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1、轧制乳化液应用与维护第24届全国窄带钢信息交流会演讲：赵坚,美国好富顿（中国）有限公司2005年5月17日,现场关心的问题,消耗量少 乳化液稳定性好 带钢表面清洁度高 带钢轧制过程中的润滑性佳 退火后乳化液挥发清净性好 残油量、残碳量、残铁量少 乳化液使用寿命长,冷轧工艺对轧制油要求,足够润滑 合适油膜强度和油膜厚度 获得高清洁性 好的退火清净性 轧后库位存放期间防锈性 最低冷轧油消耗和最长使用寿命 符合环保要求，不含有害物质,轧制润滑理论,流体润滑 边界润滑 极压润滑 混合润滑,图 乳化液在轧制条件下的变化,受压前乳化液,变形区乳化液,轧件,工作辊,粗糙度与油膜厚度关系,喷射乳化液对被轧制带
2、钢影响很大：润滑不足，油膜厚度小，油膜强度不够时，局部产生干摩擦，容易产生“热划伤”。被咬入时的带钢和轧辊表面的不平度有利于轧制油进入变形区。粗糙度大的带钢和辊面容易在凹穴内保留较多油。粗糙度大也容易吸附游离铁粉导致钢板清洁度下降。,图 粗糙度与油膜厚度关系,3,2,1,油膜厚度,粗糙度（um）,1 轧辊表面形成粗糙度2 轧制油压入形成表面粗糙度3 加工产品表面的粗糙度,钢板表面粗糙度对钢板清洁度有十分重要的影响。,添加剂、油膜强度和油膜厚度关系,轧制油中各种添加剂含量（%）,油膜强度,油膜厚度,1,2,1 油膜厚度2 油膜强度,图 添加剂、油膜强度、和油膜厚度关系,评价：轧制油中添加剂增加时
3、，可以提高油膜厚度，润滑性增加。轧制油中添加剂增加时，可以提高油膜强度，润滑性增加。现场应用希望轧制油油膜厚度小，油膜强度高，可以获得较低消耗量。,轧制油、皂化值、润滑性、清净性关系,皂化值 mgKOH/g,图 轧制油、皂化值、润滑性、清净性关系,评价：通常皂化值在50-150之间，冷轧钢板清净性好。大部分普板轧制油采用混合系轧制乳化液。,150,50,脂肪系,混合系,润滑性,清净性（MC）,矿物系,良好,劣,乳化轧制油化学特性,润滑性 边界润滑（极压性）低温流动性 抗氧化性 冷却特性 防锈性 抗腐蚀性,乳化轧制油化学组成,基础油 油性添加剂 表面活性剂 极压添加剂 防锈添加剂 抗氧抗腐添加剂
4、 粘度调整剂 降凝剂 防霉剂,乳化液化学检测与评价,乳化液化学检测,浓度 PH值 电导率 皂化值 铁粉含量 灰分含量 氯离子含量 细菌/真菌,浓度,一些被分离出来的油本身含有2-3层，这同轧制油乳化剂含量成正比，也可以看到铁皂。在所有这些测试中，应该读总油含量。,PH值,一般乳化液PH值在5.0 8.0之间，波动范围0.2 0.5。当PH值低于4.5或PH值高于9.0时有异常情况发生。,PH值,测量PH值作用：1）乳化液颗粒度分布同乳化液酸碱度有十分密切的关系。通常，在PH值在5 8之间范围时，乳化液颗粒度是不变的。2)当PH值低于4.5，颗粒度趋于增大，导致乳化液不稳定。当PH值在8 9之间
5、，乳化液颗粒度趋于减小，导致冷轧过程中缺乏润滑性。3)当PH值大于9.5以上，可能出现的相关现象，乳化液中脂/酯的颗粒度将趋于变小，而乳化液中碱性物质颗粒度趋于增大。,PH值,当轧制乳化液PH值突然改变，伴随电导率改变，可能是被酸、盐、或碱性物质污染。酸污染通常是由酸洗线带来。盐污染可能来源：酸洗线，配液水质。碱污染一般由于使用过清洗剂。细菌会引起PH值下降，而电导率不发生改变。特别是停机不使用乳化液时经常发生。受到细菌侵害的乳化液，会散发出难闻的气味来。,电导率,轧制乳化液电导率分布与铁有直接关系。高铁含量容易和H+、OH-、Cl-、SO42-结合，同时较少同Ca2+、Mg 2+、有机酸结合
