冷轧中乳化液对轧制力的影响

刘杰，葛影，张景东

（1.河钢集团唐山公司冷轧薄板厂，河北唐山 063200；2.唐山科技职业技术学院冶金工程系，河北唐山 063001）

冷轧中乳化液对轧制力的影响

刘杰1，葛影2，张景东1

（1.河钢集团唐山公司冷轧薄板厂，河北唐山 063200；2.唐山科技职业技术学院冶金工程系，河北唐山 063001）

以某厂采用斯图亚特公司的轧制油进行轧制润滑为例，研究乳化液的温度、浓度、皂化值对轧制力的影响。研究结果显示：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 轧制力 温度 浓度 皂化值

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℃。

1 乳化液温度对轧制力的影响

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。

表1 用不同温度的乳化液润滑时的轧制参数

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。

2 乳化液浓度对轧制力的影响

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。

表2 用不同浓度的乳化液润滑时的轧制参数

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。

3 乳化液皂化值对轧制力的影响

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。

4 结论

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。

（编辑：胡玉香）

Effect of Emulsion on the Rolling Force in Cold Rolling

LIU Jie1,GE Ying2,ZHANG Jingdong1
（1.Department of Metallurgical Engineering,Hesteel Group Tangsteel Company,Tangshan Hebei 063010;2.Metallurgical Engineering Department,Tangshan Vocational College of Science and Technology,Tangshan Hebei 063010）

Taking the rolling oil of Stuart company from a mill as an example,this paper studies the influence temperature,concentration and saponification value of emulsion on rolling force.The research results show that at the start-up and deceleration stage of the reversible rolling mill,when using the same press schedule,certain increased concentration of emulsion can obviously reduces the rolling force.When the other conditions are basically the same, the lubrication ability of emulsion at 56℃is poorer than the emulsion at 49℃with the average 3%larger rolling force,and each rolling force is larger.In rolling the thin strip,appropriate parameters of emulsion must be used for rolling lubrication in order to make the single stand smoothly roll the thin strip.

emulsion,rolling force,temperature,concentration,saponification value

TG335.12

A

1672-1152（2016）06-0028-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.10

2016-11-25

刘杰（1981—），男，河钢集团唐钢分公司冷轧厂副主任，工程师，主要研究方向为轧钢机械设备与工艺性能。