钢铁行业润滑培训教材66.docx
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钢铁行业润滑培训教材66
行业教材-钢铁行业
钢铁行业润滑培训教材
中国石油润滑油公司
(vol1)
2015.5
目录
一、了解行业1
1、钢铁行业现状1
2、面临挑战和发展趋势5
二、认识钢厂5
1、钢厂设备工况特点7
2、钢厂主要单元及设备7
3、钢铁行业所需润滑油品种8
4、钢铁企业润滑油用量8
5、钢铁行业对润滑油性能要求9
6、钢铁行业润滑剂选用原则及主要竞品分析10
三、进一步了解钢厂13
1、煤焦化厂13
2、炼铁厂16
3、炼钢厂21
4、轧钢厂24
四、昆仑钢铁行业产品介绍39
1、昆仑钢铁行业润滑油产品介绍39
2、昆仑钢铁行业产品与国内外公司产品对照51
3、昆仑钢铁行业产品具体应用55
5、结论及建议56
一、了解行业
1、钢铁行业现状
2014年,我国粗钢产能达115000万吨,实际产量为82270万吨,占全球的一半,已连续20年稳居世界第一。
2010—2014年我国粗钢产量统计见图1。
图12010—2014年我国粗钢产量统计
数据来源:
国家统计局
2011年—2014年我国粗钢产量位居前50的企业及其产量见表1。
表12011年—2014年我国粗钢产量位居前50的企业及其产量
2014排名
企业
2011年/万吨
2012年/万吨
2013年/万吨
2014年/万吨
2014年占比,%
1
河北钢铁集团
4436
4284
4579
4709
5.7
2
宝钢集团
4334
4270
4391
4335
5.3
3
沙钢集团
3192
3231
3508
3533
4.3
4
鞍钢集团
2975
3023
3369
3435
4.2
5
武汉钢铁集团
3768
3642
3931
3305
4.0
6
首钢集团
3004
3142
3152
3078
3.7
7
山东钢铁集团
2402
2301
2279
2334
2.8
8
马鞍山钢铁
1668
1734
1879
1890
2.3
9
天津渤海钢铁
1933
1849
2.2
10
本溪钢铁集团
1649
1508
1683
1626
2.0
11
华菱钢铁集团
1589
1411
1499
1538
1.9
12
建龙集团
1236
1376
1430
1526
1.9
13
方大特钢
262
328
1316
1364
1.7
14
日照钢铁
1120
1322
1268
1140
1.4
15
安阳钢铁
938
774
1032
1089
1.3
16
太原钢铁
990
1013
999
1072
1.3
17
包头钢铁
1022
1019
1069
1072
1.3
18
敬业钢铁
583
730
969
1054
1.3
19
酒泉钢铁
1022
1010
1116
1034
1.3
20
纵横钢铁
865
911
1019
1032
1.3
21
三明钢铁
572
695
822
921
1.1
22
津西钢铁
904
910
875
912
1.1
23
中天钢铁
701
757
850
901
1.1
24
新余钢铁
872
866
850
882
1.1
25
国丰钢铁
821
798
806
840
1.0
26
南京钢铁
765
718
605
804
1.0
27
中信泰富特钢
673
662
766
793
1.0
28
陕西钢铁
520
665
800
791
1.0
29
凌源钢铁
