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２００８，Ｖ０１．３６，Ｎ０６
轻合金加工技术
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轧制油与板材表面质量的关系

胡红旗

（衡水中瑞化工科技有限公司www.zhongruikj.com
摘要：简述轧制油的润滑机制，分析轧制油对板材表面质量的影响。 关键词：润滑；变形区；光洁度；冷轧；黏度 中图分类号：ＴＧ３３９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１（１０７—７２３５（２００８）０６—００２１—０２
Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｈｅｅｔ ｓｕｒｆａｃｅ ｑｕａｌｉｔｙ、订ｔｈ ｒｏｌｌｉｎｇ ｏｉｌ

ＨＵ Ｈｏｎｇ－ｑｉ

（．Ｎｏｒｔｈｅａｓｔ Ｌｉｇｈｔ Ａｌｌｏｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｈａｒｂｍ １５００６０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｒｏｎｍｇ ｏｉｌ ｉｓ ａｎａｌｙｓｅｄ． Ｋｅｙ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅ
ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｗｉｌｉｎｇ ｏｉｌ
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ｑｕｅｒｙ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ｓｈｅｅｔ
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ｗｏｒｄｓ：ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ；ｄｅｆｏｒｍ
ｚｏｎｅ；ｆｉｎｉｓｈ；ｃｏｌｄ
ｒｏｌｌｉｎｇ；ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ
在铝及铝合金板材轧制过程中，实施有效的工 艺润滑，不仅是改善产品表面质量的需要，而且是实 现稳定、高效、高速轧制生产的需要。我公司１

７００
件的表面质量下降。当变形区呈现油膜极薄且牢固 连续时，轧件可获得最佳表面光洁度…。 ２ １ ７００
ｒａｉｎ冷轧机轧制油润滑、冷却
ｎＬｒｎ冷轧机在轧制铝合金板材过程中采用轧制油作 为工艺润滑油，提高板材表面质量等方面效果明显， 但在使用过程中也存在一些问题，现就轧制油与板 材表面质量的关系进行分析。 １
工艺

轧制油使用的循环过程：向轧机输送轧制油一
一经轧机底部流回地下室沉淀箱一返回污油箱一

制变形区（图１）。
轧制油的润滑机制

在板材轧制时，旋转的轧辊表面和轧件表面通
一经过滤机过滤—一净油箱—一冷却—一再输向轧
过机械夹带和物理吸附作用，使轧制油增压进入轧 辊和轧件的楔形缝隙间，轧制油越靠近楔顶，润滑楔 内产生的压力就越大，当其压力达到轧件的屈服强 度极限时，一定厚度的润滑层进入轧件轧制变形区， 形成油膜。随着轧制速度增加，进入轧制变形区内 的油膜厚度也迅速增加，轧辊与轧件间的摩擦逐渐 由干摩擦、边界摩擦转变为液体摩擦。干摩擦时轧 辊与轧件直接接触，轧辊和轧件表面磨损严重。液 体摩擦时轧辊和轧件完全被润滑油膜隔开，这时轧 制的稳定性变差，且轧辊对轧件的表面影响减弱，轧 收稿日期：２００８—０２—２６
喳 封撇 群 闶－７

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厂。
番鸺院ｌ过滤箱

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图Ｉ轧制油使用的循环过程
轧制油起润滑、冷却和洗涤作用，１
７００
ｍｍ冷轧
作者简介：胡红旗（１９７３一），男，河南许昌人，工商管理硕士研究生，主要从事设备管理方面的工作。
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机用油量１１０ ｔ，循环使用。在轧制变形区的喷嘴分 别安置在轧机入口侧和出口侧，上、下各一组，每组 分三排，共３３×３个喷嘴，以一定的角度向变形区喷 射轧制油【２］。对喷嘴的控制可以根据轧制时的需 要，单个控制，也可以按顺序打开，主要目的是控制 辊型，从而控制板形，调控板材压延时出现边浪、中 浪等质量问题。 ３
铝粉尘和颗粒，污染的轧制油中混有粉粒、铝屑、氧 化物和泥沙。铝屑是从轧件上脱落，尺寸Ｏ．０１

２

ｍｉｌｌ，
ｍｍ；氧化物是油品老化和铝经塑性变形摩擦时产 ｔａｎ；泥沙是轧件受污或系统内
生的，粒径０．１胛一ｌ
落入尘土，粒径为几微米至数毫米。因此，轧制油要 经过过滤净化才能循环使用。 轧制油过滤净化装置（如图２）：板式过滤机工作 面积０．９

