Система сдува эмульсии

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ  СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ЖИДКОСТЕЙ 4

1.1 Холодная прокатка 4

2  КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  ЖИДКОСТЕЙ  ПРИ  ПРОКАТКЕ 7

2.1 Требования, предъявляемые  к технологическим  смазкам и жидкостям 7

3 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ  СМАЗОК И ОХЛОЖДАЮЩИХ  ЖИДКОСТЕЙ ПРИ  ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ 9

3.1 Загрезнения поверхности  листового проката 10

3.1.1 Пятна эмульсии 10

3.1.2 Сажистый налет 13

3.2 Снижение загрязненности  холоднокатаных полос 16

4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ  ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ  СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ  ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ  ЛЕНТЫ 17

5 ПУТИ СНИЖЕНИЯ  ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ  ХОЛОДНОКАТАННОГО  ПРОКАТА УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИМИ  СОЕДИНЕНИЯМИ 20 
 

ВВЕДЕНИЕ

      Рост  мощности агрегатов приводит к необходимости  отвода большого количества тепла и обеспечения минимальных потерь на трение. Процесс трения непосредственно определяет состояние и качество обрабатываемых поверхностей. Все эти требования обеспечиваются применением различных смазок и охлаждающих средств или жидкостей, совмещающих эти функции.

      Особенно  большой интерес к технологическим  смазочно-охлаждающим средствам  проявляется в области процессов  обработки металлов давлением и, в первую очередь, при прокатке.

      В последние десять — двадцать лет  в металлургической промышленности наметились определенные тенденции  развития производства, обеспечение  которых выдвигает ряд новых  требований. В первую очередь необходимо отметить преимущественный рост производства листового проката. Этот рост непосредственно  связан с изменением структуры потребления  металлопроката, прежде всего в машиностроении. Значительно увеличивается потребление  специальных сталей в виде холоднокатаного  листа и ленты — динамной, трансформаторной, нержавеющей и высокопрочной.

      Одновременно  с увеличением объема производства существенно повысились требования к качеству готовой продукции. Современные высокопроизводительные агрегаты в машиностроении рассчитаны на использование металла, обладающего строго постоянными свойствами и бездефектной поверхностью.

      Рост  объема производства и повышение  требований к качеству листа вызвали  необходимость пуска новых непрерывных скоростных прокатных станов. Системы технологической смазки и охлаждения этих станов характеризуются не только большой мощностью и значительным объемом используемых жидкостей, но и гибкостью в управлении, универсальностью, совершенством средств очистки.

      Важнейшей задачей развития прокатного производства на ближайшие годы является его реконструкция  на основе новейших достижений науки  и техники. Металлургия и машиностроение являются основой развития народного хозяйства, поэтому качественным изменениям в области создания и эксплуатации металлургических агрегатов уделяется первостепенное значение, при этом, главная роль отводится расширению производства и повышению качества прогрессивных видов металлопродукции. К ним в первую очередь относится листовой прокат и изделия из него. Решение задачи дальнейшего развития производства листового проката при постоянном повышении его качества невозможно без использования последних достижений науки и техники, квалифицированных кадров.

      В области производства холоднокатаного  листа и ленты до сих пор  имеет место значительное технологическое отставание, не до конца используются возможности существующих агрегатов по скорости прокатки и ширине прокатываемой полосы. Качество холоднокатаного листа по отделке поверхности и разнотолщинности еще не всегда находится на уровне лучших зарубежных образцов. В этой области использование имеющихся разработок по подбору технологических смазок, обеспечению необходимого охлаждения должно существенно повлиять на технико-экономические показатели производства и качество продукции.

      Рассматриваемые технологические закономерности смазочного действия могут быть с успехом  использованы при проектировании новых  и реконструкции действующих  прокатных станов, при выборе технологических смазок и расчете технологических режимов в производственных условиях. 
 
 

1 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

1.1 Холодная прокатка

    Применение  технологических смазок и смазочно-охлаждающих  жидкостей (СОЖ) при прокатке обеспечивает снижение трения между валками и  полосой и их охлаждение. Прокатка является основным, но далеко не единственным местом их применения. Со смазкой в прокатном производстве связаны предварительное промасливание, отжиг, защитная смазка готовой продукции и т. д. По существу весь комплекс процессов, определяющих физико-химические явления на поверхности металла, обусловлен трением, смазкой и другими внешними средами, воздействующими на поверхность металла. Поэтому вопросы, связанные с эксплуатацией технологических смазок и смазочно-охлаждающих жидкостей, следует рассматривать только в комплексе со всеми элементами производственного цикла холодной прокатки. Определяющим звеном в этой цепи является процесс в очаге деформации.

    Рассматривая  трение при холодной прокатке, в  первую очередь следует определить его место в теории процесса и  технологии. Затем необходимо выявить  основные закономерности и характер трения для рассматриваемого случая. После этого можно выбрать составы и способы применения технологических смазок и эмульсий.

    Рис. 1 иллюстрирует взаимосвязь процесса трения с технологическими факторами  прокатки, а также качеством и  сортаментом готовой продукции. Трение определяет силовые условия  процесса, формирование микрогеометрии поверхности, износ и охлаждение валков. Силовые условия прокатки определяются фрикционными параметрами  трения, от которых зависит толщина  прокатываемой полосы, точность прокатки и требуемая мощность оборудования.