6、。在一般条件下，乳化液电导率每天最多增加20us/天，每天高于这个值被认为异常。,电导率,电导率变化产生原因：1）电导率缓慢增加，PH值保持不变。-配液水盐含量高。2）电导率增加，PH值突然下跌 酸洗漂洗水污染。3）电导率和PH值突然增加 乳化液被清洗剂污染。4）电导率少量增加或基本不变，PH值缓慢下跌-乳化液受到细菌侵害。5）电导率快速增加，PH值保持不变-乳化液受中性盐侵害，检查酸洗漂洗水。,皂化值,测量总油浓度和乳化液中油的皂化值，可以获得目前活性轧制油和杂油百分数。活性油含量等于：（测定皂化值/新鲜皂化值）*实测总油浓度杂油百分含量=实测总油浓度 活性油含量通常，乳化液中杂油含量超过2
7、0%，会降低润滑性。,乳化剂、ESI、油吸附量关系,油吸附量,g/m2,ESI,乳化剂%,图 乳化剂、ESI、油吸附量关系,评注：乳化剂含量增加，ESI升高，油的吸附量下降。ESI愈大，油的吸附量下降。,油吸附量,乳化液颗粒度分布,乳化液颗粒度增加,乳化液颗粒度减小,图 乳化液颗粒度分布,颗粒度(um),颗粒度百分数,%,评注：颗粒度分布右移，颗粒度增加。颗粒度分布左移，颗粒度减小。颗粒度愈大，乳液不稳定。颗粒度愈小，乳液稳定。,离水展着性和乳化稳定性,ESI,Plate-out,ESI,Plate-out,松,乳化性,紧,评注：轧制油在产品设计时就要根据各种轧制条件考虑到ESI和离水展着性这
8、对矛盾，寻找平衡点。,油性润滑性和离水展着性,g/m2,Plate-out,油性润滑性,图 油性润滑剂和离水展着性,评注：乳化液浓度增加，离水展着性提高。油性润滑剂减少，离水展着性增加。油性润滑剂完全由ESI和浓度决定。,1%,3%,5%,乳化液颗粒度分布,Vol.,颗粒度（um）,A(S),图 典型乳化液中油颗粒度尺寸,A=大颗粒度（%）,评价：颗粒度越大，乳化液愈不稳定。颗粒度越大，离水展着性越大。酸性物质介入，颗粒度变大。碱性物质介入，颗粒度变小。,颗粒度、ESI和离水展着性,Plate-out,ESI,ESI,评注：大颗粒愈多，ESI愈低，乳化液越不稳定。大颗粒愈多，离水展着性好，润滑
9、性提高。,离水展着性,Plate-out,大颗粒部分（%）,图 颗粒度、ESI、Plate-out关系,带钢表面清洁度,轧后带钢表面清洁度取决于乳化液浓度和喷射量。,评价：轧制带钢表面清洁度用隐形胶带纸贴出，用反射率仪实测反射率。,轧制油对水质要求,水硬度等级等级PPM描述0-40-70相当软4-870-140软8-18140-320中等硬度18-30320-530硬 30 530相当硬注：建议配液水质采用去离子水或软化水。,乳化液系统和过滤设备,五机架连轧乳化液系统介绍,300 M3,150 M3,Pump,Pump,Pump,Pump,Pump,Pump,Valve,Valve,Valve
10、,Back-flowing Tank,Back-flowing Tank,5 Stands continue process line,Wash-back filter,Wash-back filter,Valve,Valve,Valve,Valve,乳化液系统结构和过滤装置,净油箱,污油箱,搅拌器,撇油器,磁性过滤器,反冲洗过滤器,磁性过滤器,真空纸带过滤器,撇油器,刮板式撇油器 漏斗式撇油器 带式撇油器 管式撇油器 吸油泵表面吸除杂油,搅拌器,由于配液后轧制乳化液是半稳定态，最好在乳化液箱内设立机械搅拌，可以起到均匀乳液，防止“油包水”，对降低轧制油消耗也十分重要。,乳化液蒸汽加热器和冷却
11、散热器,轧制乳化液工作时，必须保持一定的温度，必须安装蒸气加热器和冷却散热器。,喷嘴系统,乳化液喷嘴角度、位置和喷嘴流量、压力对轧制过程中冷却和润滑起到很重要作用。,吹扫装置,为了保证轧后钢卷表面干燥，防止出现乳化液斑迹，吹扫压力和角度十分重要。,加油方式,采用泵前加油，用离心泵将轧制油原液输送到泵前乳化液输出管或乳化液箱泵吸口处，利用输出泵搅拌均匀乳液。,常见故障和处理办法,不必惊慌,问题总会有合乎逻辑的解答不要总是假设轧制油 有问题 因为变化因素太多,锈蚀,泡沫,带钢清洁度差,油耗高,霉菌生长,常见的问题,斑迹,碳化边,划伤,过润滑,欠润滑,轧制乳化液最重要的指标,乳化液浓度影响,过高油耗