ｍ×３６
轧制变形区影响铝板冷轧润滑效果

的因素

冷轧时，坯料温度低（７０℃～８００Ｃ），轧辊与轧件
ｍ，工作压力０．０５
ＭＰａ～０．４
ＭＰａ，过

ｔａｎ【３ Ｊ。
滤通过能力６ 藻土。
５００
Ｌ／ｍｉｎ，公称过滤精度０．５
过滤介质是热熔无纺布，助滤剂为ＺＩＥｄ）０３型硅
接触界面上单位压力高，对冷轧产品的表面质量一 般要求较高。因此，不仅要求冷轧润滑油有良好的 减摩降压作用，而且要能显著改善产品表面质量，保 证产品退火后表面没有油斑。 影响铝板冷轧润滑效果的因素很多：轧辊表面 和轧件原始表面状况，润滑油特性，轧制压下率，轧 制速度，铝板的力学性能等，它们最终影响变形区内 形成的润滑油膜，从而制约润滑性能。变形区域可 能存在着流体润滑、边界润滑和部分凸体峰处直接 接触的滑动润滑，而各占的比例大小，主要根据油膜 厚度确定，也与轧辊和铝板的表面微凸不平度有关。 轧辊的表面光洁度对轧制后铝板的表面光洁度有直 接影响，轧制油在变形区形成润滑油膜保护辊面，可 有效地防止粘辊。 在其他条件不变时，变形区油膜厚度不同，将导 致轧出的产品表面光洁度不同。当变形区呈现油膜 极薄且牢固连续时，即极限润滑状态，可获得最佳的 产品表面光洁度。当变形区润滑油膜不连续时，根 据现场生产经验会经常出现粘辊现象，而油膜过厚 时（尤其在高速轧制条件下），即使辊面粗糙度很小， 也难以获得好的产品表面质量。

图２板式过滤机示意图

下箱
缓 蕊
一Ｉ Ｉ Ｉ污油Ｉ二

ｉ‘，４
ｏ≈ｊ，‘嗣灞隘ｊ二：：：：：．’－叠。’

滤网
二＿＝：＿二二＝玮湖３－－－－－
缓 ≤
硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸沉积所 形成的。这种硅藻的独特性能在于能吸收水中的游 离硅形成其骨骼，当其生命结束后沉积在一定的地 质条件下形成硅藻土矿床。它具有一些独特的性 能，如多孔性、较低的密度、较大的比表面积、相对的 不可压缩性及化学稳定性，使其成为天然的助滤剂， 在实际应用中效果良好。 ４．３轧制油的防氧化控制 在连续轧制过程中，轧制油处于较高的温度下 循环使用，油品必然会受到氧化作用。由于油受到 铝及油溶性铝化合物的催化作用，其氧化速度将是 正常情况下的１０倍，氧化的结果是生成酸性及分子 量较大的物质，使油品酸值及黏度有较大的改变，严 重时会对轧制过程及产品质量、性能产生很大的影 响。黏度变大会使产品褐斑加重，对提高轧速及产 品表面质量均有害。酸值增大易腐蚀板材，其表面 生成白斑。与褐斑不同，白斑一旦形成将无法消除。 在轧制油使用的初期，轧制油在高温下不间断 地循环，在封闭的油箱内产生大量气泡，油的体积增 大，从油箱的排气孔排出，造成缺油。气泡的产生使 轧制油中含有空气，影响油泵传输效率，从而引发系 统高液位，在电气自动控制的作用下，系统断电停止 运转，在实际工作中常常误以为是机械故障，如果没 有经验很难正确判断，而耽误生产。解决的方法是
４轧制油在使用中的控制

４．１轧制油的油温控制

１ ７００
ｔｏｎｉ冷轧机轧制油工作油温要求为３５℃一
４５℃。在此油温范围内轧制油的各项性能指标都较 好，比如，在４０℃测试的运动黏度值最好，有利于提 高轧速，加快了油品的流动，加快了冷却过程，同时 在轧制油循环通过过滤机时有好的过滤性能。使用 压缩空气容易吹去卸卷前的铝板面上的积油，也有 利于添加剂的溶解。 ４．２车Ｌ￥１Ｊ油的过滤 轧制过程中，每吨纯铝板材将产生１０

ｇ。１８
ｇ的
加入二甲基硅油（抗泡沫剂），
（下转第４１页）
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ｏｆ Ｍａｔｅｒｉ－
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ｒ【ｒＬ 刀
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ｒＬ

ｒ●Ｌ
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ｒＬ ｒＬ
（上接第２２页） 其用量是轧制油量的（５．７）Ｘ １０～。为了使二甲基 硅油易于在轧制油中分散均匀，可以先用净油进行 稀释（轧制油与二甲基硅油的比例为９：１），然后最好 使配制剂呈雾状喷入循环轧制油中。抗泡沫剂的作 用在于降低油的表面张力，使气泡合并变大而消除。
５结束语

为了获得良好的轧制板材表面质量，在现场操 作中应做好各项工作，例如，根据不同的轧件性能匹
参考文献：

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阿卢诺夫铝业公司对熔铸生产线进行技术改造

全球最大铝板带轧制企业——阿卢诺夫铝业公司正在对其熔铸生产线进行全面的技术改造，该公司所需 扁锭约１

２００
ｋｔ／ａ，除小部分由莱茵铝厂供应外。大部分由企业自产。
阿卢诺夫铝业公司熔铸厂共有１３条相同的由熔炼炉．静置炉．半连续扁锭内导式铸造机组成的生产线。 每条生产线的扁锭产量１００ ｋｔ／ａ。熔炼炉容量及静置炉容量分别为１２０ ｔ，前者为圆形，内径１０ ｍ，有６个蓄热 式烧嘴，熔化速率３６ ｔ／ｈ；静置炉为矩形，可倾动，装有４个蓄热式烧嘴。 阿卢诺夫铝业公司现正在对熔炼炉．静置炉组进行分期分批技术改造，改造工作由高奇公司（ＧａｕｔｓｃＩｌｉ）承 担。据称，经改造后的炉组的综合热效率高达８２％，这可能是全世界铝加工厂熔炼．静置炉组热效率最高的。 节能效果由三部分组成：蓄热式烧嘴的热效率为６０％；从蓄热器排出的烟气的温度为２６５０Ｃ左右，用于加热工 厂待熔化的铝后再用来加热水，其热水供附近居民用。经过三级利用后，排出的烟气温度降到１００℃左右。
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