我国不锈钢板带冷轧生产及工艺润滑的现状与发展

在去产能与清洁环保的工业发展背景下,工艺润滑技术作为不锈钢行业降本增效的有效手段愈加受到重视,工艺润滑剂的应用与维护也越来越精细化。本文介绍了国内不锈钢冷轧生产工艺现状,分析了新装备、新工艺对不锈钢冷轧工艺润滑提出的要求,介绍了不锈钢冷轧工艺润滑剂的发展、使用和管理维护的要求,指出绿色环保的水基不锈钢轧制液将是未来不锈钢冷轧工艺润滑剂的发展方向。     

冷轧轧制油与带钢表面清净性关系研究

冷轧轧制油在冷轧过程中起着非常重要的作用,能够润滑板带和轧辊,降低摩擦力,带走热量,并起到冲洗作用,从而得到较好的带钢表面质量。本文对冷轧轧制油与带钢表面清净性的关系进行了研究,指出冷轧轧制油的组成和性能是影响冷轧轧后及退火后带钢表面清净性的主要因素,而现场使用条件的完善是冷轧轧制油获得良好应用的保证。[编者按]     

纳米微粒在板带钢冷轧用轧制液中的应用研究

 通过复配与筛选合适的基础油,选择相应表面活性剂、防锈剂、消泡剂等添加剂,并在超声波作用下添加平均粒径为20 nm、经油酸修饰的纳米Fe3O4微粒,研制出适用于板带钢冷轧所需的新型轧制液;在MRS-10A四球摩擦磨损试验机上考察了轧制液对钢-钢摩擦副摩擦磨损性能的影响,采用光学显微镜观察了磨损表面形貌。利用二辊冷轧试验机进行了轧制液润滑下的板带钢冷轧试验,并与传统轧制液进行对比。结果表明,由于纳米微粒的使用,轧制液能更好地改善钢-钢摩擦副的抗磨性能、降低摩擦系数;同时还表现出良好的板带钢冷轧润滑效果,可明显降低带钢轧制过程中的轧制压力、轧机功率等轧制力能参数,并能有效改善轧制带钢板面质量。     

纳米微粒在板带钢冷轧用轧制液中的应用

通过复配与筛选合适的基础油,选择相应表面活性剂、防锈剂、消泡剂等添加剂,并在超声波作用下添加平均粒径为20nm、经油酸修饰的纳米Fe_3O_4微粒,研制出适用于板带钢冷轧所需的新型轧制液;在MRS-10A四球摩擦磨损试验机上考察了轧制液对钢。钢摩擦副摩擦磨损性能的影响,采用光学显微镜观察了磨损表面形貌。利用二辊冷轧试验机进行了轧制液润滑下的板带钢冷轧试验,并与传统轧制液进行对比。结果表明,由于纳米微粒的使用,轧制液能更好地改善钢-钢摩擦副的抗磨性能、降低摩擦系数;同时还表现出良好的板带钢冷轧润滑效果,可明显降低带钢轧制过程中的轧制压力、轧机功率等轧制力能参数,并能有效改善轧制带钢板面质量。     

热轧工艺润滑的研究

本文介绍在实验室直径320毫米可逆式二辊轧机上,对热轧工艺三大类润滑油的试验研究结果。根据轧制力能参数、润滑油的抗水冲刷性能及轧制时油气的刺激性评选出较理想的油样。并考察油样在不同工艺条件下的润滑效果。实验证明,聚合棉籽油是一种较为理想的热轧工艺润滑剂。     

纳米TiO2对铜板带轧制乳化液摩擦学性能的影响

通过四球摩擦磨损试验和铜板带冷轧试验,对含纳米TiO 2添加剂的冷轧乳化液和未添加纳米添加剂的传统乳化液的摩擦学性能进行对比试验。结果表明：含纳米TiO2添加剂的轧制乳化液与传统轧制乳化液相比,减摩性能和极压性能均有所改善;在铜板带冷轧过程中,采用含纳米TiO2添加剂的轧制乳化液进行润滑可有效降低轧制压力和提高极限压下率,并且能及时修复轧后铜板带表面缺陷,提高表面质量。     

热轧工艺润滑剂的研究进展及发展趋势

热轧板带钢工艺润滑技术是20世纪60年代末发展起来的一项新型技术，能有效降低轧制压力和辊耗，节约电能，改善产品质量。日本、欧美等先进国家的热轧板带机组已普遍采用此项技术。我国于20世纪80年代在部分钢厂进行热轧试验，并逐渐开始重视对热轧工艺润滑的研究。目前，国内许多钢厂的热轧板带生产线均已成功地应用了热轧板带钢工艺润滑技术，并获得了良好的经济效益。     

