中國石化長(zhǎng)城油膜軸承油在鋼鐵行業(yè)軋機(jī)配套應(yīng)用的油品相容性分析

閆岳

中國石化潤(rùn)滑油有限公司西北分公司

油膜軸承主要由錐套、襯套、止推軸承部分、密封系統(tǒng)、鎖緊系統(tǒng)等部分組成，具有承載能力大、抗沖擊能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、速度范圍寬、結(jié)構(gòu)尺寸小、摩擦系數(shù)低等特點(diǎn)，種類繁多，用途廣泛。軋機(jī)油膜軸承是油膜軸承中承載最大的軸承之一，一般軋機(jī)機(jī)械可分為軋鋼機(jī)和有色金屬軋機(jī)（主要是鋁材軋機(jī)和銅材軋機(jī)），按軋制產(chǎn)品又可分為線材軋機(jī)、型材軋機(jī)、帶材軋機(jī)、板材軋機(jī)（分寬厚板、中厚板、熱軋板、冷軋板）等?，F(xiàn)今軋機(jī)使用的軸承主要有滾動(dòng)軸承和油膜軸承兩大類，根據(jù)軋機(jī)的不同性能和用途選用不同種類的軸承，一般軋鋼機(jī)和銅材軋機(jī)使用油膜軸承為主，鋁材軋機(jī)習(xí)慣使用滾動(dòng)軸承。線材軋機(jī)預(yù)精軋和精軋以使用油膜軸承為主；帶材軋機(jī)目前仍是以滾動(dòng)軸承為主，但因其承載低與壽命短等原因，有逐步向油膜軸承發(fā)展的趨向；板材軋機(jī)、一般中厚板軋機(jī)和熱連軋機(jī)都是使用油膜軸承；冷連軋機(jī)大部分使用油膜軸承，部分使用滾動(dòng)軸承，其中以日本冷軋機(jī)推行使用較多，西歐、美國、俄羅斯、中國等其他國家很少推薦使用滾動(dòng)軸承。

油膜軸承油是專門為鋼鐵行業(yè)軋機(jī)油膜軸承配套設(shè)計(jì)的工業(yè)油品種。由于軋機(jī)是鋼廠的大型關(guān)鍵設(shè)備，潤(rùn)滑的工況與其他油品存在很大的不同，因此對(duì)潤(rùn)滑油的要求很高，用量也很大。目前國內(nèi)油膜軸承油的市場(chǎng)份額基本上被國外V系列、S系列所壟斷，中國石化潤(rùn)滑油有限公司已經(jīng)開發(fā)出與V系列、S系列性能相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)城油膜軸承油，在國內(nèi)二十幾家客戶成功應(yīng)用，并取得客戶的認(rèn)可。中國石化潤(rùn)滑油有限公司通過與某鋼廠合作，開展了長(zhǎng)城A100和A220油膜軸承油在某鋼廠軋機(jī)上對(duì)國外油膜軸承油進(jìn)行國產(chǎn)化替代的工作。油膜軸承油在試用過程中可能存在原舊油殘留、切換油箱時(shí)混油、兩種油品補(bǔ)加混用等情況，由于不同生產(chǎn)廠家、不同黏度牌號(hào)的油膜軸承油產(chǎn)品配方不同，若互不兼容，則會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀，極大地影響油品潤(rùn)滑、防銹、防腐等性能。所以，當(dāng)采用長(zhǎng)城油膜軸承油對(duì)軋機(jī)在用油進(jìn)行替代時(shí)，有必要做油品性能分析，比較兩種油品各項(xiàng)指標(biāo)情況，并進(jìn)行同黏度級(jí)別油膜軸承油混兌試驗(yàn)，考察兩種油品的相容性。

