鋁冷軋大量使用回收油潤滑性能變化測試

李學(xué)兵，張慧財，楊杰

（1.石家莊新泰特種油有限公司, 河北 石家莊 050800；2.河北省金屬加工潤滑材料工程技術(shù)研究中心, 河北 石家莊 050800）

近年來，鋁加工行業(yè)響應(yīng)國家“綠色環(huán)?！?、“節(jié)能減排”的政策號召，加之行業(yè)競爭慘烈形勢下的成本壓力，軋制工藝油的“回收油”再利用越來越普遍。而由于“回收油”與原生“基礎(chǔ)油”的組分及性能上的差異性，給軋制過程中的質(zhì)量控制帶來種種困擾，本文即描述：從傳統(tǒng)工藝油構(gòu)成與加“回收油”工藝油的兩個維度進行研究測試過程，從結(jié)構(gòu)的角度找性能的差異性，力求找到使用“回收油”出現(xiàn)諸如“潤滑性下降”等問題的原因，并為得到有效解決提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 實驗

1.1 實驗方法

將鋁加工行業(yè)冷軋過程中普遍使用D100基礎(chǔ)油、回收油、醇酯-12添加劑、回收油補充添加劑作為原料，按不同比例配制成工藝油，并對工藝油進行PB及摩擦系數(shù)測試。

1.2 原料指標

為方便描述，對以下基礎(chǔ)油和添加劑進行編號。

A—行業(yè)普遍用鋁板帶冷軋?zhí)砑觿?/p>

B—行業(yè)普遍用D100基礎(chǔ)油；

B-1—行業(yè)普遍回收油；

A-1—針對回收油補充添加劑。

表1、表2對行業(yè)普遍應(yīng)用的添加劑、基礎(chǔ)油的理化指標進行了歸納。表3對行業(yè)回收油的指標進行了歸納，表4為補充特定添加劑后的工藝油指標。

基礎(chǔ)油構(gòu)組成為：C13、C14和C15混合烴，其中直鏈烴的百分比為30%左右。

此基礎(chǔ)油為石油烴成分，因為煤炭油并非主流，同時使用過程中存在一定的問題，本文不涉及煤炭提取的油品指標和性能測試。

表3列舉了三個不同冷軋現(xiàn)場的回收油理化指標。

回收油添加劑含量普遍酯含量較低，醇含量存量較多，與回收裝置真空度和溫度設(shè)定有關(guān)，也與醇酯-12添加劑醇酯配比相關(guān)。具體來講，因為目前行業(yè)冷軋?zhí)砑觿w系更多的是WYROL12體系衍生出來的，考慮到成膜效率和耐壓性能，為醇酯復(fù)配體系，醇的潤濕活性較高，但耐壓性差，酯的潤濕活性較差，但耐壓性好?？紤]到成膜的連續(xù)性，醇更多為中低碳為主復(fù)配高碳醇，而酯為中高碳為主復(fù)配低碳酯。

考慮到D100基礎(chǔ)油中，C13、C14、C15組分蒸餾過程中，會與添加劑中的組分餾分重疊，經(jīng)過回收以后的工藝油，組分發(fā)生了變化，低碳添加劑大部分保留，中高碳添加劑大部分沒有保留，造成工藝油中缺少了，中高碳組分，成膜效率變高但同時成膜厚度變薄，造成一定的潤滑缺陷。

回收油補充添加劑主要組成為中高醇、酯的復(fù)配物，彌補了回收油中低碳醇多、中高醇及酯很少的缺陷。

2 工藝油潤滑測試

2.1 工藝油配置

以上述B基礎(chǔ)油D100、A醇酯-12、B-1回收油和A-1補充添加劑配制工藝油并測試配制工藝油的油膜強度和摩擦系數(shù)，以衡量其摩擦性能。

2.2 結(jié)果分析

選取其中典型的5種典型組合，測試配制工藝油的油膜強度和摩擦系數(shù)結(jié)果、摩擦曲線如下表5所示。

5種樣品油膜強度結(jié)果表明，回收油的使用并不會對油膜強度PB造成太大影響；

表1 A添加劑的理化指標

表2 B基礎(chǔ)油的理化指標

表3 B-1回收油的理化指標

表4 A-1回收油補充添加劑的理化指標

表5 實驗用工藝油及摩擦性能測試結(jié)果

樣品S-2和S-3的結(jié)果表明，回收油的使用會破壞吸附平衡，造成摩擦系數(shù)變大；

樣品S-5結(jié)果表明，回收油補充添加劑的引入，并不會提高PB，但能改善工藝油的吸附平衡，降低摩擦系數(shù)。

3 應(yīng)用案例

軋制過程中使用回收油的同時，增加MARK-HF添加劑的使用，對于軋制產(chǎn)品表面質(zhì)量穩(wěn)定和提升有效果，對于添加劑的用量有下降趨勢。

添加劑種類 新基礎(chǔ)油 初期回收油大量回收油 回收油醇酯-12添加劑 6% 6% 6% 0 MARK-HF補強添加劑 0 0 0 2.5%-4%潤滑效果 可以 可以 潤滑不良 可以

4 結(jié)論

針對使用回收油軋制行為，在較大比例使用回收油時，補充針對回收油的專用添加劑，對于軋制工藝油理化指標的穩(wěn)定及實際軋制行為均有益處。