轧钢生产液压润滑系统节能降耗技术应用

对轧钢生产液压润滑系统的节能降耗技术进行了描述，分析了各类技术的优缺点，提出了“解决轧钢最后一道工序的液压润滑节能降耗，需因地制宜采用不同的技术”这一观点，使用户以较少的投资获得最佳的节能效果。

1 前言

润滑系统对设备运行尤为重要，主要有稀油润滑、干油润滑、油气润滑、自润滑四种方式。热、冷轧工艺润滑主要是为减少轧辊磨损，降低轧制压力和改善产品表面质量。国内轧钢生产线的液压与润滑系统的节能改造虽然取得了显著成绩，但与国外发达国家的先进水平相比，在各方面还存在着较大差距，需掌握新的节能降耗技术，尽快因地制宜推广应用。

2 液压系统

2. 1 技术描述

根据现场工艺要求，首先需选用合理地液压系统原理图，对不同压力要求的液压缸，尽量采用不同的泵提供不同压力的液压介质，高、低压泵进行并联，这样可以降低能源系统的造价、减少维护成本，避免“大马拉小车”，减少电力浪费。尽量选用国内外先进的液压元件、电控部件、节能电动机。液压系统制造、装配时严格按照有关规定进行，严把质量关，现场施工时，严格按图纸要求，管路采用氩弧焊焊接，管路焊接完毕，进行压力试验，试验压力: 15 ～ 20MPa。管路在线进行循环脱脂、酸洗、中和、钝化处理，管路清洗清洁度等级:19 /16( YBJ 207 -85) 。管路尽量选用不锈钢管，可以减少管路清洗的工作量，提高液压系统的使用寿命。所有工作均应符合YBJ207 - 85《冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统》的有关规定。

在液压系统上采用油液污染度在线监测及自维护系统，可随时监测液压油在使用过程中品质，及时准确地通过显示器显示污染等级及相应的原因，当污染度达到相应的级别时，报警装置也会进行分级报警，并通过PLC 自动开启油液过滤清洗装置，以确保设备在使用中液压油性能及品质的良好性。采用在线监测及自维护系统，可减少不必要的抽样检测，减少液压油的人工维护，改善液压系统的运行环境，减少液压元件的磨损，同时保证设备运行。

2.2 应用实例

1) 冷床是棒材车间不可缺少的设备，而上料机构是冷床的关键部位，其裙板升降是通过液压系统驱动的，把从输入辊道运送的成品棒材导入且卸到冷床床体上面，以完成后续工艺过程。裙板由多个( 13 ～15 个左右) 液压缸驱动，全部裙板用液压缸固定在一根通轴上，这些裙板用液压缸同步动作是冷床控制的关键技术之一。否则会造成某些裙板缸杆被拉断，或棒材窜出冷床、裙板的大轴被扭曲变形等事故，造成停产或人员伤亡，处理事故耗时长，经济损失大，这是历来的企业难题。现在新的冷床裙板液压缸同步控制阀台，改变了一个液压缸由一个阀台控制，通过节流阀调节流量，不容易保持同步的设计理念。多个裙板液压缸由一个阀台供油，该阀台能够精确地调节出工艺要求的输出总流量，并且能够精确地分配给每个液压缸，使每个液压缸在同一时间得到相同的流量，既能计量液压缸速度，又能达到多个裙板液压缸同步。该阀台设计了比例阀和两级同步马达控制方案，由比例阀设定总流量，用同步马达把总流量自动等量地分配给多个裙板液压缸，从而达到使他们同步动作的效果。这就可以很好地解决多个裙板液压缸同步的技术难题，可以用在新设计的相似项目( 液压推钢机、高线集卷装置升降、翻转机构) 也可以用于老设备改造。

2) 加热炉是轧钢生产线的关键设备之一，主要有推钢式、步进梁、环形三种方式，其配置的推钢机、出钢机、步进梁等装置，都离不开液压系统的驱动。液压推钢机液压系统需要采用比例阀与同步马达相结合系统，保证多个液压缸的同步推钢和退回。步进梁加热炉的液压系统驱动加热炉步进梁和上料台架，需要配套步进梁、推钢机、提升下料、上料冷坯台架、原料称共五个阀台，其中步进梁阀台采用比例方向阀控制步进梁升降和平移，系统清洁度要求满足NAS7 级，为其中最为重要的阀台，需要实现钢坯上升、前进、下降、后退的循环动作，来完成钢坯的加热和输送。调试时需按点动调试、单动调试和联动调试三个步骤进行，按照速度变化和执行机构位移的关系、了解执行机构速度变化特点; 弄明白比例阀流量曲线，输入不同的电压指令对应的流量，需要注意的是前后压差不同时，输入同样的电压比例阀通过的流量是不同的。掌握调试方法，讲究调试顺序，由部分到整体逐项进行，抓住每一环节，确保系统稳定运行，可以缩短调试时间，保证加热炉尽快投入运行，当然也要重视系统平时的维护和保养。

