在變形區(qū)中的摩擦系數(shù)越小，而摩擦條數(shù)的大小直接決定了該軋機(jī)所能軋制 的最薄厚度.根據(jù)冷軋帶材的彈性芯理論1，冷軋帶材軋制時(shí)，金屬在變形區(qū)和變形區(qū)的中心部 分可以進(jìn)入彈性狀態(tài)而不發(fā)生收縮，因此稱為彈性芯。彈性芯的出現(xiàn)徒勞地消耗軋制壓力 而不發(fā)生收縮變形，這是推廣困難的根本原因以延伸難度條數(shù)ky來評定軋機(jī)的適軋厚度ky=1/3cXuX(1.15qs qt)Xd/h

3、式中：c=1/9500。=摩擦系數(shù)qs=單向變形抗力QT=前后張力的平均值d=軋輥直徑日=出口厚度當(dāng)ky=0.17彈性核占變形區(qū)長30%KY=0.27彈性區(qū)占變形區(qū)長度的50%ky=0.17-0.27時(shí)為難軋產(chǎn)品KY0.17的計(jì)算出口厚度適合軋制ky0.27為極難軋產(chǎn)品，這時(shí)有很大的軋制壓力變形量只有510%從上面的公式可以看出，對于某一軋機(jī)，最小軋制厚度與摩擦系數(shù)u和軋輥直徑D成 正比，摩擦系數(shù)越小，軋制厚度越薄，這取決于如何使用潤滑的冷軋油產(chǎn)品2.2摩擦條數(shù)與皂化值的關(guān)系根據(jù)武鋼五機(jī)架冷連軋機(jī)的生產(chǎn)實(shí)踐，可以計(jì)算出困難軋制的最小厚度和適宜厚度， 摩擦系數(shù)的個(gè)數(shù)與冷軋油皂化值之間有一定的對應(yīng)

4、關(guān)系，表1武鋼五機(jī)架適軋厚度ky=0.17d=610mm表2武鋼五機(jī)架難軋極限厚度KY=0.27d=610mm從上述圖,表可知皂化值每增加40mgkoh/g,摩擦系數(shù)約下降0.012-0.014.武鋼HC軋機(jī)軋制工藝設(shè)計(jì)中采用的摩擦系數(shù)為0.036,根據(jù)上述理論計(jì)算，摩擦系數(shù) 為0.033，結(jié)果表明，寶鋼五機(jī)架冷連軋機(jī)目前使用皂化值為130-160mgkoh/G的冷軋油， 其摩擦系數(shù)u由該模型計(jì)算1#-3#機(jī)架u=0.054#機(jī)架u=0.045#機(jī)架u=0.16使用毛面輥取上述計(jì)算模型中的摩擦系數(shù)值（光輥）和皂化值值0.049非常接近.因此從彈性核理論與皂化值的關(guān)系可以估算出一定的軋機(jī)軋制一

5、定材質(zhì)帶鋼的適軋厚度和難軋厚度.反之，根椐新的軋機(jī)，一定的軋制規(guī)范可較正確地選擇 一定潤滑性的冷軋油.但由于在生產(chǎn)中，軋機(jī)設(shè)備經(jīng)窮有漏油現(xiàn)象該雜油進(jìn)入乳兆液腐環(huán)條 統(tǒng),使原有冷軋油的皂化值呈線性下降.因此所選用的冷軋油的皂化值要比理論計(jì)算值擴(kuò)大 1020%.以免由于雜油影響冷軋油的軋制性能.3.2.3冷軋油的綜合評價(jià)雖然是同樣的皇化值的冷軋油其潤滑性還是一定的差別.如圖3所示.皂化值為 200mgkoh/g的棕櫚油與豬油相比，棕櫚油的潤滑性優(yōu)于豬油.同樣地在純棕櫚油或者純豬油 中添加35%的油性劑后其潤滑性要比純油脂的優(yōu)良得多.因此對同樣皂化值的冷軋油必須 進(jìn)行綜合評定來選擇更滿足工藝條件的冷

6、軋油.使用上述方法選擇冷軋油不適用于20輥Sen jimiho軋機(jī)，因?yàn)檐堉朴偷臐櫥蕴茫?容易導(dǎo)致輥系打滑。20輥Sendzimir輥常用冷軋油的皂化值小于95 mgKOH/g3退火清凈性冷軋軋制油除了要求具有良好的潤滑性，然而，如果軋制后的鋼卷直接卷繞并在罩式退火爐中退火而不進(jìn)行電解脫脂，則對冷 軋油的要求較高，即退火清潔度好。這種軋制油被稱為“軋機(jī)清潔鋼板軋制油（MCS）”， 特別是以3-5%H2和95-96%N2為保護(hù)氣體的罩式退火爐，一般來說，全氫爐退火鋼板的表 面應(yīng)清潔mcs軋制油必須具有較低的揮發(fā)溫度，良好的抗氧化，熱劣化性能，退火后板面的漫反射 率N70%使鋼板表面的污垢復(fù)制