CR-2W清净性薄板冷轧油的研制及应用

研制了CR-2W清净性薄板冷轧油,该油适用于串连机组轧制0.35mm以上的各种规格的带钢,具有优良的轧制清净性和润滑性,因而,可将轧制的带材直接退火而不需清净处理。经武汉钢铁公司1700mm五连轧机组长期试用,能满足冷轧各种带材的工艺润滑要求。性能优于国外同类油,能耗下降10～20%。     

全合成不锈钢冷轧液的研制

为了提高轧制表面的光洁度,抑制细菌繁殖和改善工作环境,研制了一款全合成不锈钢冷轧液。分析了不锈钢冷轧工艺对轧制液的性能要求,拟定了全合成不锈钢冷轧液的研制目标。全合成不锈钢冷轧液由轧制液和提高润滑性能的轧制添加剂两部分组成。通过配方考察,轧制液由EO/PO水溶性聚醚,3.0%水溶性含硫极压剂,2.0%水溶性磷酸酯抗磨剂,3.0%癸二酸单乙醇胺防锈剂,耦合剂,pH值调整剂和抗泡剂组成。轧制添加剂为EO/PO水溶性聚醚。研制的全合成不锈钢冷轧液具有良好的清净性能,最大无卡咬负荷为588 N,达到了研制目的。实际应用表明,研制的全合成不锈钢冷轧液的表面光洁度高,能够满足不锈钢冷轧的润滑需求。(图0表7参考文献3)     

环保型润滑添加剂对冷轧板带钢轧制液润滑性能的影响

 利用正交试验设计分析了乳化剂质量分数、植物油质量分数、润滑添加剂种类对冷轧轧制液稳定性的影响。考察了环保型润滑添加剂钼氨络合物、水基钼化合物、含氮硼酸酯对轧制液摩擦学性能和轧制润滑性能的影响。结果表明,影响轧制液稳定性因素按效果大小排列的顺序为植物油质量分数、乳化剂质量分数、润滑添加剂种类;轧制液中添加质量分数2%的含氮硼酸酯后,能更好地改善其摩擦学性能,与添加了传统润滑添加剂的轧制液相比,油膜强度(P_B)提高了13%,摩擦系数降低了13%~17%,磨斑直径降低了10%~15%,摩擦系数随时间的延长呈降低趋势并趋于稳定;同时表现出优异的冷轧润滑效果,平均轧制力降低了14%~19%,带钢最小可轧厚度得到降低,轧制过程的摩擦系数降低了19%~25%,轧后板带钢表面质量得到明显提高。     

Research on Lubrication Behaviors and Mechanism of Nano-Copper Used in Emulsions for Strip Cold Rolling

In this paper,nano-Cu particles with an average size of smaller than 20 nm were dispersed under ultrasonic agitation in emulsions for cold rolling of steel strips.The tribological properties of the cold rolling emulsion doped with nano-Cu particles were evaluated by using a four-ball machine,and the worn surfaces of the steel balls were checked by an optical microscope.A JC2000C1 wetting angle tester was also applied to study the variation in the emulsion’s wetting performance when nano-Cu particles were incorporated.Furthermore,the lubricity of the emulsion doped with nano-Cu for steel strip cold rolling was evaluated on a four-high rolling mill for comparison with the emulsion without using nano-Cu particles.Test results indicated that nano-Cu particles as the additive used in cold rolling emulsion were able to improve the wetting property,friction-reducing,anti-wear,and extreme pressure performance of the base stock significantly.At the same time,nano-Cu particles also showed good lubricity to the cold-rolled steel strips.Namely,the cold-rolled steel strips under the lubrication of the cold rolling emulsion containing nano-Cu particles had considerably decreased the after-rolling thickness and achieved excellent surface quality as well.Finally,the lubrication mechanism of nano-Cu particles in the emulsion for cold rolling of steel strips was discussed.     

钢轧制润滑油概述

概要介绍了钢热轧润滑油的组成及其润滑特性、钢热轧的影响因素。还介绍了钢冷轧中出现的热擦痕和污渍的产生机理以及提高耐热擦痕性和清净性的措施。     

板带钢冷轧轧制液及其润滑性能研究

Appropriate base oils and homologous additives such as extreme pressure and anti-wear agents,oiliness agents and antioxidants were selected,and experiments testing the compatibility performance between additive,base oil and other components were carried out to develop the SK and SD series of rolling oils for cold rolling of stainless steel.The developed oils were used in the stainless steel cold rolling lubrication experiments,and were successfully applied in the actual cold rolling operation of stainless steel.Compared with a foreign product,the tribological properties,the thermal oxidation stability,and the rolling lubrication performance of the developed stainless steel cold rolling oils were studied.Test results showed that the tribological properties of the thereby developed rolling oils and the reference one were almost at the same level,and to some extent the performance of rolling was even better than the foreign product,at the same time the stainless steel sheet could retain its well annealed performance.Meanwhile,within a certain range,the lubrication of the rolling oil became better as its viscosity increased at the same level of saponification value,which could provide a lower friction coefficient,so that a higher maximum reduction ratio of the rolled piece through a constant roll gap and a minimum thickness could be secured.Also,similar phenomena appeared as the saponification value increased at a same viscosity level of the rolling oils.     

