轧制油管理.doc

铝板、带、箔材轧制过程中，轧制油的管理极为重要。轧制油不仅起润滑、冷却作用，也起到洗涤作用。轧制过程中产生的氧化物、铝屑以及空气中落入的尘土等，都会被轧制油带走。如果轧制油得不到有效过滤，那么随着轧制的进行，油的污染将会越来越严重。导致铝带卷表面出现划痕和油污，铝箔出现针孔。轧制油中存在8um以上的颗粒是使轧制油发生黑化的原因[1]，颗粒数量越多，黑化越严重。轧制油的组成是在基础油中加入添加剂，以增加其油膜强度，有利于轧制的顺利进行，而且，轧制不同的产品应采用不同种类的添加剂。目前，国内常用的轧制油过滤系统为板式过滤器，用硅藻土作为助滤剂，无纺布作介质。
1 轧制油和添加剂的组分
我公司的铝板、带、箔材轧机所使用的轧制油的基础油均为低硫、低芳烃类。对基础油的要求是在保证安全防火的条件下，闪点在90~100℃。馏程要窄，最好范围不能超过40℃，铝材退火后不会被它粘污，粘温特性好，温度变化时对轧制油的减缩能力影响小，流动性和导热性好。
基础油一般选用低粘度的。低粘度基础油分为两种，一种的粘度为1.6×10-6m2/s(40℃)，另一种的为2.4×10-6m2/s(40℃)。用于轧制铝箔又有两种用法：
（1）粗轧制时用粘度较高的基础油，精轧时用粘度较低的基础油。这种用法既考虑了粗轧的绝对压下量大，需要提高轧制油的承载能力，又兼顾了精轧后要避免铝箔表面产生油斑的要求。
（2）粗、精轧时共用一种低粘度的基础油，调整添加剂的含量来满足粗、精轧不同的工艺要求。这样做，从轧制油的管理上比较方便，也是可行的[1、2]。
表1为铝板、带轧机所使用的D100轧制油和箔材轧机使用的D80轧制油的基础油的理化性能指标。
表1 不同轧制油的基础油的性能指示
检验项目 D80 D100 检验方法
密度(15℃)//kg-3 817.5 820.6 GB/T1884-2000
馏程/℃ 200/255 235/265 GB/T6536-97
闪点/℃ ＞80 ＞102 GB/T261-83(91)
运动粘度(40℃)/mm2s-1 1.55~1.75 2.1~2.45 GB/T265-88
硫/mg·kg-1 ＜0.5 ＜0.5 SH/T0253-92
灰分/% ＜0.005 ＜0.005 GB/T508-85(91)
外观 验员 无色、无味、透明 无色、无味、透明
目测 杂质和水 无 无
为了获得轧制的各种功能，使轧制油具有薄而强的油膜和适当的磨擦因数，向轧制油中加入添加剂，最好采用精致的高醇、高脂肪醇或它们的脂类共氧化物作为添加剂，因为它们的稳定性好，与铝材不发生反应，不含产生铝材退火时油斑，在低温下退火能脱脂。
轧制油的添加剂对轧制油性能的影响见表2。

表2 添加剂对轧制油性能的影响[2]
种类 油膜厚度 油膜强度 润湿性 热安全性 光泽 抗油斑
脂肪酸（R-COOH) 薄 强 良 差 优 差
酯(R-COOR) 厚 强 差 良 可 可
醇(R-OH) 薄 弱 优 可 良 良
在实际使用中使用两种以上混保物，互相取开补短。从高速轧制、脱脂和经济观点来说，希望添加剂尽量少。
一般板、带材轧机主要使用醇，而铝箔轧机主要使用酯，添加少量醇，从而使轧制油达到最佳效果。醇的添加量一般为基础油量的5%~8%，酯的添加量为基础油量的3%~5%当酯含量低于3%时，则在轧制铝材时会发生压不下的现象；而高于5%，铝材退火后易产生油斑。各铝加工厂所用的基础油和添加剂各不相同，因此，应根据实际情况来确定适合本厂的最佳配比。