    Пока  стан выпускает определенную продукцию, в большинстве случаев нет  необходимости снижать трение, которое обеспечивается применяемой смазкой. Однако, если улучшить характеристики трения, то на четырехклетевом стане можно прокатывать лист, для обжатия которого требуется пятиклетевой стан, или даже осуществить то же обжатие за три прохода на реверсивном стане [1]. Максимально возможное обжатие и минимально возможная толщина определяются для каждого стана применением той или иной смазки. Поэтому многоклетевые современные станы холодной прокатки, имеющие обычно диаметр рабочих валков около 600 мм, в зависимости от вида продукции (лист, жесть, высокопрочные стали) используют разные типы смазочно-охлаждающих жидкостей [2].

    Точность  прокатки по длине и ширине ленты  зависит от постоянства условий  трения наряду с такими факторами, как  равномерность охлаждения, стабильность механических свойств полосы и т. д. [1]. Вид смазки должен быть учтен  при расчете возможной разнотолщинности полосы; соответствующим подбором смазки можно добиться получения минимальной разнотолщинности полосы.

    Формирование  поверхности полосы в самом широком  смысле определяется смазкой и инструментом (валки) [3]. Микрогеометрия поверхности  проката формируется совместным воздействием на полосу инструмента  и смазки. В значительной мере смазка определяет те изменения, которые происходят на поверхности металла в процессе его отжига. Образование сажистых налетов, пятен, цветов побежалости  определяется остатками смазки и  продуктов износа на поверхности  металла после прокатки. Образование  многих дефектов поверхности связано  с применением смазки, которая  может как предотвращать, так  и способствовать их появлению. Дефекты  могут возникать собственно при  прокатке (риски, царапины), после отжига (сажа, пятна) и до прокатки — в  результате травмирования поверхности  полосы при травлении, смотке и размотке рулонов, транспортировке. Эти дефекты  тоже связаны со смазкой и трением, но не столько на самом прокатном стане, сколько при других производственных операциях, где тоже используются различные смазки (например, промасливание подката) и другие жидкости (моющие средства, вода с добавками ПАВ в петлевых ямах).

Рисунок 1 - Роль трения при прокатке

     Таким образом, качество поверхности металла  определяется трением, смазкой и  рядом поверхностных явлений на всех операциях производства холоднокатаного листа.

     К технологическим факторам производства, определяемым применяемой технологической смазкой или смазочно-охлаждающей жидкостью, относятся износ валков и их охлаждение [3,4]. Необходимость охлаждения инструмента (валков) предопределяет широкое применение жидкостей, основной составляющей частью которых является вода, т. е. различного рода эмульсий. Требования к очистке и рециркуляции эмульсий, а иногда и масел приводят к созданию сложных систем технологической смазки и охлаждения прокатных станов, которые наряду с системами смазки агрегатов являются важнейшей составной частью прокатного оборудования. Эти системы включают в себя конструктивные элементы, общие для всего смазочного оборудования, а также ряд специфических узлов и деталей, требующих специальной разработки. От применения той или иной смазки (эмульсии) зависит конструкция системы ее подачи. В зависимости от выпускаемой продукции выбирают способ смазки. Сортамент (по толщине) и качество продукции (по крайней мере, по поверхности проката) определяются процессами, в числе которых трение является одним из ведущих.

     Цепь  взаимосвязанных технологических  операций, в которых трение и смазка играют немаловажную роль, требует  полного учета всех факторов, влияющих на условия эксплуатации смазки. Требования, предъявляемые к технологической смазке, очень многосторонни, важнейшие из них:

• обеспечение требуемой смазочной способности, т. е. определенной величины сил

     трения  или коэффициента трения и предельной нагрузочной способности;

• высокая охлаждающая способность;
• чистота поверхности проката, минимальный износ, хорошее моющее действие, способность к очистке;
• отсутствие коррозии;
• стабильность в эксплуатации и при хранении, биологическая стабильность;
• удобство подачи, для масел — низкая температура застывания и малая вязкость;
• отсутствие вредных воздействий на работающих, т. е. резкого запаха, токсикологического действия;
• способность поддаваться разложению и регенерации.

    Требования  к технологическим смазкам и  смазочно-охлаждающим жидкостям  в каждом отдельном случае зависят от вида продукции и оборудования (например, уровень смазочной способности) и наряду с общими показателями включают в себя дополнительные характеристики, специфичные для каждого вида продукции и типа стана [1, 2,].

    Выбор и правильная эксплуатация технологических  смазок и смазочно-охлаждающих средств  и других вспомогательных жидкостей, применяемых в технологии прокатного производства, могут быть осуществлены только на строго научной основе, исходя из механизма их действия.

    Можно назвать несколько групп веществ, которые используются как вспомогательные  технологические средства при прокатке. Это прежде всего вода, масла минеральные, жировые масла и различные поверхностно активные вещества (ПАВ).

    Изучение  ПАВ началось в нашей стране еще  в 30-х годах. Широко известны труды  П. А. Ребиндера и его школы. Вопросы  трения и износа освещены в работах  А. С. Ахматова, Б. В. Дерягина, И. В. Крагельского и др. Разработаны теория действия ПАВ, общая теория граничного и жидкостного  трения.

    Технологические свойства смазочно-охлаждающих средств  могут быть подробно рассмотрены с позиций молекулярного и химического их взаимодействия с поверхностью металла. В то же время вязкость смазок определяет такие важнейшие свойства, как охлаждающая способность, влияние на отделку поверхности.

    Применение  технологических смазочно-охлаждающих  средств в подавляющем числе  случаев должно обеспечивать значительный теплоотвод. Практически все современные  прокатные станы имеют системы технологической смазки и охлаждения, использующие различные эмульсии.