廖昌立

　　摘　要（yào）：連鑄生產（chǎn）線輥係軸承潤滑（huá）的工況特點及潤滑要求；國（guó）內常見（jiàn）連鑄潤滑脂（zhī）種類（lèi）特點；如何衡（héng）量選擇連鑄線（xiàn）軸承潤滑劑的綜合效益（yì）。
　　關鍵詞：連鑄生產線；軸承；潤滑要求（qiú）；綜合效益
　　前言：連鑄是煉鋼和軋鋼之間的一道生產工序，是將精（jīng）煉後的鋼水用連鑄機澆注、冷凝、切割連續鑄造成鑄坯。連鑄生產出來的鋼坯是熱軋廠生產各種產（chǎn）品的原料，是煉鋼生產中的重要階段。連鑄設備的潤滑情況，直接影響設備生（shēng）產的正常運行，關係到產品質量（liàng）和經濟效益，因此各鋼鐵企業都非（fēi）常重視。本文將就連（lián）鑄線軸（zhóu）承潤滑的工況特點及（jí）潤滑要求（qiú），如何衡量連鑄生產線輥係軸承的（de）潤（rùn）滑效果和綜合效益等（děng）進行討論（lùn），以（yǐ）提高設（shè）備（bèi）使用壽命，降低事（shì）故（gù）率、降低成本，提高產品（pǐn）質（zhì）量。
　　中國於50年代開始進（jìn）行半連鑄的工業試驗，經過近幾十年（nián）的發展，中國連鑄已取（qǔ）得很大成就，連鑄機數量居世界。但與世界先進水平相比，在設（shè）備、自動控製、工藝技術和品種質量（liàng）等方麵，中國連鑄技術都還有較大的差距（jù），需要進一步改善和提高。
　　連鑄有多種分類（lèi）方法（fǎ），根據連鑄機外形的不同，連鑄可分為立式（shì）連鑄、立彎式（shì）連（lián）鑄、直弧形連鑄、弧形連鑄、超低頭(橢圓形)連鑄、水平連鑄、輪(帶)式連鑄等；根據所澆鑄的鑄坯斷麵的不同，又（yòu）有（yǒu）方坯連鑄(大方坯和小方坯連鑄)、板坯連鑄、圓坯連鑄、異型坯連鑄以及薄板坯連鑄和薄（báo）帶連鑄之分。以（yǐ）弧（hú）形連鑄機為例，鋼鐵廠（chǎng）連（lián）鑄線設備如圖所示主要設（shè）備包括有鋼包回轉台—鋼水包—中間包—結晶器(一次冷卻裝置（zhì）)—鑄坯導向和二次冷（lěng）卻裝（zhuāng）置—拉坯矯直裝置（zhì）(拉（lā）矯機)—切割設備—冷床等。我（wǒ）們這裏主要討論的連鑄線設備潤滑主要是輥係軸承的潤滑。

　　一、連鑄（zhù）線（xiàn）輥係軸承的工況特（tè）點
　　連鑄線的生產工（gōng）藝特點，造成了其機械設備是在高溫、高負荷、多水淋（lín）、連續工作條件（jiàn）下運行，其輥係軸（zhóu）承的典（diǎn）型工況條件非常惡劣——
　　高溫：各軸（zhóu）承部件承受的輻射溫度約在700~1200℃，因此軸承工作溫度高；
　　水噴淋：在結晶器、二冷段的夾輥及導輥（gǔn）等（děng）處都存在大量水衝淋情況（kuàng）；
　　粉塵：粉塵較多（duō），主要是煙塵、氧化鐵皮等，對於軸（zhóu）承潤滑的密封要求較高；
　　低速：設備運轉較（jiào）慢，低速（sù）對於潤滑油膜的成（chéng）形是不利的，容易造成潤滑不良（liáng）；
　　重載及衝擊負荷：鋼包回轉台（tái）、拉矯機等（děng）設備在（zài）工作過程中都承（chéng）受很重的載荷，並有衝擊負荷存在；
　　連續作業（yè）：連鑄線都是連續作（zuò）業，要求設備長周期運行。
