金属轧制设备与工艺润滑的挑战与创新(201512).ppt

1、孙孙孙孙建建建建林林林林 新新新新 材材材材 料料料料 技技技技 术术术术 研研研研 究究究究 院院院院 北京科技大学北京科技大学北京科技大学北京科技大学 建龙集团建龙集团建龙集团建龙集团 20152015，1212，2525金属金属轧制设备与轧制设备与工艺工艺润滑润滑的挑战的挑战与创新与创新背景背景 20142014年年以以来来，中中国国经经济济告告别别过过去去3030多多年年的的高高增增长长，经经济济发发展展进进入入新新常常态态。伴伴随随经经济济新新常常态态，中中国国钢钢铁铁工工业业正正面面临临“三三低低一一高高”的的新新常常态态：低低增增长长、低低价价格格、低低效效益益、高高压压力力。高

2、高压压力力，着着重重表表现现为为环环保保和和资资金金方方面面，其其中中环环保保治治理理保保持持高高压压力力作作用用突突出出显显现现。20152015年年1 1月月1 1日日，新新环环保保法法开开始始实实施施，加加大大了了对对违违法法排排放放的的处处罚罚力力度度，钢钢铁铁企企业业须须全全面面执执行行20122012年环保部发布的年环保部发布的8 8项与钢铁工业相关的污染物排放系列标准。项与钢铁工业相关的污染物排放系列标准。如如何何实实现现冶冶金金生生产产节节能能减减排排，资资源源利利用用效效率率最最大大化化、污污染染物物排排放放最最小小化化、废废物物循循环环再再利利用用，是是钢钢铁铁企企业业降降

3、本本增增效效，摆摆脱脱当当前前困困境境，进进入入可可持持续续绿绿色色发发展展通通道道亟亟需需解解决决的的关关键键科科学学和和技技术术问问题题之之一一。在在广广泛泛调调研研的的基基础础上上，本本文文对对当当前前新新常常态态下下钢钢铁铁企企业业的的金金属属加加工工工工艺艺与与设设备备润润滑滑的的特特点点，轧轧制制润润滑滑技技术术的的发发展展及及面面临临的的挑挑战战与与创创新新进进行行了了深深入入的的思考。思考。主要内容1.轧制工艺润滑的作用轧制工艺润滑的作用Function of lubrication in rolling processA2.工艺润滑对轧制过程影响工艺润滑对轧制过程影响Effe

4、ct of lubrication on rolling process3.热轧工艺润滑热轧工艺润滑Lubrication in hot rolling4.润滑管理润滑管理 Lubricating management5.面临的挑战与技术创新面临的挑战与技术创新 Challenges and Innovating in rolling lubrication1.轧制工艺润滑的作用轧制工艺润滑的作用1.1 1.1 钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战1.2 1.2 轧制过程中摩擦的特点和作用轧制过程中摩擦的特点和作用1.3 1.3 工艺润滑与节能减排工艺润滑与节能减排

5、 轧轧制制工工艺艺始始于于15世世纪纪，16世世纪纪开开始始轧轧制制窄窄带带，用用来来制制作作货货币币，据据说说最最早早的的轧轧机机草草图图是是在在DVLeonardo的的记记录录中中发发现现。1728年年法法国国首首先先使使用用带带孔孔型型的的轧轧辊辊。在在约约一一百百多多年年后后才才轧轧出出较较规规则则的的金金属属棒棒材材。1862年年连连轧轧机机开开始始出出现现在在英英国国的的曼曼彻彻斯斯特特。18世世纪纪中中期期，开开始始热热轧轧较较宽宽钢钢板板，而而薄薄板板热热轧轧未未采采用用润润滑滑油油。1892年年在在Teplite建建成成第第一一套套带带钢钢连连轧轧机机组组。此时，还没有采用工

6、艺润滑，不久轧制有色金属，同时轧制的厚度范围也扩大了此时，还没有采用工艺润滑，不久轧制有色金属，同时轧制的厚度范围也扩大了 直到直到19世纪才开始使用合成润滑油涂抹轧辊进行润滑。润滑油通常是以矿物油世纪才开始使用合成润滑油涂抹轧辊进行润滑。润滑油通常是以矿物油（1860年以后才大量获得）和动、植物油为基础油。年以后才大量获得）和动、植物油为基础油。20世纪初铝板轧制过程中由于铝对世纪初铝板轧制过程中由于铝对轧辊的粘附以及表面质量的要求，促使轧制工艺润滑的发展，对矿物油也提出了更高的轧辊的粘附以及表面质量的要求，促使轧制工艺润滑的发展，对矿物油也提出了更高的要求。为提高润滑效果，添加活性物质，与

