油氣潤滑技術在日照鋼鐵2#連鑄拉矯機上的應用

宋 磊，陳 輝，胡愛新，梁亞剛

(日照鋼鐵有限公司，山東 日照 276806)

0 前言

日照鋼鐵第一煉鋼廠2#連鑄生產線是由國內獨立設計和制造的一臺方坯連鑄生產線。產品最大斷面為160 mm×160 mm，拉矯機的拉坯速度為0.5～5 m/min(變頻調速)。該生產線由6流連鑄線組成，流與流的間距為1.2 m，每流連鑄線上，設置三個傳動輥一個過渡輥 (前機架上下一對傳動輥，兩機架中間過渡輥，后機架上輥傳動)，位于弧形段下方，完成對弧形段冷卻后連鑄坯的矯直任務。由于拉矯機軸承工作環境溫度高，以及受冷卻水和雜質等影響，軸承的使用壽命降低。因此，改善軸承及傳動部分的潤滑狀況，以提高軸承使用壽命，降低設備事故率，提高連鑄機作業率。

1 2#連鑄機拉矯機改造前的潤滑方式

2#連鑄拉矯機結構布置如圖1所示。原設計采用油脂潤滑方式。但是經過一年多的生產，該潤滑方式存在許多一些不足。

圖1 2#連鑄機結構布置簡圖Fig.1 Structural arrangement of No.2 continuous caster

首先，由于潤滑脂停留在軸承座內，導致由外界引起軸承發熱的熱量不能被帶走;同時潤滑脂在軸承座內的大量填充，使軸承工作時攪油損失加大，進一步導致軸承溫升，軸承工作溫度提高，大大降低了其使用壽命。

其次，由于潤滑脂停留在軸承座內的時間較長，且軸承座內溫度較高，易使潤滑脂氧化，氧化的潤滑脂不能及時排出軸承座，在軸承座內結為顆粒塊，顆粒塊的硬度較高，會加劇輥子和軸承內、外圈的磨損。且堵塞潤滑管道造成后續潤滑油無法進入軸承座，易引起軸承失效。

第三，由于密封不好，冷卻水進入軸承座內，潤滑劑隨水流失的同時，潤滑劑中水的含量會增加，這會導致貧油潤滑，使輥子等部件產生銹蝕。同時，水中雜質顆粒也會隨水一同進入軸承座內，引起軸承的磨損。

第四，冷卻水系統會被從軸承座溢出的干油污染，且使用過的干油又難以回收處理，使水處理費用大大增加，并對環境造成了污染。

2 2#連鑄拉矯機潤滑系統改造

根據現場實際情況和使用要求，經過大量的試驗和探索，日照鋼鐵有限公司第一煉鋼廠決定對2#連鑄拉矯機的潤滑系統進行改造，采用油氣潤滑方式。

2.1 油氣潤滑的工作原理

油氣潤滑的工作原理如圖2所示，利用壓縮空氣 (我廠使用氮氣)在管道內的流動，帶動潤滑油沿管道內壁不斷流動，把油氣混合體輸送到潤滑點。氣體以恒定的壓力連續不斷地供給，而潤滑油則是根據各個不同摩擦點的消耗量定量供給。使用油泵作為輸油的動力源，采用步進式給油器分別對各個潤滑點供給所需的油量;油和氣在進入潤滑點前先進入油氣混合器。在油氣混合器里，流動的氣體把油吹成油滴，附著在管壁上形成油膜。油膜隨著氣流方向沿管壁流動，在流動過程中油膜層的厚度逐漸減薄，并不凝聚而間斷地供油。它的間隔時間和每次的供油量都可以根據實際消耗的需要量進行調節。

2.2 改造方案

連鑄拉矯機油氣潤滑系統的具體改造方案如圖3所示。該系統主要對矯輥軸承、過渡輥軸承、拉輥軸承進行潤滑和冷卻。系統將油泵提供的潤滑油和氮氣在油氣混合器內混合后送入油氣分配器，最后按設定量送入各潤滑點。

圖2 油氣潤滑的工作原理圖Fig.2 Working principle of air-oil lubrication

圖3 1流拉矯機油氣潤滑配管原理圖Fig.3 Principle of configuration and management of air-oil lubrication for withdrawal-straightening unit

(1)采用一備一用雙泵供油。當工作泵出現故障時，備用泵能及時啟用，保證了潤滑系統的連續正常工作，不影響連鑄生產。

(2)供氣部分采用氮氣，排除了氣體中的水分和雜質，有較高的壓力，以保證氣源的質量與壓力。

(3)油氣潤滑站首次填充值700 L。為保證系統中油品的粘度并不受外界因素影響，夏季用N460工業齒輪油;冬季用N320工業齒輪油。

(4)該油氣潤滑系統與拉矯機連鎖工作，即油氣潤滑系統沒有投入運行時，拉矯機不能進行運轉;拉矯機沒有停止運轉時，油氣潤滑系統不能停止工作。

(5)系統各部分的供油量采用計算機來控制，并可根據不同部位所需潤滑介質量的多少進行調整。六流生產線既可手動操作，又可自動操作;整條生產線還可實現遠程自動和手動操作。根據連鑄生產工藝的要求，每流連鑄生產線還可實現單獨運行。

3 改造后的使用效果

拉矯機采用油氣潤滑后，克服了油脂潤滑的缺點，滿足了拉矯機潤滑的需要。

(1)軸承的冷卻效果好。油氣潤滑時，大量常溫空氣連續不斷地流過軸承內環、外環和滾珠間所形成的空間，起到強迫對流冷卻的作用，帶走了軸承內部的熱量，直接冷卻了軸承的內環和外環、滾珠，使軸承工作環境溫度降低，延長了軸承的使用壽命。

(2)軸承的密封效果好。油氣潤滑時，空氣在軸承座內形成正壓，阻止水和雜質進入軸承座內，減少了軸承的磨損。

(3)油氣潤滑適用于高拉速和低拉速情祝。由于潤滑油是直接噴向潤滑點，有利于潤滑油膜的形成，滿足潤滑需要。

(4)有利于環境保護，冷卻水系統不受污染，水處理費用下降。

(5)由于采用了PLC可編程序控制，能根據受潤滑設備各潤滑點的實際狀況對油氣潤滑系統的技術參數進行調整，如供油間隔時間，確保各潤滑點能處于最佳潤滑狀況。

(6)由于使用了極壓齒輪油，因此不會發生像潤滑脂一樣的在高溫下老化的現象而導致供油管道堵塞，油氣潤滑使每個潤滑點都得到充分的潤滑。

4 結束語

實踐證明，在環境溫度高、雜質和水分較多的情況下使用油氣潤滑比油脂潤滑效果要好，能夠為企業帶來顯著的經濟效益和社會效益。油氣潤滑技術也可以在連鑄扇形段夾送輥軸承、輸送輥軸承及冷床輪子軸承等設備上推廣應用。

［1］董振堂.連鑄機械設備操作、維修及常見故障處理與自動化控制實用手冊 ［M］.北京:冶金工業出版社，2007.

［2］姜喜華.油氣潤滑技術的應用 ［J］.合成潤滑材料，2002(2).

［3］侯鳳嶺，陳亮.萊鋼板坯連鑄機油氣潤滑系統的應用問題及改進［J］.潤滑與密封，2002(3).