轧制润滑液基础油的制备方法与流程

本发明涉及不锈钢冷轧润滑技术领域，尤其涉及一种轧制润滑液基础油的制备方法。

背景技术：

不锈钢冷连轧机依靠轧制润滑液进行润滑。目前，轧制润滑液主要采用乳化液，因此，轧制润滑液也常称作乳化液，乳化液由基础油和除盐水按照一定的比例混合而成。鉴于轧机机型、轧辊粗糙度、带钢表面粗糙度需求等润滑条件差异，故对变形区形成油膜的厚度和强度有着很高的要求。而基础油的颗粒度对油膜的厚度和强度起着至关重要的作用。颗粒度越大，油膜越容易形成，油膜厚度和强度更高，润滑更好，带钢表面粗糙度越高，反之，则带钢表面粗糙度越低。

通常，对基础油的颗粒度的确定，典型地是首先在实验室进行基础油配方设计，再经过油厂的小批量生产加工，然后送到钢厂进行测试使用。一旦颗粒度无法满足现场生产，则需要等待油厂下一个批次生产的基础油。因而，往往需要多次反复的现场试验，才能得到最优颗粒度以及具有最优颗粒度的基础油。然而，这样就会制造出很多不合格产品，而且调整周期长，提高了钢厂和油厂双方的生产制造成本。传统上，对基础油颗粒度的确定的调整周期或试验周期，典型地需要6个批次，耗时3个月。因此，制备具有期望基础油颗粒度的轧制润滑液基础油的传统方法需要耗费较长时间，并且制造出很多不合格产品，生产制造成本较高。

因此，本领域需要一种新的轧制润滑液基础油的制备方法，其可显著缩短轧制润滑液基础油配方的调试周期，并可降低生产制造成本。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种轧制润滑液基础油的制备方法，其可在工厂连轧机轧制状态下现场动态调整轧制润滑液的颗粒度，以将轧制润滑液的颗粒度调整至最佳使用状态或期望使用状态，从而可反向推导出期望的基础油配方，因此可显著缩短轧制润滑液基础油的调试周期，并大幅降低油厂和钢厂的生产制造成本。

在此强调，除非另有说明，本文所用术语与本领域中各种科技术语的通常含义、各种技术词典、教科书等中定义的专业术语的含义一致。

术语“除盐水”是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。

术语“颗粒度”是指乳化液中油滴颗粒的大小。

乳化液的稳定性是一个极其重要的指标。乳化液可根据乳化后的稳定性分为稳态乳化液、半稳态乳化液及非稳态乳化液，或者称为乳化型乳化液、稳定弥散型乳化液及弥散型乳化液。

术语“乳化液稳定指数(Emulsion Stability Indicator，ESI)”表明乳化液的稳定性能，一般是在静止30分钟后，测量分离出来的油量，即得到乳化液的稳定指数。

