冷轧线轧延油COOLANT的管理资料综述

1、轧延油（COOLANT ）的管理1. 压延油的功用:COOLANT控制 WR 之 HEAT CRACN得到良好之平坦度防止ROLL之摩耗防止 HEAT SCRATCH防止SMUDGE良好的轧延作业轧制油的基本组成基础润滑油天然植物油和动物脂，合成脂，全溶性精练矿物油。润滑添加剂极压添加剂，抗磨损添加剂，边界润滑添加剂。乳化剂控制乳化液中油滴颗粒度的添加剂。除碳添加剂改善轧制油退火性冃能，降低退火后残炭的添加剂。抗腐蚀/PH缓腐剂控制水和润滑影响的添加剂。2. 钢板用轧延油之种类:供给方式循环方式（RC）直接方式DA压延油之种类矿油型(mi neralbase)矿油+合成脂(mi neral+e

2、ster)牛油型(tallowbase)油脂(palmortallow)润滑性不太好中间良好非常好Mill clean 性佳佳差差需不需要清洗不需要不需要需要需要可压延板厚0.6mm 以上0.40.6mm0.150.35mm0.100.15mm通常使用浓度26%1020%通常使用温度4565 度6080 度成本便宜贵2.1 矿物油（mineral）一般矿物油为炭氢化合物，油膜强度较低，但退火时蒸发性较佳，如锭子油，马新油等：分子构造如下:H1卜HHHHHHH CC；CcCCC-C-H-H1 HHHHHHHCHHCHH2.2油脂动物油油脂植物油牛油（tallow）猪油鱼油椰子油菜子油米糠油棕榈油

3、(palm)油脂之油膜强度较高，但退火时蒸汽性很差，一般由脂肪酸及 甘油构成。H COCR1C)H CO CR2OH CO-CR3H甘油部分脂肪酸部分2.3合成脂一般而言，油脂类为天然产物，但脂则除特殊品种（鲸鱼，羊毛腊等）。以外均由合成而成。其油膜强度介于矿物油与油脂之间，退火时蒸汽性良好。分子构造由脂肪酸与醇类构成。C C- HH H H HH HH H醇类部分脂肪酸部分3轧延油如何发挥其轧延性:如要轧延油发挥良好的轧延性，必须具备离水粘着性(plate-out),润滑性与冷却性三要素。良好的轧延油，才能减 低消耗动力，延长辊轮寿命，提高产品品质，增加产量，实现 减低成本。以下对该三要素加

4、以说明：轧延油应具备之性能，除上述三要项外，还有乳化性减脱脂 性，防锈性， mill clean 性，耐油污性等)3.1 离水粘着性( plate-out)Coolant (乳化液)经循环泵输送到nozzle以高压向高温之辊轮与钢板喷射， 此时部分乳化会破坏， 使油单独粘着于辊轮与钢板，在加工面形成一层油膜。此种性质称为plate out性或离水粘着性。Plate out性之优劣，可由测定coolant 之 E.S.I 来判定高E.S.I低安定乳化安定性不安定不良plate out性良好故，为使油具备软化性而添加之乳化剂。其使用方法非常重要，即种类，量等对乳化性之影响甚大。3.2.3 油膜本身

5、之润滑性：3.2.3 油膜本身之润滑性：如 3.1 所述，首先须要油分粘着于加工面，形成均匀的油膜但油膜本身所具备之润滑性，亦能左右轧延性。通常油膜之润滑状态，依摩擦面之油膜厚度。可分为流体润滑和境界润滑。321流体润滑：摩擦面被厚油膜隔开。使两摩擦面互不接触，也不发生磨耗（如图一）在此状态下，润滑性完全受粘度之影响，粘度越低，摩擦越小，所谓粘性效果，而油脂与矿油的差别则分不出。匿322境界润滑：因负荷之增加，油膜则渐薄，至其厚度与摩擦面粗度同时， 摩擦面只凸出部便会互相接触。（如图二）在此状态时，粘度效果便消失，而吸着于摩擦面形成强劲皮 膜之油脂，则发挥良好的润滑性，称为油性效果。在实际轧延

6、时，境界润滑与流体润滑是混合着。（如图三）3.3冷却性冷却性对轧延性的影响非常大，冷却性差，则失去油分之润滑性与离水粘着性之效果，而发生烧焦，使轧延作业无法进行。对冷却性而言，水之功用非常大，其理由为：（1）水之热容量（比热）大，约矿油的 2倍。（2）水之蒸发吸热力（汽化热）大，约矿油的10倍（3）水之热传导率大，约矿油之 4倍。如coolant中含油量过多，冷却性则降低，而轧延性亦随之降低。为兼顾润滑性与冷却性，而有最佳之油分浓度，通常以27%之油分浓度来使用4. coolant 之管理：Coolant 之管理， 对轧延作业之安定化有重大的影响， 同时对 轧延之品质亦有密切之关系， 因此轧延

