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浅谈冶金行业烧结混合机开式齿轮喷淋系统润滑解决方案

嘉峪检测网        2018-06-15 20:33

浅谈冶金行业烧结混合机开式齿轮喷淋系统润滑解决方案

摘要:分析和阐述了烧结圆筒混合机不同润滑方式,以及各自特点,沥青基润滑剂存在问题与隐患,重点对合成重负荷开式齿轮喷淋系统润滑做以剖析,找出最佳润滑整合解决方案。

 

一、烧结圆筒混合机运行特征与常见润滑方式

 

钢铁行业工业设备及特种用油几乎是所有大型重工业行业中用户中消费量最大,其用油场合、环境和特点千差万别,而炼铁烧结工艺流程所表现工况更加突出:

 

低速运行

 

4~6r/min,是钢铁行业主要运行设备中几乎转速最慢的设备

 

重载与冲击负荷

 

一般大中型混合机自重都在200吨以上,生产能力每小时200~1000吨不等

 

润滑剂泄露

 

沿袭以前习惯使用沥青基或机械油加石墨或沥青方式润滑,造成大量润滑剂泄露,无法

正常有效润滑

 

粉尘污染严重

 

工作现场大量粉尘存在,开式齿轮、托轮、挡轮无法正常封闭,污染严重,粉尘与大颗

粒污染物极易进入润滑剂,造成疲劳磨损、划伤和齿面剥落

 

关键设备,不能停机

 

烧结是整个炼铁和炼钢,保证整个流程得以运行的最重要的原料环节,直接决定炼铁和

炼钢的产能

 

二、现代钢铁行业烧结圆筒混合机开式齿轮润滑问题现状与原因

 

       由于中国现代特种润滑技术的发展较为缓慢,对于现代高温、低温、高速、低速、重载、冲击负荷、大量水冲淋、粉尘、振动、进口昂贵设备的润滑工况和特征了解或重视不够,往往会沿袭以前的普通润滑方式,对于合成基础油、高效功能添加剂和现代配方工艺研发或引进力度不够,给难满足上述苛刻工况下的润滑。

      过去几十年以来,无论设备厂家还是石油公司努力的方向基本上都集中在采用机械油、矿物油,添加石墨固体润滑剂,或使用锂皂稠化方式对开式齿轮系统进行浸浴或喷淋润滑,由于存在大量缺陷和安全隐患沥青基润滑剂基本上无法胜任润滑苛刻需求,本文仅剖析喷淋润滑系统。

       不能形成有效油膜,泄漏及现场污染严重,用量大,由于稠化剂本身配方结构原因造成,锂基脂、沥青、石墨和矿物基础油稠化后的结构不稳定,沥青本身的粘温性能、基础油粘度过低、极压性能不足等原因造成,脂的机械安定性不好,泄露至油槽和地面造成大面积污染,回收后无法有效重复利用,给现场管理和环境管理造成障碍.沥青基为淘汰型产品,基础油粘度太低,一般为220~460mm2/s,吸附性差,粘温性能不好,高温时变稀,低温时太稠,形不成油膜强度,很难吸附在齿面、拖辊和挡轮需要润滑部位,造成润滑剂用量大,浪费严重

      喷淋间隔太短、脂量少、无法挂住油膜,每10~20分钟喷淋1次,每次10~15秒,喷林时间间隔短,脂的粘度低,喷到地槽现象严重.现有润滑剂结构不稳定,未使用即出现分油现象,时间长喷淋系统会经常阻塞.沥青基开式齿轮脂本身不足造成,需要经常清洗喷嘴,相反,容易造成供脂量不稳定,不均匀,加剧齿面磨损.

      沥青基开式齿轮脂存在潜在隐患,使用量太大,不经济,综合成本太高,长期使用后,齿面磨损、点蚀、剥落、腐蚀等现象严重,单纯靠石墨的润滑效果不理想.