　　由於這些工況特點（diǎn），因此做好輥係軸承的潤滑是連（lián）鑄設備維護保養工作的核心。而（ér）選擇合（hé）適的潤滑方式和潤滑劑，能承受較高性能要求的考驗，是連鑄線輥係軸承潤滑的關鍵。
　　二、連鑄線輥係軸承潤滑方式的（de）選擇及潤滑要求
　　（一）潤滑方式
　　目前鋼鐵連鑄（zhù）設備軸承的潤滑方式（shì），主要有單雙線幹油潤滑方式、集（jí）中（zhōng）智能幹油潤滑方式、油氣潤（rùn）滑方式等幾種。單雙線幹油潤滑方（fāng）式在早期連鑄設（shè）備應用較多，由於在流量調節、故障判斷、可靠性等方麵無法滿足（zú）新型（xíng）連鑄線的工藝要求，已（yǐ）逐步被淘汰；集中智能幹油潤滑方式在當前鋼鐵冶金行業技術比較成（chéng）熟，具有較好的性價比，因（yīn）此得到了廣泛使（shǐ）用；油氣潤滑是新發展的潤滑（huá）模式，采用潤滑油潤滑，能實時監控，節約（yuē）能源，占領了部分市場，但其處於應用推（tuī）廣階段，且初期投資大。
　　國內鋼鐵企業對集中智能幹油（yóu）潤滑方式、油氣（qì）潤滑方式這兩種潤滑方式的（de）選擇，主要在於設備工藝的要求及對（duì）建設成本的考慮。
　　（二）潤滑劑
　　連鑄線軸（zhóu）承的潤（rùn）滑劑有潤滑油和潤滑脂（zhī）之分（fèn），如何選擇合適的潤（rùn）滑劑，要（yào）考慮（lǜ）的因素（sù）很多，我們可按照潤滑劑選用（yòng）的“LETS原則”進行考慮。
　　L－Load負荷/載荷（hé）（PD/FZG）
　　E－Environment環境（水、腐蝕、粉塵）
　　T－Temperature溫度（常溫、極端（duān）溫度）
　　S－Speed速度（一般、超常）
　　這裏以應用廣泛的集中智能幹油（yóu）潤（rùn）滑方式為（wéi）例，根據連鑄線輥係軸承（chéng）的工況，要從油脂的（de）高（gāo）溫穩定性、抗水乳化能力、極壓抗磨性、密封性和泵送（sòng）性等因素（sù）出發，考慮選擇合適的潤滑脂（幹油）。
　　下表為某國有大型鋼（gāng）鐵集團煉鋼廠連（lián）鑄（zhù）線兩款品牌連鑄線軸承用油脂的性能表。

　　我們看到，兩款油脂成分相同、基礎油粘度類（lèi）似（sì），它們的潤滑效果如何？如何進行選擇呢？我們注意到除了稠（chóu）度外（wài），在流動壓力、揮發（fā）損失（shī）、極壓能力和抗腐蝕等各項性能方麵兩者也都有明顯差異（yì）。再看看（kàn）現場使用效果對比（bǐ）的結果：
　　1、從現場取樣的軸承潤滑情況圖片的對比：
　　a、使用油脂1潤滑的（de）軸承情況：油品的性能保持良好，軸承正常。

　　b、使用油脂2潤滑的軸承情況：許多軸承內國產油脂出現板結、乳化或變質，某軸承甚至出現了（le）燒損現象。這與油脂的高溫穩（wěn）定性、抗（kàng）水性（xìng）不足有關。

　　2、加脂量
　　兩者加油周期和加油量不一樣。油脂1加（jiā）脂（zhī）周期為3小時，油脂2加脂（zhī）周（zhōu）期為1小時，油脂1的用量隻有油（yóu）脂2的三分之一。
　　3、磨損量和Fe元素濃（nóng）度
