作者：趙志新，楊(yáng)鶴

摘 要：介紹了(le)鋼廠中熱軋(zhá)窄帶鋼(gāng)的生産情況，目(mù)前國内的(de)窄帶軋機絕大(dà)多數采(cǎi)用的是幹油潤滑方式，我廠通過技術改造升級為油氣潤滑方式，這種氣液(yè)兩相流體冷卻潤滑技術，與其它潤滑(huá)技術相比有着(zhe)無可比拟的優(yōu)越性，并對油氣潤滑(huá)系統的技(jì)術特性和設備特點進行了分析。以唐銀鋼鐵(tiě)熱軋窄帶軋機參數為基礎，對油氣潤滑和幹油潤(rùn)滑方案進行了技術經濟對比，研究表明采用(yòng)油氣潤滑方式，軸承消耗和油品采購費(fèi)用等綜合軋制成本大幅降低(dī)，産品質(zhì)量更加穩定。其(qí)結果可為熱軋生産線(xiàn)油氣(qì)潤滑改造提供參考。

關鍵詞：熱軋窄帶；油氣潤(rùn)滑：氣液兩相；軋制成本

1 引言

軋鋼機是帶鋼生産中的主要設備，整套軋制機(jī)列采用軋(zhá)輥(gǔn)對鋼坯進(jìn)行壓下軋制和寬(kuān)展(zhǎn)成形完成整個軋制過程。目前，幹油(yóu)潤滑依然是舊的熱軋(zhá)窄帶設(shè)備采用的最普遍的潤滑方式，但(dàn)随着油氣潤滑技術的的出現(xiàn)，正有越來越多的(de)新的熱軋窄帶設(shè)備采用(yòng)先進的油(yóu)氣潤滑技術，同(tóng)時(shí)也逐漸把舊的軋制設備(bèi)的幹油潤滑改(gǎi)成油氣潤滑形式。

目前國内的(de)熱軋窄帶生産線約有兩百多條，鋼鐵企業之間競争激(jī)烈，鋼鐵行業利(lì)潤微薄，企業的各項工作，都以效益為中心，以盈利為(wéi)目标(biāo)進行。為在衆多生産廠家中(zhōng)占領更多市場提高(gāo)産品(pǐn)盈利能力，在努力提高産品質(zhì)量的同時，還要通過内部挖潛降低軋制成本，實現盈利目标(biāo)。

唐銀公司主要産品(pǐn)是寬度355mm以下的熱(rè)軋窄帶(dài)鋼，超薄窄帶和低合金帶鋼等品種。軋機軸承消耗和潤滑油消耗(hào)占據了很大一部分軋制成本，在詳細了(le)解實際生産條件和設備結構(gòu)的基礎上，我們對軋機軸承座進行了改造，并将軋機軸承由幹(gàn)油潤滑方式(shì)改造為油氣潤滑方式。

2 軋機工(gōng)作環境分析

受熱鋼坯輻射的影響，軋輥(gǔn)軸承的工作環境溫度高，并(bìng)且初軋(zhá)機列要在重載狀況下保(bǎo)持較低的轉速，同時(shí)還會受到冷卻(què)水和氧化鐵皮等雜物(wù)的侵入。因此，軋機(jī)設備的工況條件非常惡(è)劣(liè)，即：高溫、重載、低速、水和(hé)氧化鐵皮。

軋鋼設備的環(huán)境溫度很高，因此必(bì)須考慮潤滑劑能夠順利輸送(sòng)到潤滑點，而且(qiě)應具有較高的粘度。幹(gàn)油由于在高溫下極易碳化，會造成供(gòng)油管道和分配器的堵塞，失去了對軸(zhóu)承的潤滑和密封作用(yòng)，造成軸承損壞，軸承内圈(quān)粘輥嚴重無法(fǎ)剝(bāo)離。

由于初軋設備具有重載和低速的特點，因此，要求在摩擦表面必須形成有一定厚(hòu)度(dù)的油膜，并具有很強的(de)承載能(néng)力。軸(zhóu)承處于極低的轉速時是很難形成油膜的，所以軸承(chéng)在啟動和即将停(tíng)止時(shí)磨損會很大。軸承運轉不良或損壞，會影響鋼材軋制質量。

