長城軋輥軸承潤滑脂在高速線材軋機(jī)軸承上的應(yīng)用
2023-07-26
作者：王立?！”R少華 潘正華
摘 要：本文介紹了長城軋輥軸承潤滑脂在湖南某鋼鐵企業(yè)棒材廠高速線材軋機(jī)軸承上的應(yīng)用情況。潤滑脂監(jiān)測及軋機(jī)軸承拆檢結(jié)果表明，該產(chǎn)品的使用性能可滿足軋機(jī)軸承高溫、重負(fù)荷和大量噴淋水的工況要求，可以延長換脂周期，減少檢修次數(shù)，保證軋機(jī)生產(chǎn)線設(shè)備的長時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行。
受到過去幾年鋼材市場價(jià)格低迷的影響，各大鋼鐵企業(yè)和鋼材貿(mào)易商去庫存比較徹底，造成了整個(gè)鋼鐵產(chǎn)銷鏈條上的實(shí)際存貨量非常少，而“一帶一路”政策促使的新一輪大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和改造，造成了鋼材的短期需求集中，拉升了鋼材價(jià)格的大幅上漲。鋼價(jià)的持續(xù)上揚(yáng)，使得鋼鐵企業(yè)紛紛開足馬力，進(jìn)行滿負(fù)荷生產(chǎn)。為了保障生產(chǎn)線設(shè)備的長時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行，減少設(shè)備檢修和不正常停工造成的經(jīng)濟(jì)損失，軋輥軸承潤滑脂的正確選用已成為鋼鐵企業(yè)的重要關(guān)注點(diǎn)。本文介紹了長城軋輥軸承潤滑脂在湖南某鋼鐵企業(yè)高速線材軋機(jī)軸承上的應(yīng)用效果。
1 高速線材軋機(jī)的工況及用脂現(xiàn)狀
高速線材生產(chǎn)線一般為單線布置，即一套粗軋、中軋機(jī)組配備一 套精軋生產(chǎn)線，呈平立交替分布。其中，粗軋1號軋機(jī)負(fù)責(zé)鋼坯的咬合對位，受到的沖擊負(fù)荷，軋制力也；在鋼坯的傳送過程中，軋機(jī)轉(zhuǎn)速越來越快，成品線材的軋制速度高達(dá)120m/s。高速線材生產(chǎn)線粗軋、中軋機(jī)組具有如下工況特點(diǎn)：
①高溫：鋼坯的出爐溫度為1000℃以上，在軋制過程中，其輻射熱及傳導(dǎo)熱可使軋輥軸承座溫度達(dá)到100℃以上[1] 。
②重負(fù)荷：軋機(jī)軸承要承受很大的軋制力及沖擊負(fù)荷，軋制力可分解為軸向力和徑向力，軸向力由竄輥引起，徑向力為軋制鋼坯時(shí)承受的徑向負(fù)荷。
③水淋：鋼坯在軋制過程中， 需要大量噴淋水對軋輥進(jìn)行冷卻，噴淋水極易進(jìn)入軸承內(nèi)，使?jié)櫥l(fā)生乳化，從而造成潤滑失效和軸承腐蝕。
④多塵：生產(chǎn)現(xiàn)場的灰塵密度大，雜質(zhì)顆粒進(jìn)入到軋機(jī)軸承潤滑部位，污染潤滑脂，加劇磨損。
⑤轉(zhuǎn)速快：線材軋機(jī)軸承的轉(zhuǎn)速高于棒材軋機(jī)，潤滑脂受到的離心力大，黏附性能差的潤滑脂容易被甩出。
⑥長周期運(yùn)行：線材生產(chǎn)線長期24h運(yùn)行，軋機(jī)過鋼量大，軋輥軸承容易出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象。