　　該廠（chǎng）連鑄板坯（pī）生產線設備的軸（zhóu）承，使用TIMKEN 24122CJW33C4型號軸承，其（qí）新軸承的遊隙值0.16mm至（zhì）0.21mm，使用油脂1後的（de）軸承測得（dé）的遊隙值0.15mm－0.22mm，與新軸承的遊（yóu）隙值基本符合，顯示潤滑良（liáng）好，軸承基本沒有磨損。而使用油（yóu）脂2軸承的結果與之偏離很遠。測量兩種油脂內的鐵元素濃度（dù）也相差較多。
　　4、泵送（sòng）能力
　　油脂1的泵送工作（zuò）壓力為16MPa，而油脂2的泵送工作壓（yā）力為18~20MPa，油脂1的泵送性要好得多（duō）。
　　在以上（shàng）對比中，油（yóu）脂（zhī）1的高（gāo）溫穩定性更佳，蒸發損耗更少（兩（liǎng）者的揮發損失相差3倍），從極壓抗磨（mó）性、泵送性和（hé）抗腐（fǔ）蝕等性能方（fāng）麵都具有明顯的優勢！這也和實際使用結果是一致的。我們可看出正確選用合適的潤滑劑，其潤滑效果相差甚遠。
　　因此，我們總結連（lián）鑄線軸承潤滑的主要要求如下：
　　1、選（xuǎn）擇適宜的稠度等級，一般為1^#~1.5^#潤滑脂。
　　連鑄線軸承因潤滑方（fāng）式不同、潤滑裝置能力、潤滑部位數量及密封性等因素，會對油脂的稠度（dù）有不同要求。在整體統一采用集中智能（néng）自動（dòng）潤滑係統、潤滑管路較長（zhǎng）、潤（rùn）滑部位數量較大（dà）時（shí）考慮采用的油脂稠度要（yào）低，以（yǐ）保證油（yóu）脂能有效達到潤滑點，建議采用1^#脂為宜；如果是分段潤滑或人工潤滑、潤滑管路較短、數量（liàng）較少時潤（rùn）滑脂可以（yǐ）考慮（lǜ）采用稠度（dù）高（gāo）一些，以（yǐ）提高密封性能。
　　2、高滴點（>220℃），高溫穩定性（xìng）優異，蒸發損失率低。
　　連鑄機（jī）輥係軸承盡管（guǎn）一般都采用（yòng）冷卻水降（jiàng）溫的設（shè）計，但其工作溫（wēn）度仍然較高（gāo）。以扇形段為例，輥道軸承內部溫度一般在（zài）120~150℃甚至更高（gāo），所以要求潤（rùn）滑（huá）脂的（de）其（qí）滴點高，粘（zhān）溫性（xìng）能要好，膠體安定性佳。

　　Z好采用合成基礎油（yóu），能長期（qī）工作在高（gāo）溫環境中。否（fǒu）則油脂的基礎油在高溫下快速蒸（zhēng）發或油脂解（jiě）體流失，將會出（chū）現幹結、結焦、積碳，也會造成油管堵塞，損壞設備（bèi）。
　　3、優良的抗水性（水衝淋測試（3h/90℃）0級，EMCRO防鏽測試<1級）。
　　連鑄機鋼坯和輥子軸承是靠噴水衝（chōng）淋進（jìn）行降溫的，若潤滑脂抗水衝淋性能不強，產生乳化流失，必然會造成軸承的（de）潤滑不良或鏽蝕，縮短設備。因此對（duì）油脂稠化劑（jì）種類的選擇比較重要。
　　4、良好的極壓抗磨能力（四球燒接負荷>300KG）。
　　鋼包回轉台、扇形段、拉矯機等部位的軸承，承受很高的載荷，因（yīn）此（cǐ）是否有足夠的極壓（yā）抗磨性，直接影響（xiǎng）軸（zhóu）承壽命。潤滑脂油膜要求的承載力高，能減弱衝擊負荷的影響。
　　5、良好（hǎo）的泵送性能（一般要求潤滑係統的泵送壓（yā）力在18Mpa左右）。