359
356
521
514
0.6
30
瑞丰钢铁
336
503
0.6
31
营口中板
221
225
333
470
0.6
32
东海钢铁
137
231
388
436
0.5
33
重庆钢铁
603
522
559
434
0.5
34
元立集团
311
349
382
429
0.5
35
杭州钢铁
365
325
343
360
0.4
36
荣程联合钢铁
299
322
330
358
0.4
37
济源钢铁
261
325
350
355
0.4
38
福盛钢铁
296
353
0.4
39
东华钢铁
270
338
0.4
40
德龙钢铁
357
375
363
331
0.4
41
普阳钢铁
452
435
340
330
0.4
42
新兴铸管
376
436
365
326
0.4
43
九江线材
276
320
0.4
44
中阳钢铁
256
320
0.4
45
立恒钢铁
115
316
0.4
46
石横特钢
281
296
307
316
0.4
47
泰山钢铁
252
281
302
317
0.4
48
镔鑫特钢
314
312
0.4
49
达州钢铁
302
303
304
310
0.4
50
前进钢铁
354
343
346
309
0.4
前五合计
18705
18450
19778
19317
23.5
前十合计
30704
30094
36.5
前二十合计
42421
42015
51.2
前三十合计
49652
49876
60.8
前四十合计
53266
53740
65.3
前五十合计
56191
56916
69.3
数据来源:
国际钢铁协会
我国2014年各区域粗钢产量分布见表2。
表22014年全国区域粗钢产量分布
排名
区域
包括省份
2014年粗钢产量/万吨
1
华北
北京、天津、河北、山西、内蒙古
26800
2
华东
山东、江苏、安徽、浙江、福建、上海
24400
3
华中
湖北、湖南、河南、江西
10100
4
东北
辽宁、吉林、黑龙江
8252
5
西南
四川、云南、贵州、西藏、重庆
5269
6
华南
广东、广西、海南
3817
7
西北
宁夏、新疆、青海、陕西、甘肃
3631
数据来源:
中国钢铁工业协会
我国2014年各省粗钢产量见表3。
表32014年全国各省粗钢产量
排名
地区
2014年产量/万吨
1
河北省
18530
2
江苏省
10196
3
辽宁省
6511
4
山东省
6411
5
山西省
4325
6
湖北省
3056
7
河南省
2882
8
安徽省
2451
9
天津市
2287
10
四川省
2243
11
江西省
2235
12
广西
2084
13
湖南省
1918
14
福建省
1821
15
上海市
1774
16
浙江省
1748
17
广东省
1710
18
云南省
1689
19
内蒙古
1661
20
吉林省
1265
21
新疆
1213
22
甘肃省
1074
23
陕西省
1038
24
重庆市
786
25
贵州省
552
26
黑龙江省
476
27
宁夏
161
28
青海省
144
29
海南省
22
30
北京市
2
数据来源:
中国钢铁工业协会
2015年我国新增炼铁产能主要包括宝钢的湛江钢铁项目要建设2座容积5050立方米的高炉,新增产能823万吨,2015年9月投产。
2016-2017年9家钢企有新增高炉计划,预计年设计产能1000万吨以上;武钢的防城港钢铁项目要建设2座容积5200立方米的高炉,预计2018年竣工。
