中國石化長城油膜軸承油在鋼鐵行業軋機配套應用的油品相容性分析

閆岳

中國石化潤滑油有限公司西北分公司

油膜軸承主要由錐套、襯套、止推軸承部分、密封系統、鎖緊系統等部分組成，具有承載能力大、抗沖擊能力強、使用壽命長、速度范圍寬、結構尺寸小、摩擦系數低等特點，種類繁多，用途廣泛。軋機油膜軸承是油膜軸承中承載最大的軸承之一，一般軋機機械可分為軋鋼機和有色金屬軋機（主要是鋁材軋機和銅材軋機），按軋制產品又可分為線材軋機、型材軋機、帶材軋機、板材軋機（分寬厚板、中厚板、熱軋板、冷軋板）等?，F今軋機使用的軸承主要有滾動軸承和油膜軸承兩大類，根據軋機的不同性能和用途選用不同種類的軸承，一般軋鋼機和銅材軋機使用油膜軸承為主，鋁材軋機習慣使用滾動軸承。線材軋機預精軋和精軋以使用油膜軸承為主；帶材軋機目前仍是以滾動軸承為主，但因其承載低與壽命短等原因，有逐步向油膜軸承發展的趨向；板材軋機、一般中厚板軋機和熱連軋機都是使用油膜軸承；冷連軋機大部分使用油膜軸承，部分使用滾動軸承，其中以日本冷軋機推行使用較多，西歐、美國、俄羅斯、中國等其他國家很少推薦使用滾動軸承。

油膜軸承油是專門為鋼鐵行業軋機油膜軸承配套設計的工業油品種。由于軋機是鋼廠的大型關鍵設備，潤滑的工況與其他油品存在很大的不同，因此對潤滑油的要求很高，用量也很大。目前國內油膜軸承油的市場份額基本上被國外V系列、S系列所壟斷，中國石化潤滑油有限公司已經開發出與V系列、S系列性能相當的長城油膜軸承油，在國內二十幾家客戶成功應用，并取得客戶的認可。中國石化潤滑油有限公司通過與某鋼廠合作，開展了長城A100和A220油膜軸承油在某鋼廠軋機上對國外油膜軸承油進行國產化替代的工作。油膜軸承油在試用過程中可能存在原舊油殘留、切換油箱時混油、兩種油品補加混用等情況，由于不同生產廠家、不同黏度牌號的油膜軸承油產品配方不同，若互不兼容，則會發生反應，產生沉淀，極大地影響油品潤滑、防銹、防腐等性能。所以，當采用長城油膜軸承油對軋機在用油進行替代時，有必要做油品性能分析，比較兩種油品各項指標情況，并進行同黏度級別油膜軸承油混兌試驗，考察兩種油品的相容性。

本文采用長城A100和A220油膜軸承油與某鋼廠在用進口同質量級別油膜軸承油進行了性能對比分析和混兌試驗，考察油品的相容性。結果表明，長城A100油膜軸承油在某鋼廠可以分別和在用進口V100、S100油膜軸承油按照一定比例補加使用，也可以全部更換在用進口S100或V100油膜軸承油后使用；長城A220油膜軸承油和進口S220油膜軸承油可以按一定比例補加使用，也可整體換油，但長城A220油膜軸承油和進口V220油膜軸承油混兌后抗乳化性改善不明顯，建議全部更換為長城A220油膜軸承油后使用。

本文主要對長城A100和A220油膜軸承油與某鋼廠在用的不同進口品牌油膜軸承油開展性能對比分析和混兌試驗，考察油品的相容性，為鋼鐵行業預精軋機、精軋機組油膜軸承用油國產化替代提供技術依據。

長城A100油膜軸承油與不同進口品牌油品的相容性分析

長城A100油膜軸承油與不同進口品牌油品的性能數據對比

長城A100油膜軸承油與某鋼廠在用的兩個同質量級別和黏度級別的進口油膜軸承油（V100和S100）各項理化性能指標的數據對比見表1。

表1 V100、S100與A100的性能評價數據

由表1可見，長城A100油膜軸承油的理化性能與同質量級別和黏度級別進口油膜軸承油性能基本相當。

長城A100油膜軸承油與不同進口品牌油品的混兌試驗

為了評價油品混合使用過程中的可行性，對進口油膜軸承油與長城A100油膜軸承油進行混兌試驗，即分別將進口油膜軸承油（在用油）與長城油膜軸承油（新油）按照1∶9、5∶5和9∶1的比例（質量比）進行混兌，在54 ℃溫度下攪拌30 min，使其混合均勻，冷卻至室溫后，觀察樣品外觀，并放入60 ℃烘箱保持24 h，取出后觀察油品外觀，然后進行運動黏度、水分、酸值、水分離性、泡沫性、防腐蝕性、防銹性等理化性能檢測[1～3]，通過油品指標性能變化情況，判斷長城油膜軸承油是否可以與其他品牌油品進行混兌使用。

