冷轧中乳化液对轧制力影响

在可逆轧机起车及降速阶段，采用相同的压下规程，适当增加乳化液的浓度，就可以明显降低轧制力;当其他条件基本一致时，56 ℃的乳化液比 49 ℃的乳化液润滑能力差，轧制力平均大 3%左右，而且是每道次轧制力都要大一些;在轧制薄规格带钢时，必须用参数适宜的乳化液进行轧制润滑，才能使单机架平稳地轧制薄规格带钢。

 

乳化液主要由基础油、乳化剂、添加剂和水组成。除了乳化剂外，其他各组分的性能、含量也会对乳化液的润滑性能、使用效果及使用寿命产生重要影响。乳化液的主要功能有冷却、润滑、防锈等，其化学性能对其功能有一定的影响。其冷却功能主要是用以冷却轧件和轧辊，减小轧件变形，提高板形精度，延长轧辊寿命，进而提高轧制速度和压下量，提高生产率。在现有的乳化液中均加有各种润滑添加剂，如脂肪酸油、酰胺酯、聚合物等，它们可起到轧制润滑的作用，能有效减小轧辊和轧件之间的摩擦力，提高产品的精度和表面光洁度，延长轧辊寿命。某厂采用斯图亚特公司的轧制油，乳化液为大轧制力弥散形乳化液。该乳化液黏度为 55 Pa·s(40 ℃时)，皂化值为 190 mgKOH/g，闪点 230 ℃，pH 值为 5.3~5.8，存放温度为 25~40 ℃。

 

 

乳化液的使用温度也是影响轧制润滑的主要因素之一，温度影响弥散形乳化液的油滴颗粒大小和展着性。过低的温度有可能使乳化液产生酸败，生长细菌，且低温不利于轧制油中极压剂等添加剂发挥作用而影响润滑;温度过高，乳化液颗粒度易长大，影响乳化液稳定性，油耗上升。在其他条件完全相同的情况下，不同乳化液温度对轧制带钢有一定的影响，如表 1 所示。

 

 

由表 1 可以看出，在其他条件完全相同的情况下，56 ℃的乳化液比 49 ℃的乳化液润滑能力差，使得轧制力平均大 3%左右，而且是每道次轧制力都要大一些。

 

 

乳化液浓度是乳化液在使用过程中的一个重要参数，在轧制不同品种规格的带钢时，有不同的乳化液浓度适中值。乳化液浓度高，离水展着量增加，导入油膜量增加，导致过润滑，会造成带钢和轧辊之间打滑，容易产生划伤、轧机共振、板形不良等现象;乳化液浓度低，离水展着量减少，导入油膜量减少，能耗增加，导致润滑不足，且使轧后板面发黑，容易产生热划伤、轧机共振等现象。调整乳化液浓度是实现更大压下率和减小轧制力的重要手段之一。在其他条件基本相同的情况下，不同乳化液浓度对轧制带钢存在一定的影响，如表 2 所示。

 

 

 

从表 2 可以看出，在其他条件基本相当的情况下，浓度为 2.5%的乳化液比浓度为 3.5%的乳化液的润滑能力差，使得每道次轧制力都大一点，末道次轧制力甚至大 310 t，这对板形影响很大，不利于带钢正常下线，甚至断带。所以当采用相同的压下规程时，仅适当增加乳化液的浓度，就可以明显降低轧制力，这样原本不可能的压下率就得以实现。

 

 

皂化值是评价轧制油润滑性能的重要指标，反映轧制油中的动植物油脂肪酸含量，通常是用氢氧化钾与轧制油浓缩油进行皂化反应，1 g 轧制油浓缩油所消耗氢氧化钾的毫克数即为此轧制油的皂化值。一般认为轧制油的皂化值越高，其润滑效果越好。乳化液中的杂油不具有润滑能力，因此如果乳化液中杂油含量大，乳化液皂化值就会下降。当乳化液皂化值下降时，单位体积的乳化液润滑能力也会下降。根据乳化液厂家提供的报告，将原来轧制普通产品的皂化值大于 140 mgKOH/g 修改为乳化液皂化值大于 160 mgKOH/g。

 

 

在轧制过程中发现，在其他条件基本相同的情况下，乳化液浓度、温度、皂化值对轧制力的影响非常大。

 

1)在可逆轧机起车及降速阶段，当采用相同的压下规程时，适当增加乳化液的浓度，就可以明显降低轧制力。

 

2)当其他条件基本一致时，56 ℃时的乳化液比 49 ℃的乳化液润滑能力差，轧制力平均大 3%左右，而且是每道次轧制力都要大一些。

 

3)在轧制薄规格带钢时，必须用参数适宜的乳化液进行轧制润滑，才能使单机架平稳地轧制薄规格带钢。