术语“轧制压力”是指轧辊施加于轧件使之产生塑性变形的力，也可称作轧制力或轧制总压力。

术语“前滑”是指轧制过程中，被轧金属的出口速度大于轧辊圆周速度的现象，其描述参数称为前滑值。

乳化剂是指控制乳化液中油滴颗粒的添加剂，是轧制油中比较关键的因素。它的主要用途是将油水混合，在轧制过程中，既能起到润滑轧辊和轧件的作用，也能起到冷却的作用。

术语“浓度”是表示乳化液中轧制油的总浓度。

术语“离水展着性”是指乳化液中油相组分在金属表面的附着能力。

根据本发明一实施例，提供一种轧制润滑液基础油的制备方法，其中，所述制备方法包括步骤：

执行步骤S1，其中，在轧件轧制过程中，通过在轧制现场动态调整轧制润滑液的颗粒度，以获得具有期望颗粒度的轧制润滑液；

执行步骤S2，其中，将具有所述期望颗粒度的轧制润滑液进行实验室分析，并测量出所述期望颗粒度的值，以反向推导出具有所述期望颗粒度的基础油配方；

执行步骤S3，其中，根据获得的基础油配方，生产基础油。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S1中，首先，可执行步骤S11，其中，将具有设计颗粒度的初次基础油供至轧制现场，并配制成初次轧制润滑液。优选地，所述设计颗粒度可为20μm，且由所述初次基础油配制成的初次轧制润滑液可具有介于0.2～0.4范围内的乳化液稳定指数(ESI)。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S11后，执行步骤S12，其中，批量轧制适当数量的轧件。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S12中，可监控多种轧制参数，以确保轧制状态稳定。优选地，所述轧制参数包括轧件表面的粗糙度、轧制力及前滑值。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S12后，可执行步骤S13，其中，在轧制生产线尾部，可选取轧件试样，以测量轧件表面的粗糙度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S13后，可执行步骤S14，其中，可根据测得的轧件表面的粗糙度，调整轧制润滑液的颗粒度，其中，如果轧件表面的粗糙度较大，则可降低轧制润滑液的颗粒度，而如果轧件表面的粗糙度较小，则可提高轧制润滑液的颗粒度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S14中，如果轧件表面的粗糙度较大，则可通过添加适量的初次基础油、水、及专用乳化剂，降低轧制润滑液的颗粒度；或者如果轧件表面的粗糙度较小，则可通过添加大量的初次基础油和水，提高轧制润滑液的颗粒度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S14后，执行步骤S15，其中，可重复执行步骤S12、步骤S13及步骤S14，以获得期望的轧件粗糙度，并对与期望的轧件粗糙度对应的轧制润滑液取样，以进行颗粒度分析。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S15后，可执行步骤S16，其中，如果轧制润滑液的颗粒度过小，则可大量补充初次基础油，以获得具有所述期望颗粒度的轧制润滑液。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S16后，可执行步骤S17，其中，可对多个钢种的轧件重复执行步骤S1和S2，以确定最优的轧制润滑液基础油配方。

根据本发明实施例提供的轧制润滑液基础油的制备方法可具有如下有益效果：

首先，本发明可大幅缩短轧制润滑液基础油配方的调整时间和制备时间，例如调整时间可从传统的6批次3个月缩短到2批次1个月；

其次，本发明可降低调整轧制润滑液颗粒度过程中的产品不合格率；

再次，本发明可降低供油方和钢厂双方的生产成本，例如可减少油厂和钢厂制造成本30％以上，进而还可快速调整钢板质量；

第四，本发明适应性强，实用性强，也可以应用于其它连轧机的轧制润滑液基础油的制备；

第五，本发明可解决轧制润滑液基础油配方的配比与现场实际不兼容的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示意性示出根据本发明一实施例的轧制润滑液基础油的制备方法的流程图；

图2进一步示出图1的轧制润滑液基础油的制备方法的流程图；

图3例示出本发明一示例的轧制润滑液基础油的制备方法中的润滑液稳定性与带钢表面粗糙度之间的关系。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明根据本发明实施例提供的技术方案。

参见图1，根据本发明一实施例，提供一种轧制润滑液基础油的制备方法，其中，所述制备方法包括步骤：

执行步骤S1，其中，在轧件轧制过程中，通过在轧制现场动态调整轧制润滑液的颗粒度，以获得具有期望颗粒度的轧制润滑液；

执行步骤S2，其中，将具有所述期望颗粒度的轧制润滑液进行实验室分析，并测量出所述期望颗粒度的值，以反向推导出具有所述期望颗粒度的基础油配方；

执行步骤S3，其中，根据获得的基础油配方，生产基础油。

进一步地，参见图2，所述制备方法还可包括：在执行步骤S1中，首先，可执行步骤S11，其中，将具有设计颗粒度的初次基础油供至轧制现场，并配制成初次轧制润滑液。优选地，所述设计颗粒度可为20μm，且由所述初次基础油配制成的初次轧制润滑液可具有介于0.2～0.4范围内的乳化液稳定指数(ESI)。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S11后，可执行步骤S12，其中，批量轧制适当数量的轧件。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S12中，可监控多种轧制参数，以确保轧制状态稳定。优选地，所述轧制参数可包括轧件表面的粗糙度、轧制力及前滑值等参数。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S12后，可执行步骤S13，其中，在轧制生产线尾部，选取轧件试样，以测量轧件表面的粗糙度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S13后，可执行步骤S14，其中，可根据测得的轧件表面的粗糙度，调整轧制润滑液的颗粒度，其中，如果轧件表面的粗糙度较大，则可降低轧制润滑液的颗粒度，而如果轧件表面的粗糙度较小，则可提高轧制润滑液的颗粒度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S14中，如果轧件表面的粗糙度较大，则可通过添加适量的初次基础油、水、及专用乳化剂，降低轧制润滑液的颗粒度；或者如果轧件表面的粗糙度较小，则可通过添加大量的初次基础油和水，提高轧制润滑液的颗粒度。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S14后，可执行步骤S15，其中，可重复执行步骤S12、步骤S13及步骤S14，以获得期望的轧件粗糙度，并对与期望的轧件粗糙度对应的轧制润滑液取样，以进行颗粒度分析。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S15后，可执行步骤S16，其中，如果轧制润滑液的颗粒度过低，则可适量补充初次基础油，以获得具有所述期望颗粒度的轧制润滑液。