本文采用長(zhǎng)城A100和A220油膜軸承油與某鋼廠在用進(jìn)口同質(zhì)量級(jí)別油膜軸承油進(jìn)行了性能對(duì)比分析和混兌試驗(yàn)，考察油品的相容性。結(jié)果表明，長(zhǎng)城A100油膜軸承油在某鋼廠可以分別和在用進(jìn)口V100、S100油膜軸承油按照一定比例補(bǔ)加使用，也可以全部更換在用進(jìn)口S100或V100油膜軸承油后使用；長(zhǎng)城A220油膜軸承油和進(jìn)口S220油膜軸承油可以按一定比例補(bǔ)加使用，也可整體換油，但長(zhǎng)城A220油膜軸承油和進(jìn)口V220油膜軸承油混兌后抗乳化性改善不明顯，建議全部更換為長(zhǎng)城A220油膜軸承油后使用。

本文主要對(duì)長(zhǎng)城A100和A220油膜軸承油與某鋼廠在用的不同進(jìn)口品牌油膜軸承油開展性能對(duì)比分析和混兌試驗(yàn)，考察油品的相容性，為鋼鐵行業(yè)預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)組油膜軸承用油國產(chǎn)化替代提供技術(shù)依據(jù)。

長(zhǎng)城A100油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的相容性分析

長(zhǎng)城A100油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的性能數(shù)據(jù)對(duì)比

長(zhǎng)城A100油膜軸承油與某鋼廠在用的兩個(gè)同質(zhì)量級(jí)別和黏度級(jí)別的進(jìn)口油膜軸承油（V100和S100）各項(xiàng)理化性能指標(biāo)的數(shù)據(jù)對(duì)比見表1。

表1 V100、S100與A100的性能評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

由表1可見，長(zhǎng)城A100油膜軸承油的理化性能與同質(zhì)量級(jí)別和黏度級(jí)別進(jìn)口油膜軸承油性能基本相當(dāng)。

長(zhǎng)城A100油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的混兌試驗(yàn)

為了評(píng)價(jià)油品混合使用過程中的可行性，對(duì)進(jìn)口油膜軸承油與長(zhǎng)城A100油膜軸承油進(jìn)行混兌試驗(yàn)，即分別將進(jìn)口油膜軸承油（在用油）與長(zhǎng)城油膜軸承油（新油）按照1∶9、5∶5和9∶1的比例（質(zhì)量比）進(jìn)行混兌，在54 ℃溫度下攪拌30 min，使其混合均勻，冷卻至室溫后，觀察樣品外觀，并放入60 ℃烘箱保持24 h，取出后觀察油品外觀，然后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)黏度、水分、酸值、水分離性、泡沫性、防腐蝕性、防銹性等理化性能檢測(cè)[1～3]，通過油品指標(biāo)性能變化情況，判斷長(zhǎng)城油膜軸承油是否可以與其他品牌油品進(jìn)行混兌使用。

2個(gè)進(jìn)口油膜軸承油（在用油）分別與長(zhǎng)城A100油膜軸承油（新油）按照1∶9、5∶5和9∶1的質(zhì)量比混兌后的性能數(shù)據(jù)對(duì)比見表2、表3。

表2 某鋼廠精軋機(jī)組在用膜軸承油S100與長(zhǎng)城A100混兌試驗(yàn)

表3 某鋼廠精軋機(jī)組在用油膜軸承油V100與長(zhǎng)城A100混兌試驗(yàn)

由表2、表3可見，混合油樣的各項(xiàng)指標(biāo)均在合理的變化范圍之內(nèi)，特別是水分離性始終保持在較好水平，表明所考察的兩種油品的相容性良好，提高了長(zhǎng)城A100油膜軸承油可替代進(jìn)口S100和V100油膜軸承油方案的可行性。隨著長(zhǎng)城A100油膜軸承油新油混合比例的增加，混合油水分離性、抗泡沫性、酸值都有一定改善。

長(zhǎng)城A220油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的相容性分析

長(zhǎng)城A220油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的性能數(shù)據(jù)對(duì)比

長(zhǎng)城A220油膜軸承油和某鋼廠在用的兩個(gè)同質(zhì)量級(jí)別和黏度級(jí)別的進(jìn)口油膜軸承油（V220和S220）各項(xiàng)理化性能指標(biāo)的數(shù)據(jù)對(duì)比見表4。

表4 V220、S220與A220的性能評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)