高速線材軋機(jī)軸承高溫、重負(fù)荷、大量噴淋水、長周期運(yùn)行的工況特點(diǎn)，要求潤滑脂必須具備耐高溫、耐重負(fù)荷、抗水淋、長使用壽命等性能。目前國內(nèi)很多鋼鐵企業(yè)高速線材軋機(jī)軸承的用脂仍以二硫化鉬鋰基潤滑脂、極壓鋰基潤滑脂為主，難以滿足軋機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的潤滑需求，尤其對于過鋼量大、 密封效果稍差、水淋量大的軋機(jī)生產(chǎn)線，使用時(shí)經(jīng)常存在潤滑失效、 軸承燒結(jié)或保持架斷裂的情況。長城軋輥軸承潤滑脂是針對軋機(jī)軸承的工況特點(diǎn)開發(fā)的高性能潤滑脂，相比二硫化鉬鋰基潤滑脂、極壓鋰基潤滑脂具有更優(yōu)良的性能。不同類型軋輥軸承潤滑脂的性能對比見表1。
由表1可以看出，長城軋輥軸承潤滑脂的滴點(diǎn)、燒結(jié)負(fù)荷PD遠(yuǎn)高于二硫化鉬鋰基潤滑脂和極壓鋰基潤滑脂，說明其耐高溫、極壓抗磨損性能優(yōu)異，同時(shí)該脂還兼具良好的抗水淋性能，可以使軋機(jī)軸承保持良好的潤滑狀態(tài)，保障設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。
2 長城軋輥軸承潤滑脂在高速線材軋機(jī)軸承上的應(yīng)用
2.1 應(yīng)用生產(chǎn)線概況
湖南某鋼鐵企業(yè)棒線廠高速線材生產(chǎn)線年產(chǎn)6.0×105t螺紋鋼，粗、中軋機(jī)組共有14架軋機(jī)，其中粗軋6架，中軋8架，呈平立交替布置， 軋機(jī)軸承使用西北軸承股份有限公司生產(chǎn)的FC5678220系列軸承，設(shè)備主要參數(shù)見表2。
2.2 應(yīng)用效果分析
2.2.1 耐高溫性能
在正常生產(chǎn)條件下，即使鋼坯輻射溫度較高、軋制負(fù)荷較大，只要軸承潤滑到位，軋機(jī)軸承溫度基本維持在40~60℃。隨著長城軋輥軸承潤滑脂的持續(xù)使用，該生產(chǎn)線軸承溫度呈現(xiàn)整體下降的趨勢，較原來的軸承溫度下降約5℃，說明長城軋輥軸承潤滑脂具有良好的抗高溫性能，降溫效果明顯。
2.2.2 泵送性
高速線材生產(chǎn)線為了提高設(shè)備潤滑的可靠性和安全性，延長軋輥軸承的使用壽命，減少操作人員頻繁加脂及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省油脂使用量，并有效防止雜質(zhì)混入，一般會(huì)配備一個(gè)移動(dòng)式的自動(dòng)加脂泵，給軋機(jī)軸承提供在線加脂，加脂周期一般為3~7d。由于加脂管線較細(xì)，潤滑脂必須具備良好的泵送性才能保證加脂過程按時(shí)定量，避免軋機(jī)軸承缺油，造成潤滑不良的現(xiàn)象發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)場操作人員反饋，使用長城軋輥軸承潤滑脂經(jīng)移動(dòng)式加脂泵給軋機(jī)軸承進(jìn)行加脂，觀察發(fā)現(xiàn)加脂泵工作壓力正常，每個(gè)軸承的加脂時(shí)間達(dá)到15min左右即有新脂從軸承密封處溢出，說明長城軋輥軸承潤滑脂的泵送性能完全滿足軋機(jī)軸承在線加脂的要求，可有效確保軋輥軸承保持潤滑狀態(tài)。
2.2.3 抗水性
