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          鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術及挑戰

          時間:2019-01-26 09:33:03    來源:潤滑油情報網    瀏覽:853    

                 隨著現代工業技術的發展,對鋁合金薄板帶的質量要求越來越高。鋁合金薄板帶通過熱、冷軋軋制達到相應尺寸規格、性能和表面質量的要求,要有效地達到這些要求,對軋制工藝潤滑技術提出了較高要求,需要選擇合適的軋制工藝潤滑劑,同時要對工藝潤滑劑進行合理的維護和管理,使潤滑劑的功能得到有效及穩定地發揮。

                 鋁合金薄板帶軋制產品

                 鋁合金薄板鋁是鋁板帶中的主要產品,主要應用于易拉罐,汽車航空、PS版基,建筑幕墻等方面。

                 鋁合金薄板帶除了對性能等方面有各自的高要求外,都對板帶表面質量提出很高要求,對表面缺陷如粘傷、劃傷、印痕、松枝花紋、金屬及非金屬壓入、油污、退火油斑、色差、亮條、桔皮等都有明確的要求和規定,這對工藝潤滑技術也就提出了較高要求。

                 鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術

                 水基潤滑技術

                 水基潤滑技術分為乳化液技術、彌散液技術和合成液技術。

                 乳化液技術是通過引入乳化劑,乳化劑是表面活性物質,親油部分匯聚在油中,而親水端面在水中,形成油珠之間的保護屏障,大大地降低了油珠聚集長大的速率,降低了油珠表面的自由能,防止油珠之間聚集長大,維持了乳化液的動態平衡。

                 鋁軋制乳化液常選用陰離子及非離子乳化技術。其中陰離子乳化技術在鋁軋制中應用較成熟和穩定,是應用較廣泛的技術,由于鋁板在軋制過程中表面常顯正電,采用陰離子技術有助于潤滑成分吸附,而且弱堿性條件,也有助于更好的清洗,防銹和防菌功能。

                 彌散液技術是乳化液技術的一種,該技術使用陽離子乳化劑。陽離子乳化劑除具有抑菌作用外,在一定的pH范圍內,油珠尺寸大且分布較均勻。油粒的這一分布特點,不僅大幅地提高了彌散液的潤滑能力(因為油從乳液中析出是潤滑的前提),而且能夠提高潤滑均勻性和油珠在鋁板表面的潤濕能力,有助于改善軋后表面質量。

                 彌散液技術在鋁軋制方面應用較少,主要是陽離子技術的乳液穩定性差,潤滑和乳液較難控制,維護管理壓力大等原因。不過,好富頓的彌散液技術在鋼冷連軋方面已得到大量的運用。

                 合成液技術和乳化液技術不同。合成液是單相產品,它非常穩定,清澈透明,清凈性較好,但合成液表面張力低,侵蝕性較強。水溶性聚合物常和水通過形成氫鍵而溶于水,氫鍵在溫度升高時消失,聚合物析出提升潤滑,這和乳化液在咬入區的潤滑機制有所不同,該技術在鋁軋制中基本沒有應用。

                 油基潤滑技術

                 油基鋁冷軋油通常以溶劑為基礎油,配以添加劑(醇、酯及酸),是鋁冷軋最主要的工藝潤滑應用產品。油基軋制油技術成熟,基礎油和添加劑選擇、冷卻系統設置、維護管理及相關的設備工藝參數如軋制速度,壓下量,張力設置上等都有豐富的經驗和成熟的案例可資借鑒。

                 當前大多鋁冷軋添加劑技術基本上還是維持著使用C12-C18的醇、酯或酸。醇,酯按照一定比例混合后使用,有時軋制過程會輔助添加少量酸以求表面光亮或者提高潤滑。添加劑的設計和選擇關鍵在于平衡確定醇酯酸的碳鏈長短。碳鏈短,清潔性能好,但潤滑性能差,碳鏈長,潤滑性能好,但殘留多?,F代鋁冷軋機的軋制速度越來越高,對軋制油的冷卻和潤滑能力要求較高,同時對表面殘留、退火油斑方面提出更高需求,如何保證潤滑和冷卻,同時保證表面清凈性是一個重要課題。

