鋁冷軋大量使用回收油潤滑性能變化測試

李學兵，張慧財，楊杰

（1.石家莊新泰特種油有限公司, 河北 石家莊 050800；2.河北省金屬加工潤滑材料工程技術研究中心, 河北 石家莊 050800）

近年來，鋁加工行業響應國家“綠色環保”、“節能減排”的政策號召，加之行業競爭慘烈形勢下的成本壓力，軋制工藝油的“回收油”再利用越來越普遍。而由于“回收油”與原生“基礎油”的組分及性能上的差異性，給軋制過程中的質量控制帶來種種困擾，本文即描述：從傳統工藝油構成與加“回收油”工藝油的兩個維度進行研究測試過程，從結構的角度找性能的差異性，力求找到使用“回收油”出現諸如“潤滑性下降”等問題的原因，并為得到有效解決提供數據基礎。

1 實驗

1.1 實驗方法

將鋁加工行業冷軋過程中普遍使用D100基礎油、回收油、醇酯-12添加劑、回收油補充添加劑作為原料，按不同比例配制成工藝油，并對工藝油進行PB及摩擦系數測試。

1.2 原料指標

為方便描述，對以下基礎油和添加劑進行編號。

A—行業普遍用鋁板帶冷軋添加劑；

B—行業普遍用D100基礎油；

B-1—行業普遍回收油；

A-1—針對回收油補充添加劑。

表1、表2對行業普遍應用的添加劑、基礎油的理化指標進行了歸納。表3對行業回收油的指標進行了歸納，表4為補充特定添加劑后的工藝油指標。

基礎油構組成為：C13、C14和C15混合烴，其中直鏈烴的百分比為30%左右。

此基礎油為石油烴成分，因為煤炭油并非主流，同時使用過程中存在一定的問題，本文不涉及煤炭提取的油品指標和性能測試。

表3列舉了三個不同冷軋現場的回收油理化指標。

回收油添加劑含量普遍酯含量較低，醇含量存量較多，與回收裝置真空度和溫度設定有關，也與醇酯-12添加劑醇酯配比相關。具體來講，因為目前行業冷軋添加劑體系更多的是WYROL12體系衍生出來的，考慮到成膜效率和耐壓性能，為醇酯復配體系，醇的潤濕活性較高，但耐壓性差，酯的潤濕活性較差，但耐壓性好。考慮到成膜的連續性，醇更多為中低碳為主復配高碳醇，而酯為中高碳為主復配低碳酯。

考慮到D100基礎油中，C13、C14、C15組分蒸餾過程中，會與添加劑中的組分餾分重疊，經過回收以后的工藝油，組分發生了變化，低碳添加劑大部分保留，中高碳添加劑大部分沒有保留，造成工藝油中缺少了，中高碳組分，成膜效率變高但同時成膜厚度變薄，造成一定的潤滑缺陷。

回收油補充添加劑主要組成為中高醇、酯的復配物，彌補了回收油中低碳醇多、中高醇及酯很少的缺陷。

2 工藝油潤滑測試

2.1 工藝油配置

以上述B基礎油D100、A醇酯-12、B-1回收油和A-1補充添加劑配制工藝油并測試配制工藝油的油膜強度和摩擦系數，以衡量其摩擦性能。

2.2 結果分析

選取其中典型的5種典型組合，測試配制工藝油的油膜強度和摩擦系數結果、摩擦曲線如下表5所示。

5種樣品油膜強度結果表明，回收油的使用并不會對油膜強度PB造成太大影響；

表1 A添加劑的理化指標

表2 B基礎油的理化指標

表3 B-1回收油的理化指標

表4 A-1回收油補充添加劑的理化指標

表5 實驗用工藝油及摩擦性能測試結果

樣品S-2和S-3的結果表明，回收油的使用會破壞吸附平衡，造成摩擦系數變大；

樣品S-5結果表明，回收油補充添加劑的引入，并不會提高PB，但能改善工藝油的吸附平衡，降低摩擦系數。

3 應用案例

軋制過程中使用回收油的同時，增加MARK-HF添加劑的使用，對于軋制產品表面質量穩定和提升有效果，對于添加劑的用量有下降趨勢。

添加劑種類 新基礎油 初期回收油大量回收油 回收油醇酯-12添加劑 6% 6% 6% 0 MARK-HF補強添加劑 0 0 0 2.5%-4%潤滑效果 可以 可以 潤滑不良 可以

4 結論

針對使用回收油軋制行為，在較大比例使用回收油時，補充針對回收油的專用添加劑，對于軋制工藝油理化指標的穩定及實際軋制行為均有益處。