7、机操作员， 尤其是班长， 应了解目前 coolant 之状态。4.1coolant 之管理项目：4.1.1浓度(concentration)：浓度的管理，其目的在于轧延性能 之稳定化， 同时使轧延油之单位消耗量降低。 浓度一般依钢板 尺寸，速度，流量，辊轮直径而有异。浓度控制在 1.3%2.0% 之间。4.1.2皂化值(saponification value，简称S.V)使油脂1g完全皂 化所需之 KOH mg 数 称为皂化植皂化值越高，润滑性越佳，但通常因酸洗预涂油或液压油的混 入而减少皂化值。皂化值不可低于 165.4.1.3 酸值(acid value，简称 A.V)中和含于油脂 1g

8、 中之游离脂肪酸所需之 KON mg 数称为酸价。当压延油劣化，杂物混入， A.V 值会提高，会使乳化性降低， 且压延后板易产生油焦( oil stain )。酸价最大值为 25。4.1.4乳化安定指数( emulsion stability index 简称 E.S.I)E.S.I 指将乳化安定性以数值表示者E.S.I越高表乳化越安定，则plate out性越差，则润滑效果越差。Plate out指皂化润滑。E丄S值介于5080之间。4.1.5铁含量(iron):管理目的在判断钢板与乳化液之污秽度，一般来说如Fe含量若超过2000PPM，将会破坏乳化与造成 钢板污秽。含铁量不得超过350pp

9、m。4.1.6氯含量：氯含量过高，易使板面生锈，氯含量的来源可能 为酸洗板残酸或纯水中带来。氯含量不得超过100ppm其生锈反应机构如下：当CL-与0H之比值大于0.6时阳：Fe+2CI-Fecl2+2e-阴：2e-+0.5O2+H2O 2OH-Fe2+2OH Fe (OH 2锈4.1.7 PH值：PH值太低会破坏乳化，构成生锈之原因，PH值太高(混入物)，乳化会好转，但plate out与润滑性会降低。PH值介于57。4.1.8 温度：coolant 之温度依轧延油之融点，压延性等来决定，通常以tallow为ball之轧延油使用温度为 5060度。Coolant温度越低，对作业性与使用水消耗

10、量之两点有益。但一般，牛脂系与矿油系温度低于 40度以下时会腐败。因此 长期停工时，coolant须保持50度且继续搅拌为要。4.2使用coolant之管理:管理项目频率100T M-6管制值温度1次/2小时55 5 度浓度 concentration1次/4小时35%E.S .I1次/4小时50 70%S.V1次/2日130以上A.V1次/2日30以下铁含量1次/1日500pp m以下氯含量1次/1日100pp m以下PH值1次/1日57目前温度。浓度与 E.S .I由油室人员测定，其余项目委托品保处测定。4.3水之补给Coolant量减少时，可随时加水，但加水之时间与量要记录4.4轧延油原

11、液之补给每班测定浓度后。若浓度太低，则依结果来计算以决定适当之补给量。4.5 scum outCoolant tank 上浮上来的scum之大部分是轧延油之油分，其他是铁粉和混入其他油离物等等，适量的scum可增进润滑，但若scum管理不当，可能产生 scum mark，且影响 coolant 之乳化。（如下表）Scum Volume & Pan tide Size distributi onScum out实施标准如下(三宜提供)：for 100tm-6(1) S.V降低至接近130时(2) A.V上升至接近30时(3) 铁粉上升超过1000ppm时5. coola nt 设备之管理平常应检

12、查有关coolant设备及注意事项：(1)nozzles是否阻塞。pump之运转是否正常(3)filter是否阻塞。(4)管路是否畅通或有液漏。(5)磁性分离机运转时间之设定。(6)搅拌机之运转是否正常。绵纸过滤器运转时间之设定。(8)Heater 是否正常(coolant temperature(9)清洗MILL HOUSE寸，应注意将废水排除。o搅拌机口6. 轧延油对于钢板表面品质的影响6.1 Smudge （铁粉污垢）对压下率或压延速度，所喷的 coolant量不够或压延润滑性 不足时，压延后之钢板表面会产生污垢， 这种现象称为smudge. Smudge是起因于轧延与钢板间之润滑不良，