　　集中智能幹油潤滑係統管路一般都比較長，潤滑點多，結構（gòu）較複雜。現實中很多潤滑係統出現某些（xiē）潤滑部位沒有油品到達的現象，這與潤滑係統的能力有關，更主要的是潤滑脂泵送性的影響，即泵送（sòng）壓力損失要低。特別是（shì）在冬季氣溫較低時，油品的泵送壓力要求更重要。
　　綜上所述，我們可以了解到合適的連鑄（zhù）線潤滑脂其具體性能參數應滿足：
　　稠度等級為1^#~1.5^#，
　　滴點>220℃，
　　分油率和蒸發損失（shī）低，
　　四球（qiú）燒接負荷>300KG，
　　抗水性優異，（水衝淋測試（3h/90℃）0級，EMCRO防（fáng）鏽測試<1級）
　　泵送性能良好（泵送壓力≤18MPa）。
　　三、國內常見連鑄（zhù）潤（rùn）滑脂（zhī）種類特點
　　國內鋼鐵企（qǐ）業連鑄線設備軸（zhóu）承使用的油脂主要有複合鋁基潤滑脂、極壓鋰基脂、磺酸鈣基脂和聚脲基脂。
　　各類（lèi）潤滑脂對比（bǐ）優缺點如下：

　　雖（suī）然各種潤滑脂都各有優勢，在各企業也有很多（duō）應用；但從國內鋼鐵企業使用情況來看，還以使用（yòng）磺酸鈣基脂（zhī）和聚（jù）脲基脂為多，潤滑（huá）效果也更好。這也是以後的主（zhǔ）流發展趨（qū）勢。
　　四、如（rú）何衡量連鑄線（xiàn）軸承的潤滑效果（guǒ）和綜合效益
　　現階段國內鋼鐵行業普遍性的產能過（guò）剩、效益不理想，出於降（jiàng）低企業成本、提高經濟效益的目的，國內鋼鐵企業普遍實行了（le）成本核（hé）算、精細管理，推行國產化（包括設備、潤滑劑）。但（dàn）國產油品在使用過程中，也出現了耐溫性、極壓性、穩定性及（jí）泵送性等諸多性能（néng）方麵的問題（tí），由（yóu）此問題所帶來的是油品消（xiāo）耗巨（jù）大、設備零配件更換頻繁、臨時維修幾率增大、導致（zhì）維修成本居高不降（jiàng），給設備的長期穩定運行（háng）帶來隱患。
　　我們認（rèn）為，實際上鋼鐵企業作為用戶，對於潤滑的選擇，不（bú）應是簡單的（de）國產化、采（cǎi）購油品成本低的問題，更應看重（chóng）產品的性價比和（hé）服務，以及（jí）提供穩定生產的保證；不隻是看價格，更要（yào）看綜合效益，看降低設備故障率、穩定運行周期，看實際效果。國產油脂雖（suī）然在采購價格方麵有優勢，並宣稱在性能指標上也向國外進口油品看齊，但在實際應用中整體表現和國外知名（míng）品牌的油品相比還是有相當差距的。進口油（yóu）脂的優勢主要在於：1、質量穩定；2、產品綜合性能高；3、有大量國外成功應（yīng）用實例。
　　以某國內某大型鋼鐵集團煉鋼廠為例，在推行國產化的工作過程中，該廠決（jué）定在使用（yòng）進口油品的板坯連鑄線上試用一款國產連（lián）鑄機潤滑脂，試用期要求半年內，不得造成軸承損壞，檢查鐵元（yuán）素濃度不得大於1000ppm。該脂據稱在國內連鑄線油品國產化中效果非常好，替代了許多進口油脂；在（zài）抗極壓數據（jù）和抗水衝淋數據等數據方麵比進口油脂都更好。