12、高过润滑轧机振动清洁性差气泡,过低热划伤欠润滑易细菌增长易带钢锈蚀降低轧辊使用寿命,杂油,所说的杂油就是除了轧制油以外的油膜轴承油、液压油、循环油、润滑脂、齿轮油等 杂油泄漏进入乳化液，润滑性下降 乳化液稳定性下降 细菌/霉菌很快生长 容易形成油斑/斑迹 带钢表面清洁度差,残留物,任何可以让细菌停留的物体 铁粉 灰粉 皂类 乳化液管路中的“死区”，是真菌或细菌繁殖的“热土”。,主要原因 浓度过低吹扫不干净钢板表面铁粉含量高 其它原因 酸类物质介入细菌生长其它:冬天结露 冷凝水,锈蚀,锈蚀,原因乳化液浓度过高杂油泄漏严重搅拌不均，局部形成油包水碱性物质介入-清洁剂,除垢剂 乳化液液传输压力过高，
13、箱体容积太小使用的轧制油配方问题,原因：乳化液浓度过低，润滑不足轧辊温度过低，需要进行预热异物进入轧机开卷带钢之间摩擦导板带钢之间摩擦,划伤,措施：提高浓度轧辊预热除去异物酸洗涂油增加张力,划伤,原因 空气湿度大 杂油泄漏 库位存放时间长 雨水 吹扫装置问题 气候,斑迹,提高吹扫压力保持钢卷干燥,保持库位环境干燥,去除污染源,加快钢卷库位周转,防雨水措施,斑迹,措施：,加强撇油，减少杂油含量,原因：难闻的味道,污染低PH值-液体产生酸性一旦发生，传播迅速生存在油/水分界处在低浓度液中成长在污染物中繁殖液体的循环至关重要保持乳化液温度 50 60 度,霉菌生长,霉菌成长,原因：常以团状飘浮在机床
14、油箱中，或以果冻状存在于潮湿角落 浓度过低减弱乳化液的抗霉菌能力,霉菌成长,措施：检测浓度-调节 建议使用杀霉菌剂和清洗系统 超剂量杀菌剂?杂油泄漏,原因：带钢材料/规格变化乳化液喷嘴/吹扫乳化液残留物 铁粉、灰分、铁皂、细菌乳化液润滑性 浓度/漏油轧辊材质高铬辊/复合辊/高速钢辊/冷硬辊轧辊表面粗糙度带钢表面粗糙度轧辊预热状态,带钢清洁度差,措施：先轧薄料、硬料，后轧厚料、软料先轧宽料，后轧窄料提高乳化液温度、浓度提高轧制速度，轧辊预热提高带钢开/卷取张力，减薄率提高，撇除杂油提高轧辊表面硬度（镀铬辊）减少轧辊表面粗糙度,带钢清洁度差,原因：带钢表面乳化液，退火时挥发不尽，造成表面渗碳形成碳
15、化边。乳化液中的杂油含量高。轧机漏油滴漏在钢板表面。退火温度制度安排不合理，升温过快用稀盐酸检验是否碳化边。,碳化边,措施：防止杂油泄漏 改变退火制度，在3500C左右设保温平台，保温数小时，可以改善碳化边的形成。,碳化边,原因：这是一个敏感的话题。浓度波动 加油方式不对 轧制材料规格和浓度不一致 杂油泄漏 撇油器/磁性过滤器开启次数增多 乳化稳定性差，乳化液变松，ESI下降,油耗高,措施：均衡浓度生产 少量多批加油方式 排产要求变形量由大到小，浓度和变形量 保持也保持一致。防止局部出现油包水现象，引起油耗上升。控制撇油时间，最好静止撇油。补充新油，增加稳定性。,油耗高,立即行动,通常不止发生
16、一个问题 症状的结合可以帮助找出解决问题的方法 这样允许采用正确的纠正措施 节省时间、精力和金钱 通知油品供应商服务工程师，共同寻找答案。总结经验，提升自己技术水平。,好富顿（中国）有限公司,美国好富顿公司介绍,美国好富顿国际公司始建于1865年是特种油行业历史最长，经验最丰富的油品公司之一供应钢铁、机械、铸造、汽车、矿山等行业特殊油品全球拥有四十六家分支机构，总部设美国费城1988年，好富顿中国公司在深圳投资建造第一生产厂，2004年在上海松江建造第二生产厂，今年投产满足现代企业对高品质、高科技特殊油品和服务的需求,好富顿技术服务提供最佳解决方案,将产品、生产、销售列入ISO9001质量保证体系严格控制之下，确保全部出厂产品合格好富顿公司具备良好技术服务体系和专业服务工程师队伍提供专业化技术服务和支持，为客户提供最佳解决方案全球化组织的优势，能够分享全球化应用经验和技术支持一贯致力于保障客户和员工健康安全，周围环境保护,总结,感谢能有机会和全国窄带钢协会会员们在这里进行交流。也希望能有机会同各位合作，共同推进我国轧制油应用技术的发展，轧出世界一流的冷轧带钢。联系方式：美国好富顿（中国）有限公司电话：021-67742570传真：021-67742579谢谢大家！,
