油气润滑技术在日照钢铁2#连铸拉矫机上的应用

宋 磊，陈 辉，胡爱新，梁亚刚

(日照钢铁有限公司，山东 日照 276806)

0 前言

日照钢铁第一炼钢厂2#连铸生产线是由国内独立设计和制造的一台方坯连铸生产线。产品最大断面为160 mm×160 mm，拉矫机的拉坯速度为0.5～5 m/min(变频调速)。该生产线由6流连铸线组成，流与流的间距为1.2 m，每流连铸线上，设置三个传动辊一个过渡辊 (前机架上下一对传动辊，两机架中间过渡辊，后机架上辊传动)，位于弧形段下方，完成对弧形段冷却后连铸坯的矫直任务。由于拉矫机轴承工作环境温度高，以及受冷却水和杂质等影响，轴承的使用寿命降低。因此，改善轴承及传动部分的润滑状况，以提高轴承使用寿命，降低设备事故率，提高连铸机作业率。

1 2#连铸机拉矫机改造前的润滑方式

2#连铸拉矫机结构布置如图1所示。原设计采用油脂润滑方式。但是经过一年多的生产，该润滑方式存在许多一些不足。

图1 2#连铸机结构布置简图Fig.1 Structural arrangement of No.2 continuous caster

首先，由于润滑脂停留在轴承座内，导致由外界引起轴承发热的热量不能被带走;同时润滑脂在轴承座内的大量填充，使轴承工作时搅油损失加大，进一步导致轴承温升，轴承工作温度提高，大大降低了其使用寿命。

其次，由于润滑脂停留在轴承座内的时间较长，且轴承座内温度较高，易使润滑脂氧化，氧化的润滑脂不能及时排出轴承座，在轴承座内结为颗粒块，颗粒块的硬度较高，会加剧辊子和轴承内、外圈的磨损。且堵塞润滑管道造成后续润滑油无法进入轴承座，易引起轴承失效。

第三，由于密封不好，冷却水进入轴承座内，润滑剂随水流失的同时，润滑剂中水的含量会增加，这会导致贫油润滑，使辊子等部件产生锈蚀。同时，水中杂质颗粒也会随水一同进入轴承座内，引起轴承的磨损。

第四，冷却水系统会被从轴承座溢出的干油污染，且使用过的干油又难以回收处理，使水处理费用大大增加，并对环境造成了污染。

2 2#连铸拉矫机润滑系统改造

根据现场实际情况和使用要求，经过大量的试验和探索，日照钢铁有限公司第一炼钢厂决定对2#连铸拉矫机的润滑系统进行改造，采用油气润滑方式。

2.1 油气润滑的工作原理

油气润滑的工作原理如图2所示，利用压缩空气 (我厂使用氮气)在管道内的流动，带动润滑油沿管道内壁不断流动，把油气混合体输送到润滑点。气体以恒定的压力连续不断地供给，而润滑油则是根据各个不同摩擦点的消耗量定量供给。使用油泵作为输油的动力源，采用步进式给油器分别对各个润滑点供给所需的油量;油和气在进入润滑点前先进入油气混合器。在油气混合器里，流动的气体把油吹成油滴，附着在管壁上形成油膜。油膜随着气流方向沿管壁流动，在流动过程中油膜层的厚度逐渐减薄，并不凝聚而间断地供油。它的间隔时间和每次的供油量都可以根据实际消耗的需要量进行调节。

2.2 改造方案

连铸拉矫机油气润滑系统的具体改造方案如图3所示。该系统主要对矫辊轴承、过渡辊轴承、拉辊轴承进行润滑和冷却。系统将油泵提供的润滑油和氮气在油气混合器内混合后送入油气分配器，最后按设定量送入各润滑点。

图2 油气润滑的工作原理图Fig.2 Working principle of air-oil lubrication

图3 1流拉矫机油气润滑配管原理图Fig.3 Principle of configuration and management of air-oil lubrication for withdrawal-straightening unit

(1)采用一备一用双泵供油。当工作泵出现故障时，备用泵能及时启用，保证了润滑系统的连续正常工作，不影响连铸生产。

(2)供气部分采用氮气，排除了气体中的水分和杂质，有较高的压力，以保证气源的质量与压力。

(3)油气润滑站首次填充值700 L。为保证系统中油品的粘度并不受外界因素影响，夏季用N460工业齿轮油;冬季用N320工业齿轮油。

(4)该油气润滑系统与拉矫机连锁工作，即油气润滑系统没有投入运行时，拉矫机不能进行运转;拉矫机没有停止运转时，油气润滑系统不能停止工作。

(5)系统各部分的供油量采用计算机来控制，并可根据不同部位所需润滑介质量的多少进行调整。六流生产线既可手动操作，又可自动操作;整条生产线还可实现远程自动和手动操作。根据连铸生产工艺的要求，每流连铸生产线还可实现单独运行。

3 改造后的使用效果

拉矫机采用油气润滑后，克服了油脂润滑的缺点，满足了拉矫机润滑的需要。

(1)轴承的冷却效果好。油气润滑时，大量常温空气连续不断地流过轴承内环、外环和滚珠间所形成的空间，起到强迫对流冷却的作用，带走了轴承内部的热量，直接冷却了轴承的内环和外环、滚珠，使轴承工作环境温度降低，延长了轴承的使用寿命。

(2)轴承的密封效果好。油气润滑时，空气在轴承座内形成正压，阻止水和杂质进入轴承座内，减少了轴承的磨损。

(3)油气润滑适用于高拉速和低拉速情祝。由于润滑油是直接喷向润滑点，有利于润滑油膜的形成，满足润滑需要。

(4)有利于环境保护，冷却水系统不受污染，水处理费用下降。

(5)由于采用了PLC可编程序控制，能根据受润滑设备各润滑点的实际状况对油气润滑系统的技术参数进行调整，如供油间隔时间，确保各润滑点能处于最佳润滑状况。

(6)由于使用了极压齿轮油，因此不会发生像润滑脂一样的在高温下老化的现象而导致供油管道堵塞，油气润滑使每个润滑点都得到充分的润滑。

4 结束语

实践证明，在环境温度高、杂质和水分较多的情况下使用油气润滑比油脂润滑效果要好，能够为企业带来显著的经济效益和社会效益。油气润滑技术也可以在连铸扇形段夹送辊轴承、输送辊轴承及冷床轮子轴承等设备上推广应用。

［1］董振堂.连铸机械设备操作、维修及常见故障处理与自动化控制实用手册 ［M］.北京:冶金工业出版社，2007.

［2］姜喜华.油气润滑技术的应用 ［J］.合成润滑材料，2002(2).

［3］侯凤岭，陈亮.莱钢板坯连铸机油气润滑系统的应用问题及改进［J］.润滑与密封，2002(3).