軋機周圍有大量冷(lěng)卻水和氧化皮等雜物(wù)，冷卻(què)水和氧化鐵(tiě)皮(pí)等雜物侵入軸承，造成幹油通道和分配(pèi)器堵塞，整個幹油潤滑系統(tǒng)處于癱瘓狀态。因此，必須要在軸承内(nèi)部保持連續的(de)正壓，使(shǐ)軸承具有(yǒu)良好的密封性能。對于幹油潤滑來講，幹油(yóu)真正起潤(rùn)滑作(zuò)用的(de)隻是極少的量，大部分量(liàng)的幹油是對軸(zhóu)承起密封作用的。從(cóng)實際使用的情況(kuàng)來看，即使加大軸(zhóu)承的(de)幹油使用量，潤(rùn)滑效果并沒有得到改善。冷(lěng)卻水系統會被從軸承座溢出的幹油(yóu)污染，大大增加水處理費用；使用過的(de)幹(gàn)油難(nán)以處理，會對環(huán)境造成污染。

另外，軋制過程中軋輥高速(sù)旋轉，操作人員是無(wú)法靠近的(de)，在惡劣的工況條件下長時間不間斷運行，必(bì)須借助先進的監控手段(duàn)來對整個潤滑系統(tǒng)的工作狀況進行監控，幹油(yóu)量不易控制。

軋制(zhì)設備的這些與(yǔ)潤(rùn)滑有關的問題，如(rú)果不改變幹油潤滑方式(shì)，是無法解決的(de)。而油氣潤滑最适合于惡劣的工況(kuàng)條件，它對解決上述問題(tí)遊刃有餘。

3 油氣潤滑原理

油氣潤滑是一種“氣(qì)液兩相流體冷卻潤滑技術”， 它兼有流體動壓(yā)和流體靜壓的雙重作用，承載能力大大提高，它使作相對運動的摩擦(cā)表面始終處于良好的工作狀态下。

在油氣(qì)潤滑系統中，壓縮空(kōng)氣是潤滑劑(jì)的輸送載體。如圖1所示，連續流動的(de)壓縮空氣在管道中間以每秒50-80米的速度向前高速(sù)運動；在壓縮空氣的(de)作用下，潤滑油以油(yóu)膜形式粘附在管壁四周，并以每秒2-5厘米(mǐ)的速度緩慢向前移動。在到達油氣流出口(kǒu)時， 油膜(mó)變得越來(lái)越薄，且連(lián)成一片，最後以極其精細(xì)的連續油滴流噴射到潤滑點(diǎn)。由于油和氣的(de)速度差(chà)别很(hěn)大，所以(yǐ)，油和氣不是融合在一起的，從油氣管道(dào)出來的(de)油氣是分離(lí)的。

4 油氣潤滑系統的組成

油氣(qì)潤滑系統(tǒng)主要由主(zhǔ)站、油氣分(fèn)配器、plc控(kòng)制(zhì)裝置和管道附件組成，為了滿(mǎn)足衆多潤滑點的需要設置了(le)衛星(xīng)站油氣潤(rùn)滑系統，油氣混合是在(zài)衛星站上進行的，同時(shí)在衛星站(zhàn)上還單獨配置了壓縮空氣處理裝置。

油氣可實現多級分(fèn)配，管路系統非常簡單(dān)。如每架軋(zhá)輥分為(wéi)操作(zuò)側和傳動側，有十幾個軸承(chéng)，隻要在該(gāi)輥組(zǔ)的機架上接一根油(yóu)氣管道來為整個輥組的軸承供送(sòng)油氣流。而如果(guǒ)要更換輥組的(de)話，隻要拆(chāi)卸一根管子即(jí)可。

油(yóu)氣?滑系統的監控手段非常完善，可對供(gòng)油壓(yā)力、空氣壓力、供(gòng)油狀況(kuàng)和油箱液(yè)位等進行監控，一旦(dàn)出現異常，plc控制裝置立(lì)即會發出報(bào)警信号提示工作人員處理。

4.1 主站

4.1.1主站是潤滑油供給(gěi)、控(kòng)制和輸(shū)出以及plc電氣控制的總成。

主站主要由油箱、潤滑油的供給、控制和輸出部分(fèn)以及plc電氣控制部分等組成，用于向各(gè)衛星站供送潤滑(huá)油。

4.1.2 潤滑油的供給、控制和輸(shū)出部分(fèn)

在油箱頂闆上配置了兩台小(xiǎo)流量(liàng)齒輪泵，一台工作，一台備用，能把具(jù)有一定壓力的潤滑油輸送到各衛星站，它是油氣潤滑系統(tǒng)潤滑油的(de)供應源。齒輪泵上裝(zhuāng)有一個溢流閥(fá)，其調(diào)定壓力為80bar。齒(chǐ)輪泵的吸(xī)油口上(shàng)裝配有吸油過(guò)濾(lǜ)器，齒輪泵的(de)工作(zuò)壓(yā)力由壓力表來顯示(shì)。在(zài)油箱上的櫃中配置了蓄能器、數顯壓力繼電器和高壓過濾器，這是潤滑油的控(kòng)制部(bù)分。蓄(xù)能器能使系統保持穩定(dìng)的供油壓力。