进一步地，所述制备方法还可包括：在执行步骤S16后，可执行步骤S17，其中，可对多个钢种的轧件重复执行步骤S1和S2，以确定最优的轧制润滑液基础油配方。

以下以轧制带钢为例，举例详细描述本发明一示例的轧制润滑液基础油的制备方法。

首先，可执行步骤S1中的步骤S11。可将具有设计颗粒度的初次基础油供至连轧机现场，颗粒度可控制在20μm左右，初次基础油配成的初次轧制润滑液的ESI可控制在0.2～0.4之间，即稳定弥散型或半稳定型乳化液。

下一步，可执行步骤S12。开始正常轧制，装配磨床能够批量磨出稳定性最高的轧辊，粗糙度可恒定。

下一步，开始轧制后，可观察或监控轧制力、前滑值等参数，以确保轧制状态稳定。

下一步，可执行步骤S13。轧制成品到连轧线尾部时，可选取若干试样，以对带钢表面进行粗糙度测量。

下一步，可执行步骤S14。

通常情况下，初始状态的轧制润滑液颗粒度较大，离水展着性较强，能够很好的形成油膜，润滑好，带钢表面粗糙度高，此时在轧制状态下，可进行颗粒度降低的调整。

典型地，为了确保轧制润滑液系统稳定，在补充基础油和水后，可进行浓度测量，计算出系统内的油量，可选择性地按照10.5kg/吨的剂量添加专用乳化剂。

反之，如果初始状态的轧制润滑液颗粒度较小，也可进行颗粒度提高的调整。

下一步，添加结束后，可循环半小时，以确保轧制润滑液中的油滴充分乳化，然后正常轧制，在连轧线尾部取样测量粗糙度。

下一步，可执行步骤S15，其中，重复执行步骤S12、步骤S13及步骤S14，以得到期望的钢板粗糙度，然后对轧制润滑液进行取样，并进行颗粒度分析。

下一步，可执行步骤S16。若乳化剂添加过量，轧制润滑液颗粒度过低，导致油膜破裂，产生轧制缺陷时，及时补充基础油，例如可按照浓度1％进行添加，稀释乳化剂。

下一步，可执行步骤S2。将试验得出的轧制润滑液进行实验室分析，测量出颗粒度，反向推导出具有期望颗粒度的基础油配方。

最后，可执行步骤S3。进行多钢种、分批次试验，然后可得到最佳基础油配方。之后，油厂可进行批量生产，给钢厂批量供货。

简言之，在根据本发明示例的轧制润滑液基础油的制备方法中，在轧制状态下，进行乳化剂添加，以降低颗粒度，并跟踪钢板表面粗糙度，当达到目标粗糙度时，可停止调整。而且可实时对轧制润滑液取样，然后在实验室进行分析，可反向推导出轧制润滑液基础油配方。

图3例示出本发明一示例的轧制润滑液基础油的制备方法中的润滑液稳定性ESI与带钢轧件的表面粗糙度之间的关系。

参见图3中的曲线图，横坐标为ESI，ESI为乳化液稳定性指标，从0～1稳定性越来越好，而颗粒度越大，乳化液越不稳定，颗粒度越小，乳化液越稳定。对应的钢板粗糙度呈现先降低后升高的趋势。在ESI达到0.8左右时，粗糙度呈现最优状态，即可确定此时的乳化液颗粒度。在图3所示示例中，阴影区域的乳化液稳定性最好，钢板粗糙度最低。

试验证明，根据本发明实施例的轧制润滑液基础油的制备方法，可将现场轧制润滑液的颗粒度调整至最佳使用状态，试验时间可控制在1个月之内，供油批次可控制在2次之内，产生的不合格品可控制在100吨(5个卷)之内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。