7、此同时，低速轧制窄带钢问世，用水冷却轧要求。为提高润滑效果，添加活性物质，与此同时，低速轧制窄带钢问世，用水冷却轧辊辊 但但钢钢的的热热轧轧工工艺艺润润滑滑却却到到上上世世纪纪3040年年代代才才出出现现。19351936年年间间，苏苏联联最最早早在在型型钢钢轧轧机机上上用用动动物物油油（牛牛油油、猪猪油油）润润滑滑轧轧辊辊。1968年年美美国国大大湖湖（Great Lake）分分厂厂在在热热带带轧轧机机上上采采用用工工艺艺润润滑滑。后后来来许许多多国国家家在在板板带带、型型材材轧轧机机上上获获得得成成功功。我我国国始始于于1979年，在年，在1700炉卷轧机上取得良好润滑效果。炉卷轧机上取得

8、良好润滑效果。镀镀锡锡钢钢板板18世世纪纪才才改改为为轧轧制制生生产产，由由于于镀镀锡锡板板需需求求增增加加，促促进进了了宽宽带带冷冷轧轧机机发发展展。由由于于润润滑滑问问题题未未解解决决使使生生产产受受到到限限制制，直直到到1930年年，由由AJCostle建建议议，开开始始使使用用棕棕榈榈油油作作润润滑滑剂剂获获得得优优良良效效果果，并并一一直直沿沿用用到到今今天天。由由于于轧轧制制速速度度不不断断提提高高，因因而而迫迫切切要要求求解决轧辊的冷却问题，于是，出现了冷却性能良好的乳化液来润滑以代替纯油润滑。解决轧辊的冷却问题，于是，出现了冷却性能良好的乳化液来润滑以代替纯油润滑。润滑的历史回

9、顾润滑的历史回顾p1968年年QAUAKER-CHEMICAL的的热热轧轧润润滑滑油油在在美美国国National钢铁公司钢铁公司GREAT-LAKE分厂热连轧机组上应用并取得成功分厂热连轧机组上应用并取得成功p日日本本应应用用此此项项技技术术也也有有35年年历历史史，国国外外板板带带钢钢热热连连轧轧机机的的精精轧轧机组都已采用了工艺润滑技术。机组都已采用了工艺润滑技术。p1980年年开开始始太太钢钢炉炉卷卷轧轧机机、武武钢钢1700mm热热连连轧轧机机、宝宝钢钢2050mm热热连连轧轧机机，随随后后鞍鞍钢钢1780mm精精轧轧机机热热轧轧生生产产线线、珠珠钢钢CSP生生产产线线、攀攀钢钢14

10、50mm生生产产线线、宝宝钢钢梅梅山山钢钢铁铁热热轧轧厂厂以以及及唐唐钢钢800mm热热轧轧带带钢钢等等已已使使用用了了这这一一技技术术并并取取得得了了成成功功，获获得了良好的经济效益。得了良好的经济效益。p经经过过50多多年年的的发发展展，轧轧制制工工艺艺润润滑滑技技术术已已经经在在钢钢铁铁生生产产领领域域获获得广泛应用。得广泛应用。润滑的历史回顾润滑的历史回顾71节能减排和绿色生产的趋势节能减排和绿色生产的趋势p据据统统计计：冶冶金金行行业业总总能能耗耗占占全全国国总总能能耗耗的的15%17%，而全国家庭总能耗只占，而全国家庭总能耗只占10%左右。左右。p我我国国钢钢铁铁冶冶金金行行业业的

11、的能能耗耗总总体体水水平平与与国国际际先先进进水水平平的的差差距距超超过过了了10%。且且平平均均吨吨钢钢耗耗新新水水量量高高出出国国际际先先进进水水平平2倍以上倍以上2技术发展与产品质量的需求技术发展与产品质量的需求钢铁大国向钢铁强国转变；钢铁大国向钢铁强国转变；p金属加工过程自动化、连续化和高速化发展金属加工过程自动化、连续化和高速化发展；p高精尖高精尖薄薄产品产品逐年增多逐年增多p轧制产品板带比提高轧制产品板带比提高1.11.1钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁生产过程钢铁生产过程l工艺流程长，工艺流程长，l设备多、复杂设备多、复杂l工况条件苛刻工况条件

