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1、2 0 0 6 年润滑油科技情报站年会论文专辑国内不锈钢冷轧油现状及发展趋势马永宏，王洪斌 中国石油大连润滑油研究开发中心，辽宁大连1 1 6 0 3 2 )攘要：介绍了国内不锈钢冷轧工艺特点、对冷轧油的要求以及不锈钢冷轧油的发展现状和趋势。关键词：不锈钢；冷轧油；现状；趋势前言不锈钢具有优良的耐腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能等特性，在石油、化工、电子、仪器仪表等工业部门及家具建材等行业中被广泛应用。在不锈钢板轧制工艺过程中使用的润滑冷却介质被称为不锈钢板轧制油，在不锈钢轧制过程中起冷却、润滑、防锈等作用。随着我国经济水平的高速发展，对不锈钢冷轧钢板的需求量在飞速增长，同样对其在冷轧钢板生
2、产中所需的冷轧油从数量到质量的需求也在不断增长。1 不锈钢冷轧工艺的发展及其对冷轧油性能要求冷轧是利用材质硬度更大的工作辊碾压钢板，使之发生塑性变形的过程。轧制过程中产生两种类型的摩擦：( 1 ) 钢板变形，钢质点分子间的内摩擦，引起变形抗力；( 2 ) 带钢和表面问的摩擦。摩擦产生的同时伴有摩擦热和变形热，所以冷轧时施加润滑剂以满足润滑和冷却的要求，这是冷轧润滑剂最主要的两太作用。施加润滑荆可有效减小摩擦系数、降低轧制压力及能量消耗有助于增大加工率，提高轧制速度及生产率，并有助于控制辊型，改善轧件的板形及表面质量，减少轧辊的磨损。1 1 不锈钢冷轧工艺特点由于不锈钢的硬度高，因而通常采用多级
3、小型轧机或商精度可逆轧机进行轧制。全球9 6 的不锈钢生产由森吉米尔轧机( S e n c l z i m i rZ rm i l l ) 完成。但不锈钢冷轧工艺因厂家不同各不相同，以宝钢某厂不锈钢冷轧工艺为例，工艺如下：热轧卷焊接一机械破磷一1 # 酸洗一串连轧机冷轧一退火一2# 酸洗一平整一成品。可见冷轧油对冷轧及后续的退火酸洗工艺都有较大的影响，所以只有选用良好的冷轧油才能保证生产出合格的成品。不锈钢冷轧中，轧制油不仅是润滑和冷却所必须的，而且也是决定带钢表面光泽度的重要条件。1 ，2 不锈钢冷轧加工对润滑油的要求由于不锈钢的变形特点是变形抗力大，比一般普通碳钢高一倍左右，冷加工过程中会
4、产生形变马氏体，所以加工硬化速率快，需要更大的轧制能力与负荷，因此需要冷轧油有更好的润滑与抗粘辊性能；不锈钢的导热性能差，如3 2 1 不锈钢的导热性仅为碳钢的2 7 。因此，需要冷轧油有更好的冷却性能；一般的不锈钢要求良好的表面光洁度，如B A 板要求表面光亮如镜，所以要求不锈钢冷轧油有较好的清净光亮性能以确保表面光亮。轧制不锈钢板轧制力高达7 8 0 0k N 以上，流体润滑对减少摩擦，降低能耗等方面有利。但金属变形的自由度大，能显示出金属的结晶粒，由于光漫反射的作用，在流体润滑下轧出的带材表面发暗，达不到对金属光洁度和清净性的要求。而在边界润滑条件下，由于力、能等因素的原因，同样也是不可
5、取的。因此，确保既具有流体润滑又有边界润滑的混合状态润滑进行轧制，是不锈钢轧制工艺特点之一。不锈钢轧制的另一特点是易发生粘辊。所谓牯辊即油膜破裂，轧辊与带材直接接触。粘辊不仅造成板面出现周期性的凹坑，而且粘附在辊上的金属剥落在带材上，导致板面质量下降。为此，必须采用有效的润滑剂以降低摩擦并防止金属转移。一般使用多辊轧机轧制不锈钢。多辊轧机的特点是轧辊安装在闭口机架内，喷到轧辊上的轧制油既是冷却剂。又是工艺润滑剂，也是支撑辊轴承的润滑剂。因此，润滑剂应有很好的冷却能力，并能保持支撑辊轴承可靠工作。马永宏等国内不锈钢冷轧油现状及发展趋势2 不锈钢冷轧油主要性能特点润滑对轧材的质量和轧制操作有很大影
6、响，如表面精度、板厚变化、表面缺陷、污斑、轧制压力、压下率、轧制速度等，因而冷轧润滑剂主要有三大任务：其一是使轧机的能力充分发挥出来，在不改变现 有设备能力的情况下提高产量；其二是确保轧材有良好的表面精度，产品的表面质量直接影响到用户的使用；其三是降低能源消耗。根据不锈钢冷轧工艺及技术特点，典型的冷轧油通常采用矿物油系轧制油，通常4 0 C 粘度为6 -1 2m m 2 s 并且具有较好的润滑、极压性能、抗氧化性能、较高的闪点、良好的抗腐蚀性能、抗乳化性能、防锈性能和好的脱脂往能。其应具备的主要功能为： ( 1 ) 极压抗磨性：由于不锈钢冷轧轧制压力高，轧制油必须具有较强的极压性能，减少摩擦，
