攀钢热轧板厂轧制润滑技术的应用

攀钢热轧板厂轧制润滑技术的应用 金 伟 （ 攀 钢钒热轧板厂） 摘 要： 阐述了攀钢钒热轧板厂轧制润滑系统技术特点，并介绍了系统在生产过程中出现的问题及改进措施、日常维护方法，使系统达到了预期的目标，满足生产工艺要求。 关键词： 轧制润滑；带钢；喷嘴；打滑 1 轧制润滑技术的特点 攀钢热轧板厂采用轧制润滑技术，不仅可以降低能耗，提高生产率，降低轧辊成本和改善带钢表面质量，而且可使带钢的晶粒组织得以改善，使之具有理想的深冲性能。 攀 钢热轧板厂 六架精轧机均配备了轧制润滑系统，其中前三个机架（ 置相 同，上辊和下辊各用一套供油回路，油量分别可调；后三个机架（ 置相同，上辊和下辊共用一套供油回路，所有机架油量和水量分别可调，根据轧制负荷、轧制速度等的不同由轧制操作工设定给油量，以满足不同规格、不同钢种的轧制工艺需求。轧制润滑系统主要由喷射润滑装置、电气传动装置、 制系统、操作员人机接口系统（ 二级自动化控制系统等组成，其中喷射润滑装置是整个轧制润滑系统的核心部分，其主要由储油泵站、工作泵站、水泵站、混合器、控制阀架、集管等设备组成。主要作用是将水和轧制润滑油混合均匀，在精轧机轧制 过程中，均匀地喷射到工作辊的辊面，从而起到润滑轧制的作用。其原理如图 1 所示。 该系统具有给油量可调性能好、操作方便、宜于模型控制，有利于工艺润滑参数统计、分析、优化控制等特点。 水 2 F 3 F 4 F 5 F 61 2 34 5 6 710111214139815 1 储油箱 ； 2 电磁阀一 ； 3 加油泵 ； 4 工作油箱 ； 5 截止阀 ； 6 工作油泵 ； 7 油过滤器 ； 8 单向阀 ； 9 混合器 ； 10流量计 ； 11 比例阀 ； 12 电磁阀二 ； 13 集管 ； 14 水过滤器 ； 15 计量泵 图 1 攀钢热轧板厂轧制润滑系统原理示意图 水 2 4 6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 轧制润滑系统在使 用过程中存在的问题 攀钢热轧板厂的轧制润滑系统自投入运行以来，在提高带钢表面质量和减少轧辊辊耗等方面发挥了显著作用，然而由于设计的局限性，在长期生产实践中，系统还存在以下问题： （ 1）混合器和管路堵塞严重 系统向轧辊喷射的油水混合物，是油和水在混合器里进行混合产生的，油水混合物长期在混合器和管路通过或停留，在混合器和管道的内壁产生污垢，随着污垢产生量的增多，油水混合物在混合器和管道通过时的阻力变大，流速减小，污垢产生的机会增大，从而形成一个恶性循环，最后混合器和管道堵塞。 （ 2）集管脱焊或开裂 集管是由不锈 钢钢板焊接而成，通过焊接固定在入口侧导板上集水器护板的下方和下导板上方。长期受高温烤炙，集管就会开裂漏水不能正常使用，由于两种焊体（集管与护板、导板）材质不一样，在高温的影响下，集管会脱落在带钢上，随带钢进入轧辊，酿成设备事故。 （ 3）润滑喷嘴堵塞严重，喷射角度易偏 在轧制过程中，喷嘴喷射油水混合物，喷射完成后，喷嘴口残留有油污，在高温影响下形成焦状物堵塞喷嘴，致使其无法正常工作，在一个集管上有三个以上喷嘴堵塞，就可能影响整架轧机轧制润滑系统的投用。另外，喷嘴喷射油水混合物时会产生反作用力，使喷嘴的喷射角度 偏移，油水混合物不能被均匀地喷射到轧辊上，影响系统投用的效果。 （ 4）轧辊咬钢时容易打滑 由于在带钢被咬入轧辊前，轧辊表面形成了一层油膜，摩擦系数减小，当带钢开始咬入轧辊时，很容易产生打滑。 3 改进措施 主要改进措施有： （ 1）缩短混合器与集管之间的距离 将混合器移位至轧机牌坊处，尽量缩短其与集管的距离，使轧制润滑油和水均匀混合后，在尽可能短的时间内从集管喷出，减少油水混合物形成污垢的几率，保证管路畅通。 （ 2）管道过滤器移位 改进前，管道上设有多个过滤器，以提高油和水的清洁度，保证喷嘴不堵塞，实际效果却相 反。由于过滤器数量多，油和水经过时压力下降，容易在管路形成污垢后沉积而堵塞管道。针对这种情况，采取减少管路中过滤器的数量，在总进水管路增加一组反冲洗过滤器，只在各机架计量泵出口各保留一组过滤器，以减小油和水在管道中的阻力，保证达到一定的喷射压力，同时确保油和水的清洁度达标。 （ 3）重新设计制作集管 集管设计成整体式，通过机加工制作并使用螺栓固定，避免使用电焊焊接。同时减少集管上喷嘴的数量，增大喷嘴的开口度和喷射角，水压提高至 证喷嘴畅通，达到要求的喷射覆盖面。 （ 4）修改系统喷油时序 在 轧制过程中，各机架设定为轧辊咬钢后延迟 3 s，供油电磁阀得电供油；轧辊在抛钢前 3 s，供油电磁阀失电停止供油，以保证轧制过程中出现的打滑现象，提高系统投用率。在待机和轧制时，始终让供水电磁阀保持得电状态，以保证喷嘴畅通，并避免喷嘴口残留油污产生焦状物堵塞喷嘴。 4 改进后效果 （ 1）降低轧辊消耗 由于轧制润滑油形成覆盖在轧辊表面的保护膜，缓和了水对轧辊的急冷和氧化作用，同时这层保护膜还起着阻碍轧件向轧辊传热的作用，降低了轧辊的热疲劳，减少轧辊磨损量，延长工作辊使用周期，从而降低轧辊消耗。比较轧辊下机后的图片可 以看出，未投用润滑轧制的下机轧辊有氧化膜脱落（如图 2），投用润滑轧制的下机轧辊氧化膜建立良好无脱落现象（如图 3）。时间 t/s 轧制力Ft/s 轧制力F 辊在未投用润滑轧制的辊面 图 3 辊投用润滑轧制的辊面 （ 2）降低轧制压力 通过对轧件变形区喷射润滑轧制油，使得变形过程中 摩擦系数降低，从而降低轧制压力，轧制压力的降低幅度一般为 10%25%。可通过调节喷油量来控制轧制压力的降幅。若轧制压力降幅过大，容易引起轧制状态不稳定。图 4 是轧制 1155 2.9 瓶钢未投用与投用轧制润滑的轧制压力曲线。从对比曲线可以看出，轧制压力有不同程度的降低。图 4 轧制 1155 瓶钢时未投用与投用轧制润滑系统的轧制压力曲线 （ 3）提高带钢表面质量 采用轧制润滑技术后，由于轧辊与轧件之间被一层润滑油膜隔开，可以防止轧辊表面黑皮产生，同时 轧制工艺润滑对三次氧化铁皮具有一定的抑制作用，从而提高了带钢表面质量。 （ 4）轧制润滑油消耗 对投用润滑轧制的油耗指标进行了跟踪计算，通过工作油箱的液位下降和轧制的单位产量，核算出吨钢轧制油消耗为 5 轧制润滑系统的日常维护 （ 1）定期清洗疏通喷嘴 轧制润滑系统喷嘴在长时间使用后，喷嘴口附近难免形成残留油的结焦物，堵塞喷嘴影响系统的正常投用。因此将清洗疏通喷嘴纳入到定修计划里，在每个星期的检修时清洗疏通轧制润滑喷嘴。 （ 2）冲洗混合器和管路 混合器是否能够正常运行直接影响到油水混合物的均匀程度， 为保证系统投用效果，需要定期对混合器和管路进行高压循环冲洗，清除其内壁长期形成的油垢。 （ 3）清洗油箱 储油箱和工作油箱由于长时间使用，油液会在油箱底部产生沉淀，沉淀被泵输出后，容易堵塞混合器、集管和喷嘴。因此每年年修时必须对两