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冷轧中采用工艺冷却和润滑

冷轧中采用工艺冷却和润滑

  • 分类:钢材知识
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  • 发布时间:2020-10-07 13:09
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冷轧中采用工艺冷却和润滑

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1)    工艺冷却

冷轧过程中产生的剧烈变形热和摩擦热使轧件和轧辊温度升高,故必须采用有效的人工冷却。轧制速度愈高,压下量愈大,冷却问题愈显得重要。

试验研究与理论分析表明,冷轧板带钢的变形功约有84-88%转变为热能,使轧件和轧辊温度升高。我们关心的是在单位时间内发出的热量即变形发热率q,以便采取适当措施及时排除或控制这部分热量。变形发热率是直接正比于轧制平均单位压力、压下量和轧制速度的。因此,采用高速、大压下的强化轧制方法将使发热率大为增加。如果此时所轧的又是变形抗力较大的钢种,如不锈钢、变压器硅钢等,则发热率就增加得更加剧烈。因此必须加强冷轧过程中的冷却,才能保证过程的顺利进行。

水是比较理想的冷却剂。因其比热大,吸热率高且成本低廉。油的冷却能力比水差得多。因此大多数轧机都倾向于用水冷却。增加冷却液在冷却前后的温差也是充分提高冷却能力的重要途径。若采用高压空气将冷却液雾化,或采用特制的高压喷嘴喷射,可大大提高其吸热效果,并节省冷却液的用量。冷却液在雾化过程中本身温度下降,所产生的微小液滴在碰到温度较高的辊面或板面时往往即时蒸发,借助蒸发潜热大量吸走热量,使整个冷却效果大为改善。

实际测温资料表明,即使在采用有效的工艺冷润的条件下,冷轧板卷在卸卷后的温度有时仍达到摄氏130-150度甚至还要高,由此可见在轧制变形区中的料温一定比这还要高。辊温的反常升高以及辊温分布规律的反常或突变均可导致正常辊型条件的破坏,直接有害于板形与轧制精度。同时辊温过高也会使冷扎工艺润滑剂失效(油膜破裂),使冷轧不能顺利进行。
综上所述,为了保证冷轧的正常进行,对轧辊及轧件应采取有效的冷却与控温措施。

 

2)     工艺润滑

冷轧中使用工艺润滑的主要作用是减小金属的变形抗力,这不但有助于保证在已有的设备能力条件下实现更大的压下,而且还可使轧机能够经济可行的生产厚度更小的产品。此外采用有效的工艺润滑也可直接对冷轧过程的发热率及轧辊的温升起到良好的影响,在轧制某些品种时,采用工艺润滑还可以起到防止金属粘辊的作用。

通过乳化剂的作用,把少量的油剂与大量的水混合起来,制成乳状的冷润液(简称乳化液)可以较好的解决油的循环使用的问题。在这种情况下,水是作为冷却剂与载油剂而起作用的。对这种乳化液的要求是,当一定的流量喷到板面和辊面上时,即能有效地吸收热量,又能保证油剂以较快的速度均匀的从乳化液中离析,并粘附在板面和辊面上。这样才能及时形成均匀的厚度适中的油膜。乳化液或其它活性剂的多少,则需结合具体的轧制条件通过生产试验确定。

冷轧工艺润滑剂常用的有:纱锭油、棉籽油、蓖麻油、棕榈油等各种轧制油和乳化液。

棕榈油含有较高的脂肪酸,且性能稳定,故润滑效果好,并且易于从带钢表面除掉,是冷轧中较为理想的润滑剂,但是价格较高。
矿物油的化学性质比较稳定,且来源丰富,成本较低廉。纯矿物油中添加少量脂肪酸和抗压剂后,油膜强度增加,润滑效果明显提高。
乳化液是由15-25%可溶性油,27-85%水和少量无水碳酸钠配制成的混合乳状润滑剂。冷轧中采用乳化液,具有冷却和润滑的作用,使用后经回收和净化,可继续使用,因此得到了广泛的应用。

 

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