2 轧制油的过滤
铝材轧制过程的润滑条件是流体动力润滑和边界润滑的混合润滑。如果轧制油含有铝粉，轧件在轧制过程中就会产生许多表面质量问题，特别是精轧阶段。如果在轧制油过滤时操作不规范，则会在轧制过程中出现喷油，换纸时跑油，滤饼不干，滤饼不平整，薄厚不一等现象。有的铝加工厂轧制油过滤后油色发暗、不透明，即使静置10天甚至半月也不透明清亮，既浪费了轧制油，又消耗动力。因此，轧制油的过滤工艺极为重要。
轧制油的全程过滤分三部分：预涂周期、基本供给周期和清洗周期。其基本原理是在恒定流速下在过滤板上预涂一层助滤介质，并保证在过滤过程中不断有硅藻上土添加到被过滤的油液中。此时，我们可以将滤饼看成是不可压缩的（硅藻土的滤饼就可视为是刚性的）。如果无预涂工作，则硅藻土在相当长时间内悬浮无法沉降，不能形成预涂层，会造成超细铝粉不能被滤掉而被反复磨细，轧制油迅速黑化。
基本供给周期是预涂后再将助滤剂均匀加入到过滤器的净油中，然后再把污油通入过滤器的净油中，此周期为基本供给周期。随着预涂层周期连续形成和基本体给周期的断续形成，过滤饼逐渐加厚。随着过滤层加厚其阻力增大，当过滤压力达到规定压力则过滤过程终了。下上步就是吹洗干燥的清洗周期，到此整个过滤周期就算完结。
预涂层一般保持在2~3mm为最佳，如果这一层太厚则过滤阴力太大。如果这一层太薄，那么含有脂肪酸的轧制油，会使预涂层表面很快被盖住，或者使过滤介质污染。上述两种情况都会缩短过滤周期，而频繁地更换过滤介质，也易导致铝材被腐蚀。
3 日常监测及分析方法
轧制油长期受高温、高压的作用会变质，轧制油中还会混入油雾润滑油、液压压上油、油脂和铝粉，使 轧制油的性能产生很大的变化。因此，定期检测轧制油的各项指标，看它们是否在允许范围内，是十分必要的。
轧制油的分析项目与指标见表3。粘度的提高意味着有其他油混入或进是轧制油变质，造成脱脂不良，退火后易产生油斑；终馏点提高或残量增加意味着有其他油混入或变质蚵能引起脱脂不良；机油含量的增加，表示有其他油类混入，此时应检查轧机液压部位是否漏油；应根据轧制油的分析结果撑握添加剂的含量，但于随时控制轧制效果。
表3 轧制油的分析项目与指标
分析项目 目标值 周期
板带 箔材 每周一次
粘度 ＜2.5% ＜2.0% 每周一次
馏程 235/265℃ 210/255℃ 每周一次
机油 ＜5% ＜1% 每周一次
添加剂 5%~8% 3%~5% 每周一次
轧制油的温度也是影响铝材表面质量和轧制速度的一个因素。轧制油温应随轧制道次和轧制铝材的品种不同而异春油温控制范围见表4。
表4 轧制道次与油温对应关系
用途 轧制道次 油温/℃
铝箔轧制 1~2 35~45
铝箔轧制 3~4 45~55
铝箔轧制 5~6 50~60
铝板带材轧制 所有 30~50
根据安全防火的要求，轧制油使用一年后要全部更换。换油时，必须将储油箱内的油垢彻底清洗干净。
4 结束语
轧制铝板、带、箔材选用低硫低芳烃且粘度低的基础油，添加剂应根据轧制铝材的品种不同而选用醇或酯。轧制油的过滤过程必须有预涂阶段。每周一次的油品检验必不可少，检验项目应包括轧制油的粘度、馏程、机油含量、添加剂含量、酸值等。轧制油温对轧制的影响也十分重要。

2006-11-3