部分钢厂设备新增信息见表4。
表4部分钢厂设备新增信息
序号
省市
钢厂
新建生产线类型
生产设备
新增产能/万吨
投产时间
1
广东
宝钢湛江钢铁基地
炼铁
高炉
823
2015.9
炼钢
炼钢
893
2015-2016
钢材
944
2015-2016
2
广西
广西钢铁集团
炼铁
高炉
850
2018
炼钢
钢(坯)
920
待定
冷轧
酸轧机组
860
2015.6
3
山东
日照钢铁
阿维迪ESP线带钢
255
部分投产
4
山东
山东宏旺
冷轧
不锈钢冷轧
120
一期2015.10
5
山东
泰山钢铁
冷轧
不锈钢冷轧板材
80
待定
6
广西
北海诚德金属压延
热轧
不锈钢热轧白卷
70
近期已投产
7
浙江
永兴特钢
特钢深加工
5
待定
8
福建
福建宏旺
冷轧
不锈钢冷轧
100
待定
9
福建
青山集团
不锈钢圆钢
100
待定
10
广东
湛江钢铁
冷轧
酸连轧轧机
2016.3
11
广东
津西金兰冷轧板
1500mm镀锌线
近期已投产
12
江苏
戴南不锈钢
冷轧
不锈钢线材
2015.11完工
冷轧
管型材酸洗线
2015.11完工
13
河北
燕山钢铁
1780轧机平整机组
2015.4
14
河南
河南鑫金汇
热轧
850mm轧机
试投产
15
河南
安阳钢铁集团
冷轧
1550冷轧连退镀锌
2016.6
数据来源:
互联网
2、面临挑战和发展趋势
Ø面临挑战
一是产能过剩:
钢材的消费强度将下降,钢材的国内需求增幅将明显回落,2014年估计过剩3000万吨以上。
二是盈利能力下降:
劳动力、原燃料价格等将生产要素成本呈逐步上升态势,环保压力增加,必将挤压钢铁行业的利润空间。
2015年第一季度大中型钢铁企业实现利润总额为亏损9.87亿元,其中主营业务亏损110.53亿元;亏损企业50户,占统计会员企业户数的49.5%,亏损企业亏损额103.55亿元。
Ø发展趋势
一是规模化:
大力推进钢铁企业的联合重组,进一步淘汰50立方米以下的小高炉、30吨以下的小暖炉等落后产能,预计今后将通过淘汰落后实现大幅减少钢铁企业。
二是技术化:
板材最能体现钢厂技术,代表产品是汽车板、船板等。
钢铁产品开发的重点方向包括:
高速铁路、城市轨道交通、海洋工程和海上石油开采、大型和特殊性能船舶和舰艇、节能环保汽车、水电、核电、风电和超超临界火电、特高压电网、节能建筑和房屋工厂化建设;冶金、矿山、石化大型成套设备、大型工程机械等领域。
三是低成本化:
降本成为主旋律,给我们以机会。
二、认识钢厂
通常,钢厂的生产就是将铁矿石和焦炭放入高炉中进行熔炼得到铁水,然后放入转炉或将废钢铁放入电炉中炼钢,进一步的降低铁水中碳及其他杂质的含量,接着通过铸造工艺得到各种所需要的钢坯,这些钢坯再通过各种轧制线轧成可以销售的型材。
其过程主要有:
焦化、烧结、炼铁、炼钢、连铸、轧钢等单元组成,其产品主要包括:
各种形状的碳钢、铸铁、不锈钢和合金钢。
钢铁生产过程见图2、图3。
图2钢铁企业生产过程
图3钢铁企业生产过程
一般地,钢铁公司根据上述生产过程会划分成下列分厂进行组织:
主要生产厂包括:
1、焦化厂(包括焦化过程)、2、炼铁厂(包括烧结过程、炼铁过程)、3、炼钢厂(包括炼钢过程、连铸过程)4、冷轧厂5、热轧厂(4、5都是轧钢过程,或叫压延过程)
辅助生产厂包括:
1、原料处理厂2、发电厂3、焦化气处理厂等,根据情况不同会有差异。
1、钢厂设备工况特点
1)高温:
