轧制油

轧制油的特性及润滑机理

1、轧制油的主要作用

润滑—减小轧辊与铝箔之间的摩擦，提供稳定的摩擦界面，实现稳定轧制，提高表面质量。

冷却—带走金属的变形热和摩擦热，调整轧辊表面温度，控制板形。

清洗—清洗铝箔表面铝粉和机架内的皂化物和铝粉。

2、轧制油的要求

轧制油应有良好的润滑性能、冷却性能和高温高压状态下的稳定性能，轧制时不能发生明显的变质；轧制时挥发量要小，退火时易挥发，不形成油斑；无毒，对人体无害。

3、轧制油的组成

轧制油由基础油和添加剂组成。

4、基础油的生产方式、质量指标和主要作用

4.1 生产方式

基础油的生产方式见图1。

4.2 基础油的主要理化指标

粘度：油的粘稠程度，主要由取决于碳链的长短。在其它参数不变的情况下，粘度越高，轧制速度越低。轧制油随着使用时间的增加，粘度会增加。

馏程（初馏点与终馏点之间的温度差）：主要由取决于碳链的长短。当我们确定了油品的粘度后，馏程宽，就意味着初馏点低，终馏点高，油的挥发大，退火除油困难，使用时粘度动大，速度变化大。现在粗轧和中精轧基础油的粘度都在30℃以内（粗轧：216～246℃，中精轧：208～238℃）

闪点：将油品放在在一个密闭的容器中加热，随着油品温度的升高，油的蒸汽浓度也会增加，能使油品遇见明火发生闪火时对应的最低油品温度点叫闪点。是衡量油品安全程度的指标。现在我们三台轧机油的蒸汽浓度均达到了着火的条件，只要有明火或相当于明火的温度，就会发生火灾。因此，应严格控制明火和机架内的高温。

芳烃：原油中本身存在的一种物质，有一定的香味，也叫芳香烃。芳烃对人体有害，美国FDA要求轧制油中的芳烃含量应小于1.0%。现在我们公司使用的基础油芳烃含量小于0.3%，不会对人体产生危害。

硫含量：油品中单质硫和硫化物的总含量。硫对设备有腐蚀，加速油品的变质。但硫对润滑有好处（提高极压膜强度）。硫含量越低越好。

溴价：每100克油品所吸收溴（Br）的毫克数。溴价的大小反映了油品中双键的多少，包括芳烃中的双键，是衡量油品稳定性的重要指标。溴价越低，油品的使用时间越长，退火效果也比较好。

酸值：中和每克油品中有机酸和无机酸所消耗的KOH的毫克数。可以间接监

控油品变质的程度（添加剂有酸时无法监控）。

色度： 检查油品的颜色。由于纯净的烃类是无色的（赛氏色度为+30）。基础油颜色的好坏，反映了油品中异物含量的多少。

水分：游离水会给细菌繁殖提供条件，使油品加速变质；使油膜破裂，影响润滑；造成铝箔氧化。

胶质：油品在使用过程发生变质，聚合成的高分子化合物叫胶质。胶质含量高，说明油品的老化严重，粘度要升高，润滑效果和退火除油效果差。

4.3 基础油的主要作用

添加剂的载体，起冷却和清洗作用，本身的润滑作用很小。

5、添加剂的分类及作用

5.1 油性添加剂的分类及作用（见表1）

表1

项目醇类酯类酸类

和金属表面的吸附

能力

中（物理吸附） 较弱（物理吸附）强（化学吸附） 润滑能力中 较弱强

退火效果（同等碳素）较好 较差 差

复配模式 可以和酯类复合使

用

可以和醇类或酸

类复合使用

可以和酯类复合

使用

5.2辅助添加剂的类别及作用（见表2）

表2

类别作 用

极压剂 增加极压润滑膜强度，减轻轧辊和铝材的磨损，提高润滑质量。

增溶剂 减小溶解在基础油中的添加剂颗粒直径，提高润滑的均匀性；还可以减轻轧制油的变质。

抗氧剂 减轻轧制油在轧制过程中的氧化现象，延长轧制油的寿命。

抗静电剂 增加轧制油的导电性能，减少电荷的积累，减小静电着火的几率。

杀菌剂 减轻甚至消除轧制油中的细菌繁殖，延长轧制油的寿命。 6、润滑机理

轧制油中的添加剂带有极性团，极性团能牢固地吸附在金属表面，实现轧辊和铝箔的分离或基本分离，起到润滑作用。为什么普通的油性剂能承受如此大的轧制力，实际上添加剂在变形区内受到极大的压力，以固体形式存在，大大提高润滑效果。

摩擦与润滑界面图

7、轧制油的使用注意事项和保养

轧制油在铝箔轧制中起者非常重要的作用，使用时要有合理的工艺参数，太大的轧制力和太高的油温对轧制油都会影响轧制油的使用周期；应防止水、尽量减少液压油和油雾油进入轧制油中。

使用过程中不但要分析添加剂的含量，还要分析粘度、馏程、残余物、闪点、溴价、酸值、水分、胶质等指标。粘度、残余物、溴价、酸值、胶质、油斑试验，可以帮助判断油品老化变质的程度。

虽然油品是无毒的，但还要尽量少接触皮肤，不要长时间接触皮肤，不要误入眼睛。

8、双合油

要求：从提高铝箔暗面质量和退火质量角度来讲，双合油粘度越低，暗面质量越好，特别是有粗大晶粒时；退火除油也变的容易。

在大压下量（超过50%）轧制条件下，从有利于分切时两张铝箔分离角度讲，粘度越大越好。

从以上两个方面看，双合油的选择处在一个矛盾之中，在不降低生产效率（道次压下量）的前提下，折中的办法是：选择粘度较低的基础油，再在该基础油中加入一定量的短链的弱极性添加剂，如十二酸甲酯（A R—120），可以基本解决上述矛盾。

9、添加剂分子结构

醇类

H H H H

H C C C ……C OH

H H H H

酸类

H H H O

H C C C ……C

H H H OH

酯类

H H H O H C C C ……O C

H H H H C H

H 10、烃类分子式（烃：碳氢化合物）

正构烷烃

H H H H

H C C C ……C H

H H H H

异构烷烃

H H H H

H C C C ……C H

H

H H C H

H H

稀烃

H H H H

C C C ……C H

H H H H

炔烃

H H

H C C C ……C H

H H

环烷烃