　　而（ér）結果是：僅試用一個月，連鑄線設備就陸續出現了軸承內（nèi）油品流失、結焦、幹結的（de）現象，共計損（sǔn）壞了7個軸承，因此造成的被迫停機就有兩次，損失非常嚴重，廠家對此感到很失望和困惑。為此廠家委托我們幫助分析原因（yīn）。
　　我們到現場對該油（yóu）脂和進口油脂抽取新脂（zhī）油樣進行了（le）檢測，其結（jié）果如下：

　　從上表的對比中（zhōng）我們看出，兩種油品極壓抗磨性（xìng）能都在（zài）同一級別，但該進（jìn）口油品與國（guó）產油品相比，油脂蒸發損失少27.1%，抗水防鏽保護優於其1~2個等級（0是無腐蝕（shí），Z高等級），而（ér）且在高溫時保護軸承的油膜粘度也高於其43.96%！在高溫穩定（dìng）性、抗水衝淋和（hé）抗腐蝕等性能方麵，國產油（yóu）品的差距十分明顯，這就是為什麽國產油品會出（chū）現流失、變質，堵塞潤滑管路，造成軸（zhóu）承磨（mó）損失效的原因！油品本身性能品質（zhì），在使用過程中可以在油品內在質量和性能的變（biàn）化反映出來，進而影響（xiǎng）到其潤滑效果。
　　在與廠家潤滑管理部門溝通（tōng）的過程中，負責人也認為在該廠所有的各品（pǐn）牌連（lián）鑄線潤（rùn）滑脂中，該（gāi）進口潤滑脂（zhī）的綜合性價比是Z好的。以其煉鋼廠一條規格2350mm（寬）×250mm（厚）的國產板坯連鑄（zhù）生產線為（wéi）例，進（jìn）口油品月消耗潤滑脂的（de）用量為（wéi）2噸左右，隻有國產潤滑脂用量的約1/3左右，兩相比較（jiào）用量（liàng）降（jiàng）幅明顯。在使用了（le）進口（kǒu）油品五年後，軸承都未出現失效更換，節約了大量維護成本；更重要的是從未出現因潤滑問題造成的設備停機事故，要知道因一次堵流或漏鋼停機所造成（chéng）的損（sǔn）失可能已足夠購買幾噸（dūn）的進口油品了！而且該進（jìn）口油品（pǐn）泵送性能極好，泵送壓力穩定，對設備（bèi）的保護和能耗的節約都十分有利。在潤（rùn）滑（huá）周期（qī）更（gèng）長，用量（liàng）遠少於國產油品的情況下，該進口品牌油（yóu）品顯示出了極佳的（de）潤滑性狀和效（xiào）果（guǒ），其（qí）優（yōu）越性和上邊性能對比中反映的數據是相符的。
　　結束語
　　合理選用優（yōu）質的連鑄（zhù）線潤滑產品，可延長潤滑脂的工作壽命，減少潤滑（huá）脂的消耗量，即降（jiàng）低了總的（de）潤滑劑使用成本。而這還隻是企業獲利的（de）極小部分，在降低企業綜合成本方麵，還會獲得（dé）更多方麵的效益：延（yán）長設備部件的使（shǐ）用壽命，大大減少備品備件的（de）消耗量，節（jiē）省設備的維護費（fèi）用；Z重要的是，可以減少因潤滑不（bú）當造（zào）成的軸承（chéng）損壞（huài）等情（qíng）況，減少設備的非正常（cháng）停機（jī）時間或因此造成的產品質量下降（jiàng），從而（ér）能為企業創出更多的價值。
　　參考文獻：
　　1.SKF（中國）有（yǒu）限公司（sī）-《SKF軸承綜合型錄》
　　2.國家機械（xiè）行業標準JB/T3573-2004
　　3.機械工業出版社-《滾動軸承應用手冊》
　　4.Timken公司-軸承產品目錄