從表4可見，長(zhǎng)城A220油膜軸承油與進(jìn)口S220、V220油膜軸承油都采用烴類基礎(chǔ)油，主要化學(xué)組分一致，而且都具有優(yōu)異的抗乳化性能，在進(jìn)水工作條件下可有效防止油品乳化、老化變質(zhì)及潤(rùn)滑效果下降；長(zhǎng)城A220油膜軸承油的其他理化性能如傾點(diǎn)、閃點(diǎn)、抗泡性等與同質(zhì)量級(jí)別和黏度級(jí)別進(jìn)口S220、V220油膜軸承油性能基本相當(dāng)。

長(zhǎng)城A220油膜軸承油與不同進(jìn)口品牌油品的混兌試驗(yàn)

為了解高速線材預(yù)精軋機(jī)組在用油S220和V220油膜軸承油油品的當(dāng)前性能狀態(tài)，以及評(píng)估實(shí)際使用過程中兩種油品分別與長(zhǎng)城A220油膜軸承油混兌的影響，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所取S220和V220油膜軸承油油樣及補(bǔ)加不同比例長(zhǎng)城A220油膜軸承油（新油）的混合油樣進(jìn)行測(cè)試，具體數(shù)據(jù)見表5、表6。

表5 某鋼廠高線預(yù)精軋機(jī)在用油膜軸承油V220與A220的混兌試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表6 某鋼廠高線預(yù)精軋機(jī)在用油膜軸承油S220與A220的混兌試驗(yàn)數(shù)據(jù)

從表5可見，該鋼廠高線在用油V220油膜軸承油的外觀顏色較深，含水量偏高，抗乳化性明顯下降，產(chǎn)生泡沫傾向較大，可能與進(jìn)水工況條件下長(zhǎng)周期運(yùn)行后油品的老化有關(guān)，其余性能指標(biāo)尚在可接受水平。向該在用油中混加不同比例長(zhǎng)城A220油膜軸承油新油后，混合油樣的抗乳化性未見明顯改善，特別是5:5混合時(shí)抗乳化性出現(xiàn)了異常下降，表明其不宜與長(zhǎng)城A220油膜軸承油混合使用。

從表6可見，在用油S220油膜軸承油的外觀、運(yùn)動(dòng)黏度、水分、酸值、抗泡沫性、防腐蝕性、防銹性等指標(biāo)在可接受水平。不同比例混合油未出現(xiàn)沉淀、分層等外觀異?，F(xiàn)象，且混合油的運(yùn)動(dòng)黏度、酸值、抗乳化性、抗泡沫性、防腐蝕性、防銹性、燒結(jié)負(fù)荷PD均在合理的變化范圍內(nèi)，表明兩種油品的相容性良好。隨著長(zhǎng)城A220油膜軸承油新油混合比例的增加，混合油的抗乳化性、抗泡沫性、酸值都有一定改善。

結(jié)論

☆長(zhǎng)城A100油膜軸承油可與該鋼廠在用進(jìn)口S100或V100油膜軸承油按照一定比例補(bǔ)加使用，也可以全部更換在用進(jìn)口S100或V100油膜軸承油后使用；長(zhǎng)城A220油膜軸承油可與該鋼廠在用進(jìn)口S220油膜軸承油按一定比例補(bǔ)加使用，也可以全部更換在用進(jìn)口S220油膜軸承油后使用；長(zhǎng)城A220油膜軸承油不適合與該鋼廠在用進(jìn)口V220油膜軸承油混合使用。

☆面臨高速、持續(xù)性大量進(jìn)水的工況，油膜軸承油會(huì)不可避免地進(jìn)入一些水分，這就要求油膜軸承油具有很好的分水性能，因此油品的抗乳化性能指標(biāo)是不同油品混兌可行性的一個(gè)重要判斷依據(jù)。面臨復(fù)雜的工況，建議客戶加強(qiáng)進(jìn)水監(jiān)控，控制進(jìn)水速度，通過油箱沉降、更換備用油箱等措施進(jìn)行潤(rùn)滑管理，及時(shí)排除進(jìn)入水分，同時(shí)建議技術(shù)人員定期對(duì)油品進(jìn)行取樣檢測(cè)分析，及時(shí)給出合理建議，延長(zhǎng)油膜軸承油使用壽命，降低設(shè)備磨損程度。