如炼铁高炉下部温度达到1300℃~1500℃,上部温度为400℃~600℃,连铸二冷区温度约在800℃~900℃,热轧时坯温为850℃~1000℃;
2)水喷淋:
在钢坯输送辊道轴承、热轧轧辊轴承、连铸二冷区夹辊及导辊、高压水除磷等设备处都存在大量水冲淋的情况;
3)多粉尘:
主要是燃料燃烧产生的烟尘、铁渣、钢渣以及氧化铁皮等;
4)重载及冲击负荷:
如轧机工作辊轴承、剪切机、连铸摆动剪、卷取机轴承等生产设备在工作过程中都存在重载和冲击负荷;
5)连续作业:
为保证生产,钢铁企业一般采用连续作业的方式,要求生产设备长周期运行。
具体到每个分厂又各有侧重。
2、钢厂主要单元及设备
钢厂主要单元及设备见表5。
表5钢厂主要单元及设备
单元
主要设备
焦化
堆取料机,装煤车,推焦机,炼焦炉,拦焦机,熄焦车,煤气柜,压缩机,风机
烧结
皮带机,混料机,圆盘给料机,振动筛,烧结机,烧结机,风机,压缩机
炼铁
冷矿筛、高炉,液压站,布料器
炼钢
转炉,电炉,精炼炉
连铸
连铸机
轧钢
加热炉,热轧生产线,冷轧生产线
3、钢铁行业所需润滑油品种
根据上述钢厂主要设备以及对主要钢厂的调查,钢铁企业用油主要包括:
(1)工业油
Ø液压油:
无灰抗磨液压油、长寿命抗磨液压油、合成酯难燃液压液、水-乙二醇抗燃液压液、轴承与循环润滑油。
Ø齿轮油:
工业闭式齿轮油、工业开式齿轮油、抗微点蚀工业齿轮油、聚醚型合成工业齿轮油、高黏度3200/6800齿轮油。
Ø汽轮机油:
不同黏度等级的矿物油、合成型汽轮机油。
Ø油膜轴承油:
VG100号、VG220、VG320、VG460等抗氧防锈型、抗磨型油膜轴承油。
(2)发动机油
不同粘度级别、质量级别的柴油机油以及汽油机油等。
(3)润滑脂
润滑脂极压锂基脂、二硫化钼锂基脂、复合铝基脂、极压复合锂基脂、极压聚脲脂、复合磺酸钙基脂。
(4)金属加工液
冷轧油、热轧油、淬火油、平整液、防锈油、切削液等。
(5)其他小品种
气柜密封油、合成空气压缩机油、油气或油雾润滑专用润滑油、结晶器油等。
4、钢铁企业润滑油用量
简单可以用每吨钢润滑油脂消耗量即FPM指数(不包括加工液,单位kg/t),其中钢产量特指钢铁企业粗钢产量(中国石油润滑油公司与中钢协设备液压润滑委员会针对国内钢铁企业的设备润滑联合调研后推出的评价指标)。
2009年-2012年钢铁企业润滑油脂消耗推算见表6。
表62009年-2012年钢铁企业润滑油脂消耗推算
年份
参与企业
统计粗钢产量,亿吨
推算全国钢企总耗油脂,吨
推算全国钢企吨钢油水平
2009
25
1.86
228940
0.40
2010
16
1.35
237870
0.38
2011
17
1.54
267420
0.38
2012
29
2.08
250789
0.35
2013
285376
0.35
2014
287945
0.35
数据来源:
中钢协;2013及2014按照年粗钢产量及0.35系数而估算
中钢协统计,平均吨粗钢油耗0.35公斤/吨。
按中国钢铁工业协会设备液压润滑委员会2011年度报告提供的统计数据,每吨粗钢的润滑油消耗量约为0.30公斤、润滑脂消耗量约为0.1公斤。
表72010年-2012年钢铁企业主要润滑油脂分布及比例
年份
液压油
齿轮油
润滑脂
总消耗kg
消耗量,kg
%
消耗量,kg
%
消耗量,kg
%
2010
16643900
32.5
11785743
23.0
13581332
26.5
51216065
2011
20186733
34.1
12466760
21.1
15714483
26.6
59170538
