钢厂冶金设备及汽车用润滑脂

1钢厂冶金设备用润滑脂石油化工科学研究院朱廷彬教授2006年2月.2一.钢厂设备用润滑脂的要求冶金机械设备工作条件十分苛刻，它具有重载、高速、多尘、多腐蚀性介质和连续作业的特点。要求润滑脂有优良的耐热性：高滴点（250c）高温下蒸发损失小和良好的粘温性能优良的抗氧化安定性优良的抗水淋冲洗性优良的泵送性优良的机械安定性良好的黏附性优良的极压抗磨性3二.钢厂常用润滑脂品种（一）锂基润滑脂RIPP锂基润滑脂具有优良的胶体安定性、机械安定性、氧化安定性和润滑性而广泛应用；锂基润滑脂产量是衡量一个国家、一个工厂润滑脂技术水平的标志.钢厂常用的润滑脂品种包括；1.极压锂基润滑脂2.复合极压锂基润滑脂3.通用锂基润滑脂4.聚脲润滑脂5.复合铝基润滑脂6.膨润土润滑脂7.高硷值复合磺酸钙基润滑脂41.极压锂基润滑脂RIPP极压锂基润滑脂按梯姆肯OK值分为三档：极压锂基润滑脂梯姆肯OK值N(kg)PB(kg)I型极压锂基润滑脂122(12.5)-----II型极压锂基润滑脂脂156(15.9)588(60)(GB7323-94极压锂基脂)III型极压锂基润滑脂178(18.1)588(60)5极压锂基润滑脂生产及应用RIPP1975年长沙石油厂用石油化工科学研究院/广州热带机床研究所开发的技术生产I型极压锂基润滑脂，供武钢1米7轧机使用.1986年长沙石油厂用石油化工科学研究院开发的技术，生产II型极压锂基润滑脂供武钢轧机使用.2003年长沙众成公司用石油化工科学研究院开发的技术生产III型极压锂基润滑脂.6RIPP2.极压复合锂基润滑脂RIPP极压复合锂基润滑脂具有优良的耐热性、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性和极压抗磨性.极压复合锂基脂极压锂基脂滴点,不低于260C170C梯姆肯OK值不低于200N(一等品)156N156N(二等品)四球机试验,PB不低于(PD)3089N588N.7(二).聚脲润滑脂和复合聚脲润滑脂聚脲润滑脂被誉为21世纪最有发展前景的润滑脂产品.聚脲润滑脂适用于高温、高负荷、宽温度范围及与不良介质接触的条件下工作设备润滑如连铸机的润滑，不流失，抗水淋洗和有效防止氧化鳞片进入轴承造成的卡咬89RIPP聚脲润滑脂与其他高温润滑脂比较RIPP聚脲脂复合锂复合钙复合铝锂基脂滴点，C331330265282186水淋损失，%0.136.732.203.776.40轴承寿命，小时400+--------320265150C，10000rpm漏失量,149C，10000rpm%,密封轴承5.515.50------6.20开式轴承16.033.5------42.9氧化试验,P,Pa24h13---8548h212---211596h532---485510DIN-51806试验机试验程序抗水/漏失试验后轴承加水5ml加水5ml第一阶段第二阶段第三阶段负荷：44103N44103N44103N转速：1500rpm转速:1500rpm转速：1500rpm时间：60min60min60min测温度测温度测温度/铁含量11DIN-51806试验机试验结果RIPP项目聚脲脂极压锂基脂最高轴承温度，C第一阶段5065第二阶段4957第三阶段4963铁含量，%0.030.12铁谱分析结果好，含少量差，含大量磨损颗粒磨损颗粒12复合聚脲润滑脂RIPP复合聚脲润滑脂1.脲分子中引入金属羧酸盐如锂盐、钠盐或钙盐制备复合聚脲润滑脂2.聚脲醋酸钙或聚脲碳酸钙复合聚脲润滑脂复合聚脲润滑脂具有优良的高温极压抗磨性能和较长的高温使用寿命13复合聚脲润滑脂与聚脲润滑脂极压抗磨性比较RIPP四球试验聚脲脂聚脲钠盐脂聚脲锂盐脂临界负荷PB，N617.4744.8646.8烧结负荷PD，N156830871960综合磨损指数ZMZ，N303.8478.4335.214复合聚脲润滑脂与聚脲润滑脂比较RIPP项目聚脲醋酸钙脂聚脲脂工作锥入度，0.1mm280280滴点，C258188Timken，OK，Ib6045四球试验，PD，kg475250磨痕直径，1800rpm,20kg54C,1h,mm0.40.45综合磨损指数，ZMZ，kg754015（三）复合磺酸钙基润滑脂RIPP自20世纪80年代复合磺酸钙基润滑脂问世以来，被称为新一代优质高温润滑脂.