无皂乳液技术简介

奎克无皂乳液的主要技术特点及实际应用简介

奎克铝热轧无皂乳液技术是奎克公司与美国REYNOLDS/WISE公司从1994年底开始联合研发，并从1998年2月起在REYNOLDS公司的四连轧机上全面成功使用至今。

REYNOLDS公司是世界上在同一热轧线上同时生产多系列高质量铝合金产品的厂家之一。其主要产品为1xxx系（高质量PS板及箔料，占30%）、3xxx系（罐料，占40%）、5xxx系（盖料，占15%），亦生产其它系列铝合金产品（8xxx系等占15%）。从六十年代起，REYNOLDS公司一直使用好富顿公司提供的的皂基乳液。但自九十年代初开始引进自退火工艺后，该乳液虽经多次配方改良，仍无法同时满足不同合金的质量要求，迫使REYNOLDS公司寻求开发更先进的乳液技术。

REYNOLDS与奎克公司这一合作研发项目的根本目的就是要突破，消除传统皂基乳液技术存在的根本弊病和缺点，在提高热轧机生产效率的同时，达到更高，更稳定的产品表面质量，并简化乳液维护、降低油耗。这一项目在1998年2月取得全面成功。其后，在实际生产使用过程中，奎克/WISE又共同对这一全新技术乳液的使用、管理、维护等各方面进行了全面跟踪及技术完善，使其成为完全适于工业大生产的成熟乳液技术。

一、奎克无皂乳液主要技术特点简介

从1998年起，奎克先进的无皂乳液技术已在国内外多台轧机上使用。综合总结全面使用的情况，与传统皂基乳液相比，奎克无皂乳液技术有以下几个主要方面的优点与技术特点：

1．同一乳液条件下，满足所有不同系列合金的轧制

传统的皂基乳液依赖各种皂（包括金属皂、三乙醇胺皂、脂肪酸皂等）来提供轧制润滑及冷却。而在自退火工艺条件下，不同系列合金的轧制对皂基乳液中金属皂的含量又要求差异很大，这是在同一条件下皂基乳液无法同时满足不同系列合金高表面质量要求的根本原因之一。

奎克无皂乳液完全不依赖金属皂的形成来提供润滑，并具有长期性能稳定的优

势。这些优势包括粘度、氧化性能、乳液颗粒度不变及无菌等。这些乳液基本性能的稳定保证了乳液润滑及冷却性能的长期稳定。由此保证了稳定的轧制工艺及表面质量。从根本上避免了皂基乳液中依赖金属皂来提供润滑这一根本问题，实现了在同一乳液条件下同时满足所有不同合金轧制工艺的润滑、冷却要求。

2．大幅度增加连轧机最大允许压下量，明显提高热轧线生产效率奎克无皂乳液从根本上克服了传统皂基乳液在辊缝区中发生热氧化高聚导致油膜破裂而造成的因质量原因（如3104罐料回型线缺陷）对辊缝区最大长度（即每个机架最大压下量）所造成的限制，使连轧机轧机，尤其是一机架，所允许的最大压下量大幅度提升，从而使热轧生产线的生产效率明显提高。

3．高压下量、高轧制速度的同时获得产品表面高质量

奎克无皂乳液独特的技术特点之一是在辊缝入口油膜厚度薄但在出口厚，以达到轧辊与板面最佳分离，且辊缝区越长（即压下量越大），油膜越厚，这不仅保证了高压下条件下铝板的表面高质量、降低了轧辊表面磨损、减少换辊频率，同时还保证了咬入与表面高质量同时满足的最佳平衡。

4．高张力高速轧制仍不要求使用清刷辊

使用皂基乳液时，轧辊上必须形成“均匀、致密”的轧铝膜层以保证润滑及轧辊温度分布的均匀控制。由于带张力连续高速轧制时轧辊上的粘铝层不断积累，若不清除，辊子上的粘铝很容易反压到铝板板面而产生表面缺陷，严重时即产生大面积板面粘铝。因此在实际精轧生产中，优化并正确使用清刷辊对表面粘铝层进行控制并使其尽量均匀是不可或缺的。