7、降低轧制压力，同时对支撑辊及传动装置进行润滑。( 2 ) 抗氧化性：不锈钢轧制油在循环使用过程中，在周期性的高温、高压作用下，以及与空气接触和在铁的催化作用下，易发生油品氧化变质，所以应具备较高的抗氧化性能。 ( 3 ) 粘度适中，确保其冷却性能，同时尽量减少退火时轧制油对不锈钢表面的污染，而其润滑性能可通过添加剂改善。( 4 ) 较高的闪点，以保证高速轧制过程的安全。3 国内不锈钢冷轧油的现状及发展趋势3 1 国内不锈钢冷轧油现状 不锈钢冷轧油在国内外一直没有统一标准，各生产厂家都是按照自己的企业标准进行生产。目前，国内不锈钢轧制油生产企业主要为一些小专业公司，产品质量难以得到保证，无法满足
8、不锈钢冷轧工艺的全面要求，不能充分发挥先进设备的生产能力；国内大型不锈钢冷轧企业大都采用国外公司冷轧油，如M o b i l 的g e r L r e x 2 6 ，E S S O 的S o m e n t o r N 系列和日本大同公司的d a ir o n 系列。但进口冷轧油价格昂贵，造成生产成本高，削弱了产品的市场竞争能力。 国内现有的生产厂家如上海海联润滑研究所、洛阳石化工程公司炼制研究所、兰州炼化总厂等所研制生产的不锈钢冷轧油由于在技术、价格、服务等方面有一定优势，在国内不锈钢冷轧油市场上也占据了一席之地。如上海海联润滑研究所研制的H I R l 3 1 8 不锈钢轧制油，采用深度精
9、制的基础油，具有良好的润滑性，可防止热擦伤及良好的退火清净性。其质量指标见表1 。表1H I R D l 8 不锈钢轧制油的质量指标( 企标)国内大型不锈钢生产企业使用更为普遍的不锈钢冷轧油如M o b i l 的g e n r e x 2 6 的实铡结果如表2所示。表2M o b i l 群衄凸盘6 实测结粟2 0 0 6 年润滑油科技情报站年会论文专辑3 2 不锈钢冷轧油发展趋势随着现代不锈钢轧机设备和工艺的不断改善和环保法规的不断完善，对不锈钢轧制油的要求越来越高，除了对润滑、冷却、光亮这些性能有更高的要求之外，还要有更好的环保性能，更小的油雾性能以保护现场工人的健康。具有良好的退火清净
10、性、保持钢板表面光洁度和提高轧机效率，这是将来不锈钢轧制油竞争的焦点。目前小公司不易做到这点，而国外专业公司也正是凭借这点在国内抢占市场。国外一些知名生产制造商M o b i l 、出光、E S S O 等公司，凭借多年的油品研发和丰厚的售前、售中、售后技术服务经验以及品质优良的产品，垄断了多数的不锈钢冷轧油高档市场份额。近1 0 年来我国不锈钢的表观消费量以高于G D P 二倍的速度增长，而且冷轧不锈钢的消费量很快将超过3 0 0 万t a 。不锈钢冷轧生产过程中，吨钢消耗量约2k g t ，若轧制量为7 万t a ，耗油量为1 4 0t a ，如果我国不锈钢生产量达到3 0 0 万t a
11、，则需要的冷轧油量为6 0 0 0t a ，不锈钢冷轧油作为一种高附加值的润滑油产品，其经济效益十分可观。我国越来越多的大型钢铁联合企业加入到这一领域，现有的国内不锈钢专业生产厂商如上海S K S 、张家港浦项、宁波宝新等公司也在加快发展步伐。而国外著名不锈钢企业德国的K T N 、法国的U G I N E 、美国的A L C 等也在加大技术改造的力度。为适应这一形势，世界不锈钢冷轧机技术有了长足进步。特别是德国的S U N D W I G 、西马克、法国的D M S 等公司，近年来在不锈钢冷轧机技术上取得很大成就，使冷轧机在生产规模、工艺操作、生产效率、产品品种、设备改进以及自动化控制等方面
12、都有了较高水平。特别是在产品质量上追求更高的厚度精度，更好的板面控制以及提高产品表面的光洁度方面。这样就对冷轧油在质量上提出更严格的要求。 4 结束语随着不锈钢冷轧板产量和技术的发展，冷轧油的市场需求量将会越来越大；而随着冷轧工艺的不断进步，对不锈钢冷轧油也有越来越严格的要求。不锈钢冷轧油应具备更好的轧机净化性、钢板净化性、铁粉易分离性、异种油分离性、表面均匀性等。所以国内生产企业若想及早占领此市场领域，需尽快研制出高技术含量、高附加值的不锈钢轧制油产品，以满足市场需求，提高经济效益。作者简介：马永宏( 1 9 7 8 一) ，女，助理工程师，2 0 0 2 年毕业于兰州大学化学化工学院应用化学专业，现主要从事工业用油及添加剂的研发工作。