      系统阻塞,现场污染严重,系统不容易清洗,齿轮点蚀加速,矿物油和沥青为最大不利因素,.不符合环保要求

 

三、现代特种润滑技术与润滑解决方案

 

      过去十几年中,在以一批欧美特种润滑剂公司为代表性的研发中,使用大粘度合成基础油,如PIB聚异丁烯、PAO合成烃、POE合成大粘度复合酯;采用极压复合锂、复合铝、复合钙等优质稠化剂,精选超细微石墨粉末等现代润滑材料基础油,通过添加不同功能添加剂赋予重负荷开式齿轮以优异的运行性有特点。

 

3.1 典型开式齿轮配方工艺

 

NO

Base-stocks     

Treat  Ratio (%)

1

PIB+大粘度PAO

余量

1

PIB+大粘度复合酯

2

复合锂

复合铝

复合锂钙

1.0%

3

超细微石墨

5~6%

4

极压抗磨剂

3~6%

5

抗氧剂

0.5~1%

6

防锈剂

0.5%

7

金属钝化剂

0.1%

       其中PIB选用PB1300或PB2400皆可,供应商如韩国大林、INEOS;PAO以PAO40和PAO100为主,如ExxonMobil, INEOS;大粘度复合酯可选用Croda,Henuvar等国际知名供应商;抗氧剂可选用BASF, Henuvar, Vanderbilt等;极压剂可选用Vanderbilt, Henuvar国内所研发和大量使用的硼酸盐由于工艺和水解安定性问题,无法胜任长时间苛刻工况运行。在最为重要的环节复合铝基稠化剂由于其优异的可逆性成为首选。

充分考虑喷淋设备、运行间隔、油膜成膜时间与厚度、喷雾效果、综合用量等因素,上述合成重负荷开式齿轮润滑剂推荐以NLGI NO.00为优先稠度等级,南方或高温区域可推荐NLGI NO.0号偏稀即可。

 

3.2 禾泰股份HITECRUN OGL系列合成重负荷开式齿轮润滑剂

 

在特种润滑技术研发过程中,集中出现了一批敢于采用现代合成润滑材料、特种功能性添加剂、尝试不同稠化配方工艺、注重现场与润滑技术相结合的特种油品供应商,集中精力攻克技术难关。埃优诺作为中国钢铁行业特种润滑领导者,不断研发、创新、注重应用、努力寻求为用户降低综合成本的最佳解决方案,成为国际重负荷开式齿轮润滑剂的行业典范,其HITECRUN OGL 3000/6000/9000系列合成重负荷开式齿轮润滑剂已经成为中国钢铁行业最大的特种润滑剂供应商之一,先后成为首钢、济钢、莱钢、邯钢、包钢、武钢、宁钢等大型钢铁企业的优秀战略合作伙伴。 

推荐使用大粘度合成新型复合有机稠化剂半流体重负荷开式齿轮脂HITECRUN OGL系列来替代传统沥青基产品,合成基础油,高粘度指数,运动粘度@40℃在3000~9000mm2/s(亦可根据不同现场运行工况选择不同基础油粘度),粘温性能好,泵送性好,大大提高粘附性能,泄露少,用量省.采用新型稠化剂,替代传统复合铝基皂结构,高低温可逆性好,机械安定性优异,纳米级石墨固体添加剂,抗磨性能优异,PD可达800KG,无齿轮点蚀现象发生.配方稳定,国际目前最流行润滑方式,可喷淋,可油浴润滑.

HITECRUN OGL系列

试验方法

OGL-0

OGL-00

OGL-000

NLGI等级

ASTM D217

0

00

000

外观

目测

黑色光滑均匀油膏

稠化剂 

-

合成复合磺酸钙

固体润滑剂

-

超细微石墨

基础油

-

高粘度指数合成油

基础油粘度@40℃, mm2/s

ASTM D445

680/950/1500/3000/6000

工作锥入度@25℃,0.1mm,60冲程

ASTM D217

370

420

450

滴点, ℃

ASTM D2265

210

200

180

防锈试验

ASTM D1743

通过

铜片腐蚀@100℃/24hrs, 级

ASTM D4048

1b

FZG齿轮试验, 失效负荷等级

ASTM D5182

12+

四球磨斑直径, mm

ASTM D2266

0.60最大

四球极压试验, 负荷磨损指数, kgf

              焊接负荷, kg

ASTM D2596

100

800

 

 (典型数据为平均值, 仅供参考, 具体数值可能会因每次试验条件或OEM客户要求而有所变化)

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来源:隔壁老王的智慧