奎克无皂乳液完全不依赖轧辊表面的粘铝层提供润滑，其根本机理是在轧辊表面通过化学反应形成金属络合物而产生具有高度润滑性能的化学油膜。在使用正常时，轧辊上不形成粘铝层，因而不要求使用清刷辊来控制轧铝，也不存在使用传统皂基乳液产生粘铝层积累而产生的质量问题。这不仅有利于降低清刷辊对轧辊的磨损，减少轧机打滑，延长轧辊使用寿命，同时有利于提高轧后板面均匀性。

5．长期使用过程中无菌及生物活性的影响

皂基乳液在使用过程中各方面性能受到各种菌类及生物活性滋生、繁殖的极大影响。为降低菌类对乳液性能的直接影响，它要求乳液加热至较高温度，通常在60o C 以上。即便如此，它还需要同时使用多种杀菌剂来控制菌类的滋生。

奎克无皂乳液另一优良性能是在长期使用过程中无菌及生物活性的影响，可在低至室温的温度下长期正常工作。这不仅使轧制过程保证了良好的润滑，也具有最优冷却性能，有利于辊温、辊型以及板型控制。从另一方面提高了板材的表面及板型质量。同时，由于乳液无需加热保持高温，直接降低了能耗成本。

6．乳液使用维护简便，无需排放

与传统皂基乳液不同，奎克无皂乳液在长期使用中，不存在各类皂的生成与积累，不存在由于热氧化高聚而导致的乳液粘度漂升及润滑、冷却性能的变化，也不存在菌及生物活性的影响。因此，其使用及维护极为简便。现场一般只需要检测乳液浓度及pH值即可。一般无需任何组份检测及额外使用添加剂。更不需要象传统皂基乳液那样不断地、经常的乳液部份或全部排放来维持乳液的性能。

7．成本低

a)油耗低：由于奎克无皂乳液的稳定性，在所有已使用奎克无皂乳液的热轧机

上，可比吨铝油耗无一例外的比使用皂基乳液时减少了至少百分之五十。

b)乳液无需加热保持高温，直接降低了能耗成本（例如在REYNOLDS四连轧

机上，每年节省乳液加热能耗近一百万美元；在西南铝可逆粗轧机上，每年节省乳液加热能耗八十万人民币）。

c)现场无需添加任何添加剂，无添加剂使用成本。（REYNOLDS四连轧机使用

皂基乳液时所需添加剂占轧制乳液总成本的20%-30%）。

d)现场检控参数少，检测及维护成本低。（REYNOLDS热轧线从皂基乳液转为

使用奎克无皂乳液后，乳液班组由五人减至一人）。

二、奎克无皂乳液在铝热轧机上实际使用情况简介

通过多年实际工业生产使用证明，与传统乳液在同一轧机（相同轧制条件）上的表现相比，无皂乳液的优势是显著和多方面的。这些优势包括质量提高、压下量增加、轧机提速条件下的高质量、轧机可操作性的提高、乳液性能稳定性的极大提升、低油耗、低能耗，以及乳液管理、维护简便等。现将一些主要方面直接比较如下：

1）产品质量提高最突出的有：

（a）3104罐料热精轧回型线缺陷完全消除；（b）铝薄料针孔降低到每平方40个以下；（c）罐料热耳缺陷缺陷减少80%；（d）软硬合金（1000系至7000系）表面质量同时满足等。

2）轧机产量提高：

奎克无皂乳液对传统皂基乳液最明显的改进表现在保证表面高质量的同时，轧机压下量大幅提高以及轧制速度提升。

连轧机上（终轧厚度不变）允许入机板厚提升量：1000系--100%；3000系--50%；

5000系以上--20~30%。

可逆粗轧机上，单道次咬入增加量：1000系--50%；3000及5000系--30%。

3）乳液长期使用稳定性比较（以REYNOLDS四连轧机为例）