2012
22866635
31.4
16160970
22.2
19630656
27.0
72732620
数据来源:
中钢协统计
据此估算,2012年钢铁行业润滑油总消耗量为21.5万吨。
其中齿轮油消耗量为6.5万吨、占30.2%;液压油10.2万吨,占47.4%;其他如油膜轴承油、压缩机油、汽轮机油、变压器油等消耗量约为4.5万吨,占22.4%;润滑脂总消耗量为7.2万吨。
5、钢铁行业对润滑油性能要求
钢铁设备工况非常恶劣,对所选用润滑油品也要求十分的苛刻,所用的工业润滑油品,不仅要具备良好的润滑效果,同时还要有良好的抗磨损性、抗氧化性、耐高温性、抗水性等综合性能。
因此钢铁行业设备润滑除一般的要求外,还要求具有以下的特别要求:
1)极强的润滑油膜强度:
多数冶金设备在工作中,受到振(颤)动和冲击栽荷的作用;不利于润滑部位油膜建立与维持。
2)极强的防护性能:
设备长期处在恶劣的工作环境中,粉尘大,用水作系统冷却介质的多,废油渣质多、腐蚀性气体(或其他物质)多等,极易污染设备表面及润滑部位,润滑材料极易污染变质,会加快设备腐蚀磨损。
3)极好的抗水能力:
由于设备工作温度高,常以冷却水直接冷却润滑部位,易造成润滑材料的乳化变质,要求油-水分离性要好。
4)极好的泵送性能:
由于设备结构大,润滑点多,人工加油加脂比较困难,因而多采用集中自动润滑系统。
5)杰出的抗污染性能:
多数设备传动系统比较简单,且开式传动较多,润滑材料的抗污染能力和抗极压性能要求高。
6、钢铁行业润滑剂选用原则及主要竞品分析
我国钢铁行业机械设备润滑剂的选用主要依据设备的作业环境、设备工况等综合因素:
1)普通的、工况比较缓和的液压系统一般选择普通含锌抗磨液压油;针对机械负荷大、容易接触水、粉尘较多等恶劣工况以及带有伺服阀、电磁阀的精密度高、操控性能精准的液压系统,其中的伺服阀、电磁阀等有诸多铜质、银质部件,一般选择耐水性能和铜、银保护能力较好的无灰抗磨液压油;靠近高温明火的液压系统如高炉炉顶和炉前液压系统,必须注意防火安全,一般选择抗燃液压液,如水-乙二醇抗燃液压液和合成酯型难燃液压液。
2)对于普通的、工况比较缓和的减速箱一般选普通中负荷工业齿轮油;针对机械负荷大、容易接触水、粉尘较多等恶劣工况一般选用重负荷工业齿轮油;其中靠近高温部位的减速箱齿轮润滑,应选用合成烃类重负荷工业齿轮油。
3)高炉、焦炉、烧结等专用风机及其它各类型风机,主要是对其轴承、齿轮的润滑,国内一般采用汽轮机油进行润滑和冷却;制氧压缩机、电站发电机、汽轮机组等设备也采用汽轮机油润滑。
以前多采用普通的抗氧防锈汽轮机油,近年来,部分客户逐步换用更高级的长寿命汽轮机油。
长寿命汽轮机油具有更长的使用寿命,更好的保护机组部件免受腐蚀、磨损,延长部件使用寿命,减少综合损失。
4)焦化、烧结等单元中,螺杆式空气压缩机较为普遍,合成螺杆式空压机油是此类压缩机使用最广泛的压缩机油。
合成空压机油采用耐高温性能很好的合成油(PAO、酯类以及醚酯类)作为基础油,与矿物油相比,具有更长的使用寿命,氧化后残炭也更低,性价比较高。
5)对轧机工作辊等设备,国内多采用极压锂基脂或二硫化钼锂基脂。
随着近几年润滑产品的升级,部分客户逐步换用耐高温抗水性更好的轧辊轴承专用脂(复合锂钙型),也少部分使用进口高性能复合磺酸钙基润滑脂。