12、苛刻1.11.1钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战冶冶金金企企业各各种种机机械械设备众众多多，用用油油情情况况复复杂，分分为设备润滑滑和工和工艺润滑，每年要消耗数千吨滑，每年要消耗数千吨润滑油，直接价滑油，直接价值上上亿元。元。现代化代化钢铁联合企合企业每年消耗的每年消耗的润滑油种大致滑油种大致为:p齿轮油油20%;p轴承油承油20%;p液液压油油20%;p工工艺油油33%;p其余油品其余油品7%。91.11.1钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战由由于于润润滑滑油油在在使使用用过过程程中中的的维维护护管管理理普普遍遍存存在在问问题题，

13、导导致致企企业业存存在在过过度度润润滑滑（油油品品浪浪费）和润滑不当（设备磨损）。这主要表现在：费）和润滑不当（设备磨损）。这主要表现在：（1 1）设设备备与与工工艺艺用用油油的的选选型型优优化化问问题题，许许多多企企业业没没有有规规范范的的用用油油管管理理，没没有有科科学学的的选选油油方方法法，导导致致用用油油牌牌号号众众多多，造造成成用用错错油油、乱乱用用油油的的现现象象，导导致致设设备备故故障障和和油油品品浪费；浪费；（2 2）工工艺艺润润滑滑未未受受到到应应有有的的重重视视，或或使使用用效效果果不不佳佳，影影响响到到应应用用效效果果和和积积极极效效益益，例如热轧润滑油耗高。例如热轧润滑

14、油耗高。（3 3）设设备备存存在在用用油油污污染染严严重重，导导致致润润滑滑油油易易劣劣化化变变质质，影影响响润润滑滑效效果果，使使得得不不少少优质润滑油使用周期短，浪费严重；优质润滑油使用周期短，浪费严重；（4 4）设设备备润润滑滑系系统统维维护护重重视视不不够够，润润滑滑故故障障缺缺乏乏深深入入分分析析，例例如如影影响响冶冶金金设设备备润润滑滑效效果果的的除除了了润润滑滑油油脂脂自自身身的的质质量量外外，还还受受设设备备温温度度、水水分分、粉粉尘尘等等因因素素影影响响，冷冷却却循环系统、各种滤器的质量及日常维护都直接影响冶金设备的正常润滑。循环系统、各种滤器的质量及日常维护都直接影响冶金设

15、备的正常润滑。（5 5）企企业业设设备备管管理理人人员员润润滑滑知知识识匮匮乏乏、相相关关润润滑滑管管理理制制度度滞滞后后，一一方方面面存存在在设设备备润润滑滑不不良良，导导致致设设备备异异常常磨磨损损现现象象，另另一一方方面面也也存存在在设设备备过过度度润润滑滑，导导致致油油品品浪浪费费现现象。象。1.11.1钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战p摩摩擦擦损耗耗造造成成润滑滑油油（脂脂）消消耗耗费用用大大，据据2003年年调查统计，钢铁工工业每万吨每万吨钢需需润滑油（脂）滑油（脂）8吨左右，其中国外油脂占吨左右，其中国外油脂占实际消耗量的消耗量的21.2%;p轧辊

16、辊耗高，国内冶金行耗高，国内冶金行业的的辊耗平均耗平均为2.46kg/t，是，是发达国家的两倍多达国家的两倍多p金属加工油液消耗量大（金属加工油液消耗量大（轧制、制、挤压、切削、拉拔）；、切削、拉拔）；p金属加工油液的生金属加工油液的生产管理管理较为混乱无序。混乱无序。111.11.1钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战钢铁企业设备与工艺润滑现状与挑战我我国国在在油油品品循循环再再利利用用方方面面与与国国际先先进水水平平存存在在较大大差差距距。资料料表表明明，近近些些年年欧欧美美等等国国家家每每年年的的油油品品循循环量量占占使使用用量量的的2135%，而而我我国国仅占占413%，并并且且目目前前废油油再再生生所所采采用用的的工工艺效效率率低低、能能耗耗高高或或不不能能满足足环保保要要求求。例例如如建建龙集集团润滑滑油油脂脂消消耗耗占占总油油品品消消耗耗的的43%以以上上，润滑滑油油脂脂的的损耗耗率率在在2040%之之间，循循环再再利利用用也也较低低。大大量量的的废油油品品不不仅存存在在污染染环境境隐患患，也也影响企影响企业降本增效。因此，我国在油品循降本增效。因此，我国在油品循环再生方面再