                 油水分施兩相技術

                 綜合水基和油基技術的優點,盡量避免相應的不足,開發出了水油兩相分施技術,油相和水相分別施加在軋輥上,水冷卻,油相提供潤滑。該技術的突出優點是可根據需要通過改變油相數量和壓力調整潤滑,或者通過調整水相供給量改變冷卻。測試表明該種控制方法更能實現潤滑優化,提高軋制速度,更容易進行板形控制。

                 鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術的挑戰

                 如何選擇合適的工藝潤滑技術和產品

                 鋁合金薄板帶生產需要經過熱軋和冷軋軋制過程,熱軋和冷軋一般都采用工藝潤滑,對軋件和軋輥表面進行潤滑。軋機,工藝和工藝潤滑是保證生產和質量最重要的三個因素。軋機和工藝參數受限因素較多,而工藝潤滑劑作為一個動態的變量,需要設法與軋機和工藝參數相匹配。如何選擇合適的工藝潤滑技術和產品非常重要,如下幾個方面需重點考慮。

                 考慮工藝潤滑的作用,潤滑、冷卻、清洗、改善表面質量、承擔載荷等。

                 考慮軋制重點,熱軋,冷軋重點不同,分別是降低內阻和降低外阻。其中熱軋軋輥和軋件表面狀態,軋制溫度,工藝潤滑劑等,冷軋輥徑,張力,潤滑液等需重點考慮。

                 考慮軋制難點,熱軋包括表面缺陷,高溫軋制,終軋溫度,鋁粉去除等,冷軋包括表面清潔,速度和溫度,壓下率,板型,安全等需重點考慮。

                 考慮不同合金和工藝,對退火性能要求高等也需充分考慮。

                 考慮軋機、工藝及潤滑的匹配,每個軋機、軋制工藝和工藝潤滑系統都有所不同,合金品種,生產質量,工藝潤滑液的運行狀況,管理和維護條件,需求都有所不同。

                 如何解決應用中面臨的一些問題與挑戰

                 如何提高表面清凈性:使用水基和油基產品都有可能出現殘留和退火油斑的問題。例如使用水基產品,水基介質和板面間有一層蒸汽障膜,當溫度較低,蒸汽膜無法繼續維持,水基介質會直接潤濕板面,與板帶表面結合力大增,容易帶來殘留,也給吹掃帶來很大困難,這是挑戰之一。

                 如何提高自凈化和抗污染能力:軋制過程中存在著設備油泄露,氧化變質,鋁粉產生,鋁粉等固體污染,金屬皂基其它污染,水基還有乳化狀態,菌類滋生等情況,也是面臨的挑戰之一。

                 冷軋水基潤滑液:鋁冷軋油閃點低,有著火危險,安全性不好,若使用水基產品能彌補油基的不足,消除著火危險并提高冷卻能力,但水基冷軋液使用還不廣泛,有一些缺點或風險,表面殘留多;微生物滋生風險;鋁板變色危險;潤滑和冷卻均勻性不如油;維護管理難度大,以上風險是水基產品的共同不足之處及面臨的挑戰。

                 小結

                 1、鋁合金薄板帶對性能等方面有各自的特點,但對表面質量都提出高要求,這也為工藝潤滑技術提出更高要求。

                 2、目前鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術主要有水基潤滑技術(乳化液,彌散液,合成液)、油基潤滑技術、油水兩相分施技術等,它們各有特點,據需選擇。

                 3、水基Tandemol技術和油基Cindol技術及其它配套產品在鋁熱軋和冷軋上都得到廣泛和較好的應用。除了提供好的潤滑,冷卻和清洗性能外,在自凈化、可控性和穩定性、大壓下量、高表面質量、降低消耗等方面都有上佳和獨特的表現。

                 4、鋁合金薄板帶軋制工藝潤滑技術面臨很多挑戰,如何選擇合適的工藝潤滑技術和產品,如何解決應用中的問題等都非常重要。


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