从1999-2002年美国复合磺酸钙基润滑脂产量增加了178.1%，北美增加162。8%，欧洲增加141.2%具有优良的高低温性能、机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水抗腐蚀性和优异的防绣性和极压抗磨性，在诸多性能方面超过了聚脲润滑脂、复合锂基润滑脂和复合铝基润滑脂.适用于在高温、潮湿、水流（包括海水）冲洗、重载和冲击负荷、易产生腐蚀的条件下工作机械的润滑1617新型高温多效复合黄酸钙基润滑脂性能使用温度范围宽优良的剪切安定性良好的抗水安定性突出的极压抗磨性良好的防腐蚀和防锈性良好的抗氧化安定性适用于集中润滑系统18复合磺酸钙基润滑脂与其它高温脂比较RIPP项目复合磺钙复合锂复合铝聚脲润滑脂稠度2号2号2号2号滴点,C300+300288240热可逆性可逆不可逆可逆不可逆漏失量163C，g0.23.11.20.8寿命试验,150C,10000rpm,h80058097420加水50%剪切试验1万次剪切锥入度差值+5+10+15+1510万次剪切锥入度差值+4+30+45+40梯姆肯OK值，N289245223312四球试验PD，N490531882943490519项目复合磺钙复合锂复合铝聚脲四球磨痕直径，mm(392N,1200rpm,1h)0.390.500.550.35四球负荷磨损指数，N638441441785氧化试验,500H压力降,KPa14103341311000H压力降KPa62失效失效失效高温氧化性,150C,100h泄漏/分油无大量大量少量盐雾箱试验,脂厚0.038mm失效时间,h9504848---20（四）复合钛基润滑脂RIPP20世纪90年代问世的复合钛基润滑脂是一类多功能多效润滑脂.不加添加剂的复合钛基润滑脂性能与复合锂基润滑脂、复合铝基润滑脂相当复合钛基润滑脂与传统高性能润滑脂具有很好的相容性可制备生物降解环境友好润滑脂21含钛酸异丙酯的有机金属化合物C-C的烷氧基钛与脂肪酸、低分子羧酸和基础油在160-200C下反应，经冷却研磨制备复合钛基润滑脂.复合钛基润滑脂可以稠化菜子油、癸花油、蓖麻油或植物油与PAO的混合油制备性能优良的可生物降解的环境友好润滑脂.22复合钛基润滑脂与其它润滑脂的比较项目复合钛脂复合锂脂复合铝脂（无添加剂）滴点，C294263275汽车轮轴承润滑寿命，h1609082水淋流失量，%2.91.94.0氧化压力降,100h,KPa102410铜片腐蚀通过通过通过四球试验PD,kg315315280磨痕直径,mm0.600.400.5523可生物降解复合钛基润滑脂项目锥入度滴点铜片PD磨径生物降解0.1mmC腐蚀kgmm%菜子油复合钛脂285328通过2250.6098+2%硫化脂肪281330通过3550.6084再加1%ZDDP289330通过3150.4080+2%硫化植物油287330通过3150.558324（五）.复合铝基润滑脂复合铝基润滑脂具有优良的热变性、泵送性和抗水性，适用于与水接触的高温部件的润滑和防护。是钢厂广泛应用的润滑脂产品之一。251.复合铝基润滑脂具有良好的可逆性加热至滴点以上温度，然后降温冷却，受热变的复合铝基润滑脂可以恢复润滑脂结构，可以继续使用，这是其品种他润滑脂产品不具备的性能锥入度复合钙复合锂275------------------------------------------复合铝膨润土工作10万次，在室温放置2小时26受剪切力作用，当剪切力撤消后，在静置期间润滑脂结构恢复也较理想.