冷轧钢板中轧制乳化油的选用

冷轧钢板中轧制乳化油的选用１．乳化液的分类

通常，乳化液可根据乳化后的稳定性分为稳态乳化液、半稳态乳化液和非稳态乳化液三类。乳化 液的稳定性是一个极其重要的指标，其测定方法是将油品配制成一定浓度的乳化液，在一个分料漏斗 中静置８分钟，然后将最底下和最上面的四分之一溶液分离出来。用离心分离法测定两部分的浓度， 然后以最底下部分的油含量对最上面部分的油含量比例构成乳化液的稳定指数，用ＥＳＩ表示。

1.1 稳态乳化液

稳态乳化液，以精炼轻、中质矿物油和合成酯为主要成分，再加入多种添加剂，如脂肪酸、脂肪 油、阴离子和非离子型等表面活性剂，极压添加剂，防锈剂，抗氧剂，抗泡剂等。此类乳化液可在室 温下将浓缩油直接加入水中形成稳定的乳化液，稳定指数ＥＳＩ在０.６以上，皂化值小于５０，使 用浓度为５％至１０％。配制后的乳化液颗粒大小在１至１.５微米之间，少数可达５微米。稳态乳 化液具有良好的退火清洁性，可以不经清洗而直接退火。

1.2 半稳态乳化液

半稳态乳化液，以精炼脂肪油、合成酯和矿物油的混合油为基油，另加入分散剂，极压添加剂， 防锈剂，抗氧剂等添加剂组成。此类乳化液需在５０至６０℃温度下，将油在水中调配成乳化液。配 制好的乳化液颗粒大部分为１至１０微米，比稳态乳化液，因此半稳态乳化液在使用过程中需不断搅 拌并保持一定的温度，防止部分基油从乳化液中析出。半稳步态乳化液的使用浓度为２％至７％，皂 化值在５０至１３０之间。半稳态乳化液的润滑性能较稳态乳化液好，但其清洁性较差，故退火前需 经脱脂清洗。

1.3 非稳态乳化液

非稳态乳化液的主要成分是动、植物油如牛油、菜仔油等，加入极压添加剂，抗氧剂，防锈剂， 乳化剂等。这类乳化液对钢板和轧辊的附着性好，可大幅降低摩擦系数，润滑性能特别好。但残炭多， 退火前必须经过电解脱脂。非稳态乳化液的皂化值在１５０至２３０之间，使用浓度５％至１０％。 以上三类乳化液的皂化值，润滑性，冷却性及清净性之间的关系如图１所示。

３．乳化液的选用

润滑、冷却效果是衡量乳化液的重要指标，但一种真正经济实用的乳化液还应具有成本低，便于 保存以及易于自轧制后的带钢表面清除，不留影响表面质量的残渍等。因此，乳化液的选用应综合考 虑乳化液的性能和成本。一般来说，轧机的最小可轧厚度在 0.50mm 以上时，可选稳态乳化液；最小 可轧厚度在 0.35 至 0.50mm 之间时，选用半稳态乳化液；最小可轧厚度在 0.35mm 以下时，才采用 非稳态乳化液。

２．乳化液的配制

配制乳化液的水一般应采用除去钙、镁等离子的软水。在特殊情况下，也可采用符合要求的自来水。 乳化液的配制应在系统中搅动最大的地方将浓缩油加入循环的水之中并搅和在一起。 一个最可取的地 方就是清油箱中回流。

３．乳化液的保养

乳化液是冷轧机组的主要消耗介质，其使用寿命是轧制成本高低的重要影响因素之一。乳化液的 使用寿命与系统的保养有着密不可分的关系， 因此乳化液系统的保养对降低生产成本有着极其重要的 作用。

