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国产润滑脂在1780热轧的应用

2012-08-17

作者：梁建华 李泓 
　　摘　要：通过mobilux EP润滑脂标准与津江MEP润滑脂标准的比较及基础油、添加剂如何满足一钢1780输送辊道用脂的叙述，确定了国产脂的技术指标，完成了1780输送辊道润滑脂国产化工作。
　　关键词：润滑脂；应用
　　1　前言
　　极压锂基脂作为一种多效润滑脂被冶金企业广泛应用。特别是热轧生产线的输送辊道，由于其特殊的工况，几乎全部采用极压锂基脂。近年来，随着冶金企业的技术改造不断加强，大量的国外设备被引进，与之配套的润滑脂也随之进入中国市场。进口的极压锂基脂较现有的国产脂在极压性和泵送性方面高一个档次，且为无铅型，符合环保要求。1780热轧线设备润滑用油有设计方推荐进口润滑油品，仅主线(集中供脂)部分(辊道轴承、接手、衬板、链条)选用的润滑脂(EP-1)月消耗二十多吨，费用达四十多万元。能否用价廉质优的国产油品替代?这是一个很好的课题。为此，收集了有关国产油脂替代进口EP脂的应用资料，并对油脂的各项技术参数和价格进行对比。发现燕化集团天津润滑油脂有限公司生产的津江MEP脂具有良好的极压性、泵送性和抗水性，有些技术参数已略高于进口脂，如极压性和抗水性，且价格是进口润滑脂的三分之二。目前国内一些大的钢厂已将此油品先后替代了进口同类产品，如：宝钢2050热轧、1580热轧，效果不错。2003年9月设备管理处与热轧项目组选择了津江MEP脂作为一钢热轧生产线的输送辊道国产化试验用脂。通过试验和生产应用，现已为一钢认可，并替代了原设计方指定用的mobilux EP脂。   
　　2　技术指标的确定
　　2.1 mobilux EP润滑脂情况
　　要想满足一钢1780输送辊道用脂的要求，所研制脂的性能指标必须不低于mobilux脂，所以我们先对mobilux EP润滑脂的样品进行了解剖分析及评定，结果见表1。同时，还做了mobilux EP的红外光谱，表明它是十二羟基硬脂酸锂基脂加入S--P型极压剂调配而成。
　　2.2设备情况及润滑方式
　　一钢1780热轧厂是引进日本三菱技术于2003年底建成投产的。其设备具有先进水平，年设计能力为260万吨/年，该生产线输送辊道的润滑方式为自动供脂，设计选用mobilux EP润滑脂。
　　2.3现场情况
　　为了使研制脂能够满足一钢设备的润滑要求，首先对宝钢两个热轧厂的生产现场进行了考查，对工况条件及润滑部位进行了了解。其主要特点是：轴承转速高、冲击负荷大、温度高、多水，因此要求使用的脂要耐高温，并且有优良的极压性、抗水性。由于采用集中润滑，所以还应有良好的泵送性能，这样才能保证设备润滑、减少磨损。
　　2.4技术指标的确定
　　通过查阅有关技术资料及现场调研，确定了研制脂技术指标，见表2。
　　3　样品试制
　　3.1稠化剂的选择
　　根据对mobilux EP脂解剖评定及红外分析的结果，采用十二羟硬脂酸锂皂，即可达到要求。但在热轧厂多水的环境下，需要提高润滑脂的抗水性能，所以引入少量金属钙皂，即采用十二羟基硬脂酸锂—钙皂作为稠化剂。
 　　3.2基础油的选择
　　润滑脂的润滑性能主要取决于基础油。基础油的类型及性能直接影响润滑脂的性能。熟轧厂采用集中供脂润滑方式且轴承转速快、温度高，要求研制脂所用的基础油必须具有良好的热稳定性、氧化安定性及优良的粘温性能，考虑到研制脂对基础油的这些要求，决定采用两种深度的精制石蜡基矿物油，按适当比例调配作为该脂的基础油。
　　3.3添加剂的选择
　　添加剂可提高和改善润滑脂的各种性能，不同的添加剂，其作用各不相同，且相互制约。因此添加剂的配伍是研制的技术难点之一。
　　3.3.1极压抗磨剂
　　由于钢坯、钢板在输送及轧制过程中带来的冲击负荷，使得轴承及其它摩擦面经常处于边界润滑状态。而在这种润滑状态下，要保证设备润滑，就必须选择好的极压抗磨剂。极压剂在边界润滑条件下的作用机理是：添加剂在高温高压下与金属表面反应生成化学反应膜，从而防止表面擦伤：而抗磨剂(或油性剂)的机理则是通过极性分子牢固吸附在金属表面，形成坚韧的化学吸附膜来起到减磨作用。这样，即使在边界润滑条件下，也可在摩擦表面上保持一定的油膜，从而起到减少摩擦抑制磨损的作用。进口极压剂和国产抗磨剂复配的硫一磷型复合剂作为极压抗磨剂能满足要求。
　　3.3.2防锈、缓蚀剂
　　根据润滑面的材质情况，选用了对黑色金属具有防锈作用和对有色金属有抑制腐蚀作用的两种添加剂，复合使用作为研制脂的防锈剂。
　　3.3.3抗氧化剂
　　润滑脂的氧化方式主要有两种，一种是通过游离基进行反应，一种是过氧化物反应。针对这种情况，决定选用两种胺类抗氧剂，即游离基抑制剂和过氧化物分解剂复配使用，以保证在苛刻条件下，都能起到抗氧化作用。
　　3.4关键技术问题
　　3.4.1极压剂与防锈剂的配伍性问题
　　润滑脂是一种稳定的胶体分散体系。加入不同种类的添加剂，特别是防锈剂和极压剂等极性较强的化合物，在其共存的体系中，二者因争夺金属表面，其化学活性相互抵消或削弱，严重者还可能直接影响整个胶体结构的稳定性。同样，不同种类的极压剂与抗磨剂之间也存在着相互协调增效或降低减弱作用的合理配伍性问题。
　　3.4.2稠化剂含量及基础油粘度的合理选择
　　由于热轧厂采用集中润滑方式，所以要求研制脂必须具备优良的泵送性。反映润滑脂泵送性好坏的指标是表观粘度，而对表观粘度值有影响的主要是稠化剂含量和基础油粘度。稠化剂含量低，则表观粘度小，但耐高温性差。基础油粘度小，表观粘度小，但脂的油膜薄，润滑性不好，因此，就必须找到Z佳的稠化剂含量及基础油粘度，使研制脂的表观粘度达到技术指标，且脂的其它性能能够满足润滑需要。
　　3.5样品脂的评定结果
　　根据输送辊道用脂的要求，由津脂公司试制了MEP1、MEP2样品送宝钢检测公司进行了性能评定。
　　4　结束语
　　按照我公司与津脂公司的协议，从2003年9月津江MEP-1在1780热轧厂连轧设备上开始使用，试用期间定期检测了润滑部位的样品，经红外光谱和原子吸收光谱分析，各项指标均正常。现该脂已被一钢作为指定用脂，应用结果表明：
　　(1)MEP润滑脂在抗水性与极压性方面较mobilux EP要好，其它指标与之相当。
　　(2)该脂的耐高温性和泵送性能够满足热轧厂的高温润滑及冬季正常供脂。
　　(3)MEP脂能够满足热轧厂的用脂要求，在高温、多水、高速、重负荷条件下，保证设备的润滑及正常运转。
　　(4)MEP脂不含重金属铅及其它有害元素，能够满足ISO 14000的环保要求，并且对现场操作人员的身体无害。

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