2個進口油膜軸承油（在用油）分別與長城A100油膜軸承油（新油）按照1∶9、5∶5和9∶1的質量比混兌后的性能數據對比見表2、表3。

表2 某鋼廠精軋機組在用膜軸承油S100與長城A100混兌試驗

表3 某鋼廠精軋機組在用油膜軸承油V100與長城A100混兌試驗

由表2、表3可見，混合油樣的各項指標均在合理的變化范圍之內，特別是水分離性始終保持在較好水平，表明所考察的兩種油品的相容性良好，提高了長城A100油膜軸承油可替代進口S100和V100油膜軸承油方案的可行性。隨著長城A100油膜軸承油新油混合比例的增加，混合油水分離性、抗泡沫性、酸值都有一定改善。

長城A220油膜軸承油與不同進口品牌油品的相容性分析

長城A220油膜軸承油與不同進口品牌油品的性能數據對比

長城A220油膜軸承油和某鋼廠在用的兩個同質量級別和黏度級別的進口油膜軸承油（V220和S220）各項理化性能指標的數據對比見表4。

表4 V220、S220與A220的性能評價數據

從表4可見，長城A220油膜軸承油與進口S220、V220油膜軸承油都采用烴類基礎油，主要化學組分一致，而且都具有優異的抗乳化性能，在進水工作條件下可有效防止油品乳化、老化變質及潤滑效果下降；長城A220油膜軸承油的其他理化性能如傾點、閃點、抗泡性等與同質量級別和黏度級別進口S220、V220油膜軸承油性能基本相當。

長城A220油膜軸承油與不同進口品牌油品的混兌試驗

為了解高速線材預精軋機組在用油S220和V220油膜軸承油油品的當前性能狀態，以及評估實際使用過程中兩種油品分別與長城A220油膜軸承油混兌的影響，對現場所取S220和V220油膜軸承油油樣及補加不同比例長城A220油膜軸承油（新油）的混合油樣進行測試，具體數據見表5、表6。

表5 某鋼廠高線預精軋機在用油膜軸承油V220與A220的混兌試驗數據

表6 某鋼廠高線預精軋機在用油膜軸承油S220與A220的混兌試驗數據

從表5可見，該鋼廠高線在用油V220油膜軸承油的外觀顏色較深，含水量偏高，抗乳化性明顯下降，產生泡沫傾向較大，可能與進水工況條件下長周期運行后油品的老化有關，其余性能指標尚在可接受水平。向該在用油中混加不同比例長城A220油膜軸承油新油后，混合油樣的抗乳化性未見明顯改善，特別是5:5混合時抗乳化性出現了異常下降，表明其不宜與長城A220油膜軸承油混合使用。

從表6可見，在用油S220油膜軸承油的外觀、運動黏度、水分、酸值、抗泡沫性、防腐蝕性、防銹性等指標在可接受水平。不同比例混合油未出現沉淀、分層等外觀異?，F象，且混合油的運動黏度、酸值、抗乳化性、抗泡沫性、防腐蝕性、防銹性、燒結負荷PD均在合理的變化范圍內，表明兩種油品的相容性良好。隨著長城A220油膜軸承油新油混合比例的增加，混合油的抗乳化性、抗泡沫性、酸值都有一定改善。

結論

☆長城A100油膜軸承油可與該鋼廠在用進口S100或V100油膜軸承油按照一定比例補加使用，也可以全部更換在用進口S100或V100油膜軸承油后使用；長城A220油膜軸承油可與該鋼廠在用進口S220油膜軸承油按一定比例補加使用，也可以全部更換在用進口S220油膜軸承油后使用；長城A220油膜軸承油不適合與該鋼廠在用進口V220油膜軸承油混合使用。

☆面臨高速、持續性大量進水的工況，油膜軸承油會不可避免地進入一些水分，這就要求油膜軸承油具有很好的分水性能，因此油品的抗乳化性能指標是不同油品混兌可行性的一個重要判斷依據。面臨復雜的工況，建議客戶加強進水監控，控制進水速度，通過油箱沉降、更換備用油箱等措施進行潤滑管理，及時排除進入水分，同時建議技術人員定期對油品進行取樣檢測分析，及時給出合理建議，延長油膜軸承油使用壽命，降低設備磨損程度。