JC-458-BX冷轧薄板轧制油的研制

成功研制了JC-458-BX冷轧薄板轧制油。将其应用于本溪钢铁集团公司冷轧薄板厂四机架CDCM连轧机上,具有优异的轧机清净性、退火清净性及润滑性,可轧制0.46mm以上各种规格的簿板。工业应用表明,JC-458-BX冷轧薄板轧制油达到了国际同类产品的先进水平。     

钢板冷轧乳化油的研究

通过对基础油和添加刺的考察，得到了钢板冷轧乳化油的配方。实际使用结果表明，研制配方具有良好的润滑性和冷却性，完全满足钢板冷轧工艺的润滑和冷却要求。     

柴油加氢装置分馏塔的操作优化与节能改造

利用流程模拟软件Aspen Plus 10,借助系统模型推荐,选择Chao-Seader和Garyson-Streed热力学模型对中国石化茂名分公司4号柴油加氢装置分馏部分进行了模拟分析与优化,结果表明模拟计算结果与装置实际运行数据吻合良好.通过对分馏塔冷、热低压分离器油(简称低分油)进料位置及进料温度进行分析优化,同...     

含纳米ZnO水基轧制液的摩擦学性能研究

过分散剂、极压剂、防锈剂的复配,将纳米ZnO均匀分散在水基轧制液中,并由正交实验研究纳米粒子含量、分散温度、分散时间对水基轧制功能液摩擦学性能的影响,评选出最佳条件。结果表明：在纳米ZnO质量分数为0.4%、加热温度为60 ℃、搅拌时间为10 min时,所配制的水基轧制功能液的摩擦学性能最佳。通过摩擦学分析和冷轧润滑实验,进一步验证了采用最佳条件时所得轧制液具有优异的润滑性能。同时,通过对轧后带钢表面的形态和元素进行分析后,认为纳米粒子的润滑作用机理为：纳米粒子与添加剂相互结合,形成极压润滑膜,且可填充在缺陷部位,降低带钢表面粗糙度,提高表面质量。     

新热轧钢带轧制油的研制和应用

 现代热连轧机的操作温度(800~1250℃)大大高于有机润滑剂的适用温度。为适应不断增加的轧制速率、减薄力度及越来越苛刻的表面质量要求，研发了一种新热轧油。该热轧油主成分为半合成基础油，加入质量分数为5%~15%的添加剂，使热轧油配方满足不腐蚀金属和在苛刻工况下的减摩抗磨要求。其苛刻性表现在4种基本磨损类型(粘着、腐蚀、磨粒和疲劳)共存和协同作用、喷嘴在高温烘烤下易堵塞及热轧油受冷水冲刷不易附着。采用物化分析、实验室试验和小轧机试验全面评价试验配方热轧油的理化性能，包括粘度指数、发泡倾向、热稳定性、低温流动性、着火点、防锈性、破乳性、减摩抗磨性、粘附性和耐冷却水冲刷性。选择模拟机、实验轧机及试验条件模拟研究热轧相应的磨损类型和机理，以期准确预测热轧油配方的优劣次序。结果表明，研制的热轧油综合性能好，离水展着性好，耐冷却水冲刷，轧制力、电耗和辊耗降低显著，带钢表面质量也得到相应改善，轧辊清净性好，不妨碍重新打磨，且生物毒性试验结果为实际无毒。在为期两年的热轧循环试验中，当研制的热轧油质量分数低至0.15%时，既可降低轧制力6%~36%，轧辊平均磨损率仅0.5×10^-4mm/t，优于进口热轧油。降轧制力效果还与轧棍材料和压下率有关，后机架优于前机架。研制的热轧油自2005年起用于鞍山热轧带钢厂，每条热轧生产线可节省费用高达5700万元/a。     

电子压延铜箔轧制油的研制及其润滑性能的研究

以多种直链醇、酯和新型磷酸胺以及唑类缓蚀剂为主要添加剂研制新一代电子级铜箔轧制油CFCO。在实验室对该轧制油的摩擦学性能及抗腐蚀能力进行研究,并在工业轧机上进行冷轧润滑试验考察油品的润滑性能。结果表明：CFCO铜箔轧制油与国外油品性能相当,具有优异的摩擦学性能,显著降低表面粗糙度,增大表面形貌的均匀性;同时具有良好的缓蚀防锈性能,有利于解决轧后板面氧化变色问题,提高产品表面质量。