近年来,国内已也研制出与进口产品性能相当的复合磺酸钙基润滑脂,并已开始批量生产、使用;对于存在大量水喷淋或潮湿的作业环境,如连铸、连轧润滑部位,一般选用耐水性能优良的聚脲基、复合铝基、复合锂钙基、锂钙基等极压或非极压品种的润滑脂;对于集中润滑部位,多选用1~2号稠度的极压锂基、复合锂基和聚脲基润滑脂;混料机、电铲、球磨机等大型设备的齿轮则主要采用由高黏度基础油制备的高极压半流体润滑脂;对于特高温部位,目前多采用技术要求较高的进口合成润滑脂。
国内钢厂常用的润滑油脂品种及主要供应商见表8。
表8钢铁行业特种润滑油脂品种及主要供应商
产品名称
供应商
合成酯难燃液压液
昆仑、好富顿、奎克、BP、维思科、德润宝、长城、鞍山海华、卡松等
水-乙二醇抗燃液压液
昆仑、好富顿、德润宝、陶氏化学、美孚、壳牌、BP、长城、海联等
无灰抗磨液压油
昆仑、美孚、壳牌、BP、长城、鞍山海华等
结晶器油
好富顿、长城等
气柜密封油
昆仑、美孚、长城等
轴承与循环润滑油
昆仑、美孚、壳牌等
淬火油
昆仑、好富顿、长城等
轧制油
好富顿、福斯、奎克、Q8、长城等
油气润滑油
BP、长城
溶剂型开式齿轮油
昆仑、美孚等
抗微点蚀工业齿轮油
昆仑、美孚、长城等
聚醚型合成工业齿轮油
美孚、壳牌
高黏度3200/6800齿轮油
美孚
油膜轴承油(100号)
美孚、壳牌等
防锈油
昆仑、好富顿、福斯、长城等
合成型汽轮机油
美孚、壳牌
合成空气压缩机油
昆仑、美孚、长城等
极压聚脲脂
昆仑、协同、长城、得润宝等
复合磺酸钙基脂
昆仑、道达尔、长城、海华等
极压复合铝基脂
昆仑、长城、蜀光等
轧辊润滑脂
昆仑、长城等
重负荷开式齿轮脂
昆仑、倍可、长城、得润宝等
磨削液(与轧辊配套)
昆仑、美孚
钢铁行业所用油脂也可以按照所润滑的具体设备性质分为设备用油脂、工艺用油脂以及辅助工程用润滑剂。
设备用油脂、辅助工程用油脂一般的润滑剂公司均可生产供应;从特种油品供应商来看,美孚、壳牌等大型润滑油公司非常注重特种工业油品的开发,产品线齐全,分类细致;长城特种油脂产品线比较齐全,尤其是润滑脂领域,其生产能力居全国第一,产品品种齐全,在各大钢厂应用经验丰富;其他国外著名中小型油脂供应商如奎克、好富顿、克虏伯等,重点关注技术含量、附加值较高的特种工艺用油脂。
三、进一步了解钢厂
1、煤焦化厂
炼焦生产的基本原料是煤,煤的干馏就是将煤在密闭焦炉内隔绝空气,经高温加热放出水分和吸附气体,随后分解产生煤气和焦油等,剩下以碳为主体的焦炭。
主要设备是高温炼焦炉,主要产品是冶金焦,副产炼焦煤气和炼焦化学产品。
图4焦化单元工艺流程
煤焦化厂主要用油脂设备包括:
1)堆取料机:
主要用于散料堆场装卸铁矿石(砂)、煤炭。
2)装煤车:
顶装焦炉的装煤车设在炉顶,其作用是从煤塔取出一定量的煤料,通过炭化室顶部装煤孔卸入炭化室内。
3)推焦机:
顶装焦炉的推焦机的作用主要有炭化室装煤完毕后,煤落在室内成锥形,由推焦机上的平煤杆将煤推平;打开、清扫与关闭机侧的炉门;将成熟焦炭从炭化室的机侧推到熄焦车上。
4)拦焦车:
其作用是将炭化室推出来的焦炭落到熄焦车上,并打开、清扫与关闭焦侧的炉门。
5)熄焦车(或干法熄焦装置):
其作用是接受推出的赤热焦炭,运到熄焦塔内喷水(或运到干法熄焦装置用惰性气体将余热导走发电或补充管网蒸汽),将赤热焦炭熄灭,然后卸在凉焦台上冷却。
6)煤气柜:
主要用于工业煤气的贮存,一般分为干式气柜和湿式气柜。
炼焦机、推焦机、大型鼓风机、矿石斗牵引钢丝绳、带输送机等煤焦化单元设备大多暴露在大气及粉尘、腐蚀性烟尘环境中,容易遭受腐蚀、磨料磨损及气蚀
煤焦化厂主要设备及所需的润滑油脂见表9。
表9煤焦化厂主要设备及所需润滑油脂
项目
用油脂部位
所需润滑油脂
设备特点
堆取料