4.1.3 plc電氣(qì)控制部(bù)分

plc電氣控制裝置帶有液晶顯示的操作面闆(pǎn)，安裝(zhuāng)在主站上，具有測試(shì)模式、就地模式和遠程模式，有完善的監控功能，能對油箱液位(wèi)、供油壓(yā)力、濾油壓差、壓縮空(kōng)氣壓力、潤滑油的供應狀态以及油氣流進行監視。

4.2 衛星站

衛(wèi)星站是壓縮空氣處理及潤滑油的分配以及油氣混合和輸出的總成(chéng)，每個衛(wèi)星站都能獨立工作。衛星站主要由空氣過濾裝置、調壓閥，電磁閥、壓力(lì)開(kāi)關；潤滑油的分配、油氣混合和輸出部分等組成，用于向其管轄的區域供送油氣(qì)流。

4.2.1 潤滑油的分(fèn)配部分

由主站供送的潤(rùn)滑油由衛星站中配置的遞進式分(fèn)配器進行分配後進入油氣混合塊。在遞進式分配器的(de)進口處裝有1個二位二通電磁閥（油閥），當遞進式(shì)分配器在一個潤滑周(zhōu)期内完(wán)成(chéng)了規定的(de)工作次數後(hòu)，該油閥會自動關(guān)閉，直至下(xià)一個潤滑周期(qī)開始(shǐ)時再次打開。每一個遞進式分(fèn)配器上均裝有(yǒu)接近式(shì)開關對(duì)其工作狀況進行監視。

4.2.2 壓縮空氣處(chù)理和(hé)供給部分

壓縮空氣(qì)由現場提供。如果壓縮空氣含水量(liàng)多且比較髒，用戶可以在空氣進口(kǒu)處再配置一個氣水分離器和(hé)空氣過濾器。

壓縮空氣處理裝置，包(bāo)括空氣過濾器(qì)（具有自(zì)動排水功能）、二位二通(tōng)電磁閥（氣閥）、減壓閥和壓力開(kāi)關。壓縮空氣的(de)開閉由氣閥來控制(zhì)，并供送給油氣潤滑系統，壓縮空氣壓力由減壓閥進行(háng)設定并由壓力開關監視，當氣壓低于設定值（2bar），就會發出故障報警信号。

4.2.3 油氣混合和輸出部分

油氣混(hùn)合(hé)塊安裝在遞進式(shì)分配器的下遊。壓縮空氣在油氣混(hùn)合塊中與從遞進式分配器分配來(lái)的潤滑油混合形成油氣流(liú)并(bìng)将其(qí)輸送到油氣分配(pèi)器。

衛星站的每一個油氣出口都裝(zhuāng)有一段可目視油氣流動情況的透明軟管。

每個衛星站上裝有1個10回路接插件，負責連接(jiē)主站和衛星站之間的信(xìn)号線，将各(gè)個電氣元件的執行信号(hào)輸送給主控制(zhì)箱并接受(shòu)主控制箱發出的控制指令。

4.2.4 插入式油氣分配裝置

插入式油氣分配裝置安裝在軸(zhóu)承座内(nèi)，把油氣流分配到四列圓柱滾子軸承和止(zhǐ)推軸承。

5 結(jié)論

現場使用證明，窄帶軋機采用油氣潤滑後，軸承運轉靈活，使用壽命大大延長，與(yǔ)傳統(tǒng)幹油相比(bǐ)至少可以提高3倍以上，在線燒軸承的現象得以杜絕，軸承采購費用大幅降低；潤滑油(yóu)基(jī)本實現(xiàn)零排放，利用率(lǜ)99%以上。所有軸承每小時耗(hào)油量僅為646ml，全年(nián)按7000小時計算(suàn)為4522升，即(jí)約23桶油（200l/桶(tǒng)）；潤滑油的耗量以及水處理費用大幅(fú)下降，設(shè)備運行和(hé)維修(xiū)費用降低(dī)，降(jiàng)低了噸鋼軋制成本，提高了産品質量，工(gōng)廠環境更為潔淨。

參考(kǎo)文獻：

[1]汪德濤，林(lín)享耀.設備潤滑手冊

[2] ort.油氣(qì)潤滑系統.上海奧瑞特潤滑(huá)有限公司

[3]連家創.李滿春.軋鋼設備及工藝.原東(dōng)北重型機械研(yán)究院.1985

來源：中國機械(xiè)

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