3 润滑系统

3.1 技术描述

根据现场工艺要求，首先需选用合理地润滑系统原理图，尽量避免选用集中润滑系统，根据设备分布、场地情况，设置区域润滑站，这样可以降低能源系统的造价、减少维护成本，缩短管路长度、提高回油、冷却及加热效率，避免“大马拉小车”，减少电力浪费。

1) 稀油润滑装置的公称压力一般小于0.6MPa，公称流量6 ～ 2000L/min。过滤精度在5 ～120μm 之间。其作用是为主机的传动副提供可靠的润滑，必须具有供油、过滤、加热、冷却等基本的功能。由于工况的不同，必须满足一些特殊要求:如断电延时供油、高压油膜、工艺润滑等，因此，稀油润滑装置有四种不同型式: 标准型、高低压型、双供油口型、工艺润滑型。对上述装置的控制是通过自带有电气控制柜来进行的，系统中装有各种控制开关，通过这些开关把压力、温度等信号送到电气控制柜，由电气控制柜对稀油润滑装置的运行进行控制。不同型式的稀油润滑装置，根据运行要求和功能，控制柜配有不同的控制功能，系统尽量选用国内外先进的润滑元件、电控部件、节能电动机，润滑系统制造、装配时严格按照有关规定进行，严把质量关。

2) 现场设备安装、润滑管路施工时，管路需采用氩弧焊焊接，管路焊接完毕，进行压力试验，试验压力: 1. 0MPa。管路在线进行循环脱脂、酸洗、中和、钝化处理，管路清洗清洁度等级: 20 /16 ( YBJ207 -85) 。管路尽量选用不锈钢管，可以减少管路清洗的工作量，提高润滑系统的使用寿命。所有工作均应符合YBJ207 - 85。对润滑系统的服务对象: 减速机、齿轮箱等设备，除安装、调试时需严格按要求进行外，维护也需要下工夫，才能够减少事故发生，延长设备寿命。一般的问题只是添加润滑油即可解决。

3) 油气管道中，由于压缩空气的作用，使润滑油沿着管道内壁螺旋形地缓慢向前移动，并逐渐形成一层薄薄的连续油膜，经油气混合块混合而形成的油气流通过油气分配器的分配，最后以一股极其精细的连续油滴流喷射到润滑点。由于进入轴承内部的压缩空气的作用，即使润滑部位得到了冷却，又使润滑部位保持着一定的正压，外界的杂物和水不能侵入，起到了良好的密封作用。

4) 气动式油气润滑系统主要由主站、两级油气分配器、PLC 电气控制装置、中间连接管道和管道附件等组成。

5) 在油气管道中，油和气的速度是大相径庭的，油的移动速度大约为每秒2 ～ 5cm，但这个数字也不是绝对的，因为油的移动速度受诸多因素的影响，比如空气速度、环境温度和润滑油的粘度等，但是它至少说明了一个问题，那就是与空气速度相比，润滑油在油气管道中移动的速度非常缓慢。所以，油和气不是融合在一起的，从油气管道出来的油气是分离的，这也是为什么油气润滑不会污染环境的原因，也是和油雾润滑的最大区别所在。

6) 从图1 中可以看出，当供油量增大到一定程度时，轴承温度呈下降趋势，而在这条温度曲线的中部，轴承温度是最高的，因为此时的供油量还没有大到足以降低轴承温度的程度，相反，多余的液体摩擦会产生热量。随着供油量的增大，轴承摩擦也增大。但是，在这两条曲线的最低点恰恰是供油量最小的时候，这也是油气润滑的最佳区域。由此可以看出，油气润滑只需要极其微小的油量就能达到降低轴承温度和减少轴承摩擦的极佳效果。

7) 特别在高温、高速等特殊、恶劣工作环境下的轧机、导卫装置、活套装置、链条传动、风冷辊道等设备上油气润滑得到了应用，解决了以前烧轴承、特殊部件寿命短、划伤工件等问题，降低了生产运行成本。其设备制造和装配要求比普通润滑装置要求更加严格。必将有助于缩小我国与国外的差距、推动我国冶金设备和其他工业设备整体技术水平的提高。

8) 现有的技术中，高线、棒材粗中轧机的润滑方式大都采用的是干油点润滑或干油集中润滑。广泛使用的润滑脂是: 极压锂基脂、二硫化钼锂基脂、极压负荷锂基脂、聚脲基脂、复合磺酸钙基脂，基础油则以矿物油为主，合成润滑脂的使用量较小，但比例不断增大。此两种润滑方式有很多不足存在:

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