13、使金属接触增加， 而产生多量之摩耗铁粉所致。6.2 Heat scrach(Fricti on pick up ,or heat mark)轧延润滑性不良，超过 smudge发生之范围而更加严重时，金 属接触面积会增大，并产生溶解附着现象。这种现象产生时， 必须将轧延油之润滑性提高至最高点， 必要时 应用极压添加剂。6.3 oil stain油焦乃 coolant 残留在 coill 内，在钢板上产生化学反应呈褐 色，在活性高之硅钢片更容易产生。油焦虽在ECL无法清除，但大致在退火时会消除， 但退火时对保 护气体之选择，以及退火条件等，均会影响其效果。在轧延中，如果防止油焦，其对策就是使钢板与

14、水隔绝。（ 1） 防止 coolant 之 carry over 发生： air blow 量要够， nozzle 角度及位置适当， 防止 coolant 水滴自 mill hose 滴下之措施。（2） 轧延油成分：使用水置换性良好之添加剂。7. 轧延油稀释用水（ for 100m-6 ）Coolant 稀释用水的水质，对 coolant 的性能影响很大，因此 水质的管理亦很重要。7.1 经过实验，稀释水水质对 coolant 之影响如下表：项目项目Coolant之性能PH值5以下孚L化性，防锈性降低8以上乳化性提高总硬度400ppm以上乳化性降低氯离子500ppm以上孚L化性，防锈性降低7.

15、2实际使用上，虽然稀释水质还未达到上表之程度，coolant性能可能已经降低。这是因为在coolant里面已累积许多无机 物。因此检讨稀释水之管制基准如下：项目水质基准PH值6.5 7.5总硬度PPM80以下氯离子PPM100以下压延油知识 -（ 1）压延油要发挥良好的压延性，必须具备离水贴着性（plate out）、润滑性与冷却性三要。针对该三要素加以说明：离水贴着性（ plate out）:Coolant （压延油）经循环泵输送到喷嘴（Nozzle）以高压向高 温之辊轮与钢板喷射，此时，部分乳化液会被破坏，使油单独贴着于 辊轮与钢板，在加工面形成一层油膜，此性质为Pla nt out（离水

16、贴着性）性。润滑性：首先须要油分贴着于加工面， 形成均匀的油膜， 但油膜本身所具 备的润滑性，也能左右压延性，通常油膜的润滑状态，依据摩擦面之 油膜厚度，可分为流体润滑和境界润滑。润滑太好易打滑，造成工作 辊转速无法匹配产生拉伤；润滑性不足，易造成刮伤甚可能断板。冷却性：冷却性对轧延的影响非常大， 冷却性差， 则失去油分之润滑性与 离水粘着性之效果， 而发生烧焦，使轧延作业无法进行， 如 Coolant 中 含油量过多，冷却性则降低，而轧延性亦随之降低，为兼顾润滑性与 冷却性，在此油与水的比例为 1：4。不当之轧延油对钢板表面表面品质的影响：1 Smudge对压下率或压延速度，所喷的 Cool

17、ant 量不够或压延润滑性不足时， 压延后之钢板会产生污秽，这种现象称为 Smudge .Smudge 是起因于轧辊与钢板润滑不良所致，使金属接触增加， 而产生过多磨耗铁粉所致。2. Heat mark压延润滑性不良，超过 Smudge 产生之超范围而更严重时，金 属接触面积会扩大，并产生溶解附着现象，这种现象时必须将 压延油润滑性（浓度）提高。3. Oil stain : 油焦及 CoolantA 残留在 Coil 内，钢板上产生化学 反应呈褐色，在压延中要防止油焦，其对策就是使钢板与水气 隔。Coolanr 之管理项目1 浓度：浓度的管理， 其目的在于压延年个能之稳定性， 同时使 压延油之

18、单位消耗降低。浓度控制在 1.3%2.0%之间。2. 皂化值：（S.V）:使油脂1g完全皂化所需要KOHmg数称为皂 化值， 皂化值越高，润滑性越佳，但通常因酸洗预涂油或 液压油的混入而减少皂化值。皂化值不可低于 165。3、酸值（acid value,简称 A.V ）中和含于油脂 1g 中之游离脂肪酸所需之 KON mg 数称为 酸价。当压延油劣化，杂物混入， A.V 值会提高，会使乳 化性降低，且压延后板易产生油焦（ oil stain ）。酸价最大 值为 25。4、乳化安定指数（ E.S.I）E.S.I 指将乳化安定性以数值表示者E.S.I 越高表乳化越安定，则 plate out 性越差，则润滑效果 越差。 E.I.S 值介于 5080 之间。5、铁含量（ iron ）：管理目的在判断钢板与乳化液之污秽度， 如果 Fe 含量太高会破坏乳化与造成钢板污秽。 铁含量不得