7、于無色的透明膠帶上,將這膠帶貼在白色的硬紙上，用 反射法測量亮度（y值）.以無污空白膠帶為100%來表示百分率（經(jīng)電解脫脂過的退火帶鋼表 面的漫反射率為95%）影響退火清潔度的原因如下：；3.1乳化液的理化性質(zhì)的變化乳狀液的物理和化學(xué)性質(zhì)的變化是由乳狀液的物理和化學(xué)變化引起的，在物理變化中 會(huì)出現(xiàn)細(xì)小顆粒污染，主要是由于輥和帶鋼上的細(xì)鐵粉刮擦造成的。化學(xué)變化是變形區(qū)肉 的變形熱和摩擦熱。在鐵粉接觸酶的作用下，促進(jìn)油膜的氧化，將油膜中的油分解成羰基。 羰基和鐵粉同時(shí)形成鐵皂形成油污，鐵皂分解變質(zhì)，與鋼板表面反應(yīng)生成氧化膜。因此， 化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的油污是由于用過的軋制油氧化膜在鋼板表面的氧化劣化及其

8、應(yīng)用造成的面的附著的油污直接影響冷軋板的退火清凈性.3.2邊緣碳在罩式退火時(shí)邊緣炭的產(chǎn)生是由于帶鋼邊緣部位接觸保護(hù)體的軋制油，氧化還原.或炭 的析出而變色.這種邊緣炭的生成不僅有最適宜的溫度，而且加熱時(shí)溫度梯度亦是一個(gè)重要 原因軋制油在高溫?fù)]發(fā)成低碳?xì)浠衔锛耙谎趸?，二氧化碳?一氧化碳就與鋼板表面 反應(yīng)；3fe+4cofe3o4+4c即生成了炭.炭的析出量在500-600c時(shí)具有極大值.特別是在軋制時(shí)產(chǎn)生的微細(xì)的鐵 粉附著在鋼板表面，增加了 fe的表面積，促進(jìn)了邊緣炭的產(chǎn)生.當(dāng)碳含量高于0.02%時(shí)，尤其是含硅的低碳鋼在650-700C下加熱數(shù)小時(shí)，碳從表面 析出并生長為結(jié)晶良好的石墨。影

9、響黑灰的因素包括溫度、時(shí)間、線圈張力、保護(hù)氣氛、 鋼中碳含量和表面成分偏析。此外，軋制油在高溫下?lián)]發(fā)成甲烷和乙烷等低碳化合物，進(jìn) 一步分解后仍能析出碳，如果退火彎頭在低溫下保持一段時(shí)間，增加保護(hù)體的吹掃時(shí)間， 有利于軋制油的揮發(fā)，減少黑灰的產(chǎn)生一般而言，隨著冷軋油的皂化值的增加,退火清凈性要降低，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，軋制油的皂化值為160mgkoh/g，仍具有直接退火而不脫脂的良 好性能，如武漢揚(yáng)泰公司CRD系列軋制油冷軋油直接影響到軋機(jī)的產(chǎn)量和質(zhì)量.使用適當(dāng)?shù)睦滠堄捅仨殱M足軋機(jī)的工藝潤滑及 其后部工序,利用彈性核理論求得摩擦系數(shù)與冷軋油的皂化值之間有，定的關(guān)系,，可以合 理選擇冷軋油，如果軋后無電解脫脂機(jī)組則必須使用”軋機(jī)清凈鋼板”（mcs）軋制油.上述方法適用于冷軋普通碳鋼系列軋制油的選擇，不適用于20輥森吉米爾軋機(jī)軋制油的應(yīng)用要素：皂化值-皂化值代表確保適當(dāng)邊緣潤滑的油含量抗磨性-減少鐵粉的生成極壓一一提高油品的極壓性能，改善表面質(zhì)量離水展著性-保證足夠油品展著于鋼板表面,發(fā)揮潤滑作用粒徑-平均粒徑的大小反映乳液的穩(wěn)定性。粒徑越小，乳液越穩(wěn)定。但是，小顆粒不 利于油品的無水開發(fā)。通過控制粒徑分布可以得到穩(wěn)定的乳液乳化性能-良好的乳化性能有利于油品在水