Технология смазки при холодной прокатки стали

Процесс холодной прокатки стали осуществляется с применением технологических смазок и охлаждающих жидкостей. Технологические смазки при холодной прокати стали, применяются с целью уменьшения коэффициента внешнего трения и получения необходимого качества поверхности прокатываемых листов и полос. Технологические смазки способствуют уменьшению давления металла на валки и расхода энергии при прокатке, интенсификации режимов обжатий, увеличению стойкости валков и повышению точности прокатываемых полос. Охлаждающие жидкости используются для отвода тепла, выделяющегося в процессе пластической деформации, и для стабилизации теплового режима работы валков.

В качестве технологических смазок применяют масла или эмульсии, создающие достаточно прочные смазочные пленки в очаге деформации, а в качестве охлаждающих жидкостей — жидкости, обеспечивающие хороший отвод тепла. Очень часто функции охладителя выполняет жидкость, которую используют в качестве смазки.

Технологическая смазка при холодной прокатке должна быть высокоэффективной и обеспечивать требуемую чистоту поверхности полосы, быть устойчивой при больших давлениях и температурах, имеющих место в очаге деформации, легко смываться, быть недефицитной и недорогой, а ее применение экономически выгодным. Кроме того, смазка должна служить защитным и антикоррозионным покрытием металла в промежутке между прокаткой и последующими операциями, быть безвредной для здоровья обслуживающего персонала, легко улетучиваться при отжиге листов и рулонов, не вызывать образования пятен на поверхности полос и слипания между собой отдельных витков рулона или отдельных листов.

Эффективность применения смазки зависит от ее физико-химических свойств, скорости прокатки, толщины прокатываемой полосы и степени наклепа деформируемого металла или сплава. Физико-химические свойства смазки определяют ее вязкость, содержание в ней поверхностно-активных веществ и прочность смазочной пленки в очаге деформации. Обычно, чем больше вязкость смазки и чем больше содержание поверхностно-активных веществ в ней, тем меньше коэффициент трения при прокатке. С ростом скорости прокатки коэффициент трения уменьшается.

При прокатке относительно толстых и не наклепанных листов и полос можно применять менее эффективные смазки, а при прокатке тонких и наклепанных полос — высокоэффективные. В последние годы разрабатываются технологические смазки, обладающие моющими свойствами е целью удаления загрязнений на поверхности полосы. Применение таких смазок должно способствовать улучшению качества поверхности прокатываемых полос.

Технологические смазки при холодной прокатке стали делятся на следующие группы:

• Растительные масла, применяемые в чистом виде или в виде механических смесей с водой (водных дисперсий).
• Минеральные масла, применяемые в чистом виде или с добавкой растительных либо животных жиров.
• Сложные эфиры синтетических жирных кислот.
• Водные эмульсии минеральных или растительных масел и животных жиров.

Наиболее эффективными смазками являются растительные масла (пальмовое, кориандровое, хлопковое, касторовое, сурепное и др.), а также эмульсии на их основе, сложные эфиры жирных кислот и некоторые минеральные масла, обладающие высокой вязкостью. Для увеличения смазочной способности растительных масел последние подвергаются полимеризации (полимеризованное хлопковое масло) или гидрогенизации. Однако многие растительные масла являются дорогими и дефицитными, а, следовательно, имеют ограниченное применение. Наиболее широкое распространение получили эмульсии, приготовленные на минеральной, синтетической или растительной основе. Эмульсии при холодной прокатке являются одновременно смазывающими и охлаждающими жидкостями.

Работа эмульсионных систем стана автоматизирована. Включение резервных насосов и подача предупредительных сигналов при понижении давления в системах ниже допустимого производятся с помощью сигнального реле давления. Перепад давления в сетчатых фильтрах контролируется дифференциальным реле типа ДРД-01. Приготовление эмульсии заключается в смешивании эмульсола с водой. Резервный бак-отстойник после удаления отработанной эмульсии и промывки горячей водой заполняется фильтрованной водой, нагретой до 45 — 60 градусов. После этого включают насос, который перекачивает воду по замкнутому трубопроводу, обеспечивая тем самым ее непрерывное перемешивание. Затем из мерного бака в бак-отстойник с водой подают самотеком эмульсол. Количество подаваемого эмульсола зависит от заданной концентрации эмульсии. После перемешивания эмульсола с водой насос выключается, а готовая эмульсия рабочими насосами через сетчатые фильтры и холодильники подается по нагнетательной магистрали к валкам рабочих клетей.

Отработанная эмульсия (возврат) самотеком поступает сначала в магнитные сепараторы для очистки от твердых взвешенных частиц, а затем в бак-отстойник. Ввиду того, что в процессе прокатки часть эмульсии теряется, безвозвратна (уносится полосой и испаряется) в эмульсию периодически добавляют воду и эмульсол. После того, как содержание механических примесей и загрязнение эмульсии превысит допустимую норму, переходят на прокатку с применением свежей эмульсии из резервного бака.