上述性能使复合铝基润滑脂适用于集中润滑系统的高温设备润滑.272.复合铝基润滑脂具有优良的抗水性、高温轴承寿命及与其他润滑脂产品的相容性.加水量0%10%10万次剪切锥入度32027028（六）.膨润土润滑脂•膨润土润滑脂是表面改性的蒙脱石（有机膨润土）稠化基础油并添加多种添加剂而制成。•极压膨润土润滑脂是一类重要的非皂基润滑脂，具有优良的耐高温性、胶体安定性和机械安定性，广泛地应用在冶金设备、铸造及轧钢设备、矿山重型机械设备、载重货车、造纸机械水泥生产设备及飞机轮毂轴承的润滑29三.冶金设备的润滑脂润滑(一).混料机用润滑脂•混料机属重负荷低转速设备,转速6-10r/min,负荷80-300t,在露天工作场所,粉尘大,工作条件苛刻•混料机对润滑脂的要求:1.良好的流动性：为适应集中喷雾或涂刷润滑,应具有良好的流动性、可喷性和低温适应性2.优良的极压性能，满足开式齿轮重负荷工作条件要求3.良好的防锈性，满足设备露天防锈防蚀要求30•混料机润滑脂类型1.溶剂沥青型润滑脂：一般为含氯溶剂型沥青，具有优良的成膜性，但污染环境和对人体毒性2.半流体润滑脂：由金属皂稠化剂（如锂皂、铝皂等）稠化矿物润滑油或合成润滑油，并添加极压添加剂等多种添加剂或固体填料制成，具有优良的泵送性、黏附性、极压性，是理想的混料机润滑脂00号适用于春、夏、秋季或高温地区使用，000号适用于冬季或较寒地区使用31（二）烧结机用润滑脂1.烧结机通过动力系统使带式烧结小车循环移动，在给矿部位接受原料，通过点火炉使原料表面焦碳燃烧，到达排矿部位前完成烧结，并将烧结矿排出。2.烧结机对润滑脂的要求：优良的耐温性和黏温性良好的密封性良好的润滑性323.烧结机润滑脂采用聚脲基-氨基甲酸乙酯化合物稠化矿物润滑油或合成润滑油制备的润滑脂（如津脂烧结机润滑脂）具有优良的黏附性和润滑性、泵送性，优良的密封性：在100-180C工作环境下在滑道与空气密封件之间具有良好的密封作用，防止漏气优良的高温轴承寿命：在160C下，轴承寿命试验大于400小时（ASTMD3336）33(三).连铸机用润滑脂•连铸是将液态钢水经固化成方型(矩形、异型、板型）坯准备后续轧制成材的过程，具有能耗低、金属收率高、质量好等优点。2000年我国炼钢连铸比大于80%•连铸过程包括以下部分：1.位于结晶器上部的漏斗，按一定速率给结晶器补充钢水2.一冷区或水冷铜结晶器从漏斗接受钢水形成铸坯外壳343.结晶器下二冷区及支撑辊部分，带液芯的铸坯受水或水汽的喷射后进一步固化4.变形矫正部分（直立连铸机除外）5.火焰切割或机械剪将凝固的铸坯切割成段，以便移动和再处理35连铸机对润滑脂的要求1.具有优良的耐高温性满足高温工作环境的需要连铸机开浇温度大于1550C，经结晶器第一冷却出来的钢坯在1200-1300C，二次冷却形成的固体板坯温度在800C以上；物料的高温通过传导、辐射和对流将热量传递给轴承上的润滑脂，因此要求润滑脂具有有连的耐高温性。2.具有良好的抗水性：经结晶器第一次冷却形成的钢坯进入二次冷却区时，钢坯和设备同时经受950m3水量的冷却和冲刷，大量水蒸气将进入设备和轴承中，要求润滑脂必须具有良好的抗水性。363.具有良好的抗磨性生产过程中产生大量的氧化铁皮、钢渣、铁屑和尘土杂质等磨料侵袭设备，加剧了设备摩擦部件的磨损，要求润滑脂具有良好的抗磨性4.具有良好的极压性连铸机在低速重载状态下工作，铸坯的拉速一般在1-1.4m/min，板坯进入扇形段时受到的矫直拉力为450X103kg.m,要求润滑脂具有良好的极压性37连铸机润滑脂1.极压复合锂基型连铸机润滑脂具有优良的极压性能、泵送性抗水性和耐温性，适用于各种规格的连铸机摩擦部件的润滑2.聚脲基型连铸机润滑脂具有优良的耐高温性、抗水性、极压性、机械安定性和抗氧化安定性，特别是具有对铁屑、氧化铁皮等金属磨料的抗磨性，是一类优质连铸机润滑脂383.极压复合铝基型连铸机润滑脂具有优良的耐温性、泵送性、抗水性、极压性和抗氧化安定性，尤其是复合铝基润滑脂具