乳化液的保养主要是对以下项目进行控制：

3.1 水硬度

水硬度主要是由水中的钙盐离子和镁盐离子等所引起的。乳化液在使用过程中，会由于水的蒸发

而使上述离子含量升高，即水硬度值升高。水硬度升高到一定程度时，这些离子就会与乳化液中的某 些添加剂反应生成不可溶于水的悬浮颗粒，既影响轧制产品的表面质量又降低了乳化液的冷却效果。 严重的话还会使部分润滑油从乳化液中析出，不能形成稳定的乳化液而达不到其润滑效果。如果乳化 液中的硫酸根离子或盐酸根离子达到一定量时，也会产生上述现象。通常水硬度应控制在 1000ppm 以下，如果系统中的水硬度超出了 1000ppm，就应用软水补充系统因蒸发而消耗的水份。

硬水的软化可采取以下两种方法：

1)使用离子交换器或除矿物质离子机组处理；

2)在硬水中加入适量的碳酸钠盐（Na2CO3•10H 2O,苏打）使水中的钙离子和镁离子形成沉淀而 降低水硬度碳酸钠盐的添加量Ｑ可由下式确定：

Ｑ（克） 水的总硬度(ppm)

－－－－－ Ｘ ６．２６＝ －－－－－－－－－ ＋ ２０

1000 升水 ２

用碳酸钠盐处理的软水可使系统中的碱性提高，因此要避免添加过量。而且，由于处理过程中会产生 沉淀，所以需经过澄清池或过滤后才能投入使用。

经验表明，采用硬度极低（接近于零）的软水配制乳化液，可能会在系统中形成较多的泡沫，所 以并不是说软水的硬度越低越好。通常认为最佳的软水硬度是 50ppm。

3.2 酸碱性

新配制的乳化液具有较高的ＰＨ值。在使用过程中，乳化液的ＰＨ值会由于吸入空气中的二氧化 碳而降低。控制ＰＨ值的目的是为了平衡系统中的细菌滋生，另外如乳化液呈酸性还会对轧制设备和 管道起腐蚀作用。所以，应将系统的ＰＨ值控制在８.０左右。

ＰＨ值的检测可用ＰＨ试纸或用便携式电子ＰＨ计。当发现系统中ＰＨ值低于７.０时，可在系统 中补充浓缩油或加入乳化液生产厂商提供的添加剂。但要注意添加量必须适当，否则会由此破坏系统 中的微生物平衡。

3.3 浓度

浓度是维持乳化液润滑效果的重要参数，因此测定是日常监测中的一项重要内容。

测定乳化液浓度有两种方法：折射仪法和分离法。折射仪法适用于现场检测，但误差较大。分离 法是将 100ml乳化液加入装有 10 克Al2(SO4)3•18H2O的烧瓶中，用H2SO4 或 HCl酸化、破乳后， 水浴一定时间或用离心分离机使油水分离，测量油和水的体积比，以此确定乳化液的浓度。分离法具 有准确可靠的优点，但必须在实验室进行。因此，应将折射仪法和分离法结合起来，以达到适当的浓 度控制。

3.4 细菌控制

系统中由于细菌滋生可使乳化液变质、变臭，破坏其使用效果。在系统中包括有厌氧细菌和需氧 细菌两大类细菌。细菌的检测可将一种特殊处理的载玻片放置在偏僻的地方，定期进行检查，以保证 这些微生物处于控制之下。当乳化液中的需氧细菌大量繁殖，将溶液中的所有氧气消耗掉时，厌氧细 菌就会迅速滋生。因此，检测并控制系统中需氧细菌的含量是平衡微生物滋生的理所当然的和有效的 措施。

3.5 杂油控制

轧制设备中液压油泄漏，其他润滑用稀油或油脂等杂油进入乳化液系统会影响使用效果，而降低 其使用寿命。因此加强设备检修、巡检，防止杂油进入系统十分重要。如发现有大量杂油漂浮在乳化 液液面，应及时采用人工清理或用离心分离机将杂油分离出来。

3.6 铁粉

轧制生产中，由于机械设备的磨损以及轧辊与带钢的摩擦可产生大量的铁粉，乳化液系统的过滤 器应能将这些影响产品表面质量的铁粉滤去。 为了检查系统的清洁度以及评价过滤器和撇渣器等设备 的效果，应定期测定系统的铁粉含量。