在線材的軋制過程中，噴淋水主要起到冷卻軋輥和軋件的作用， 隨著大量冷卻水的不斷沖刷，水分進(jìn)入軋機(jī)軸承的機(jī)率較大。除了軸承座密封圈的密封作用，潤滑脂優(yōu)異的抗水淋性能同樣不可缺少，即潤滑脂在受到冷卻水沖刷的條件下，仍能保持良好的分水性能，不發(fā)生乳化現(xiàn)象，可以更有效地保護(hù)軸承。
該生產(chǎn)線原使用的某品牌潤滑脂抗水性較差，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)油品乳化的現(xiàn)象，不利于軸承進(jìn)水后的潤滑保護(hù)。切換成長城軋輥軸承潤滑脂使用后，觀察發(fā)現(xiàn)，從軸承密封處溢出的潤滑脂外觀良好，未發(fā)生乳化現(xiàn)象，說明長城軋輥軸承潤滑脂抗水性好，在受到大量噴淋水沖刷的條件下，潤滑脂和水能夠迅速分離，有利于在大量噴淋水工況下軸承的潤滑保護(hù)。
2.3 軋機(jī)軸承拆檢
在軋制過程中，軋機(jī)軸承要承受較大的軋制力和負(fù)荷，通過對下線的軋機(jī)軸承進(jìn)行拆檢，觀察軸承的損傷程度，以及潤滑脂的性能變化、油膜厚度等，可以了解潤滑脂對軋機(jī)軸承的整體保護(hù)能力，并從側(cè)面反映出潤滑脂的極壓抗磨性能。為了更好地評價(jià)潤滑脂的使用性能，通過與生產(chǎn)線設(shè)備管理人員溝通交流，制定了軋機(jī)軸承下線評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，見表3。使用長城軋輥軸承潤滑脂的軋機(jī)軸承拆檢外觀見圖1。
由圖1可以看出，長城軋輥軸承潤滑脂在使用后，軋輥軸承滾柱內(nèi)、軸頸表面潤滑脂分散均勻且黏度較大，漏失量小，軸承表面光亮，仍有足夠的油膜厚度，符合軋機(jī)軸 承下線評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的要求。這表明長城軋輥軸承潤滑脂具有良好的極壓抗磨性能，對軋機(jī)軸承有較好的潤滑保護(hù)效果。
2.4 經(jīng)濟(jì)效益分析
由于長城軋輥軸承潤滑脂黏附性好，遇高溫和噴淋水不容易流失，故在線加脂周期由3~5d調(diào)整為5~7d。經(jīng)測算，該生產(chǎn)線原用某品牌潤滑脂每月消耗量為0.01670kg/ 噸鋼，而使用長城軋輥軸承潤滑脂每月的消耗量為0.01304kg/噸鋼，潤滑脂消耗量減少了將近22%。此外，由于潤滑不良造成的軸承燒結(jié)和損壞，以及生產(chǎn)線不正常停機(jī)的現(xiàn)象大大減少，既有效節(jié)省了備件的費(fèi)用，又保障了設(shè)備的長期平穩(wěn)運(yùn)行。
3 結(jié)論
①長城軋輥軸承潤滑脂在耐高溫、泵送性、抗水淋、極壓抗磨損等方面表現(xiàn)出了優(yōu)良的性能，可有效滿足高速線材軋機(jī)的潤滑需求。
②長城軋輥軸承潤滑脂在軋機(jī)運(yùn)行過程中能提供良好的潤滑保護(hù)，可以有效延長軋機(jī)軸承的使用壽命，減少軸承燒結(jié)與損壞，保證生產(chǎn)線長時(shí)間平穩(wěn)運(yùn)行。
③使用長城軋輥軸承潤滑脂可以減少潤滑脂消耗量，節(jié)省潤滑成本，并改善現(xiàn)場環(huán)境污染。
【參考文獻(xiàn)】
[1]朱廷彬. 潤滑脂技術(shù)大全[M]. 北 京:中國石化出版社，2005:512-532.
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