长城轧辊轴承润滑脂在高速线材轧机轴承上的应用

王立裕 卢少华 潘正华

中国石化润滑油有限公司茂名分公司

本文介绍了长城轧辊轴承润滑脂在湖南某钢铁企业棒材厂高速线材轧机轴承上的应用情况。润滑脂监测及轧机轴承拆检结果表明，该产品的使用性能可满足轧机轴承高温、重负荷和大量喷淋水的工况要求，可以延长换脂周期，减少检修次数，保证轧机生产线设备的长时间平稳运行。

受到过去几年钢材市场价格低迷的影响，各大钢铁企业和钢材贸易商去库存比较彻底，造成了整个钢铁产销链条上的实际存货量非常少，而“一带一路”政策促使的新一轮大型基础设施建设和改造，造成了钢材的短期需求集中，拉升了钢材价格的大幅上涨。钢价的持续上扬，使得钢铁企业纷纷开足马力，进行满负荷生产。为了保障生产线设备的长时间平稳运行，减少设备检修和不正常停工造成的经济损失，轧辊轴承润滑脂的正确选用已成为钢铁企业的重要关注点。本文介绍了长城轧辊轴承润滑脂在湖南某钢铁企业高速线材轧机轴承上的应用效果。

高速线材轧机的工况及用脂现状

高速线材生产线一般为单线布置，即一套粗轧、中轧机组配备一套精轧生产线，呈平立交替分布。其中，粗轧1号轧机负责钢坯的咬合对位，受到的冲击负荷最大，轧制力也最大；在钢坯的传送过程中，轧机转速越来越快，成品线材的轧制速度高达120 m/s。高速线材生产线粗轧、中轧机组具有如下工况特点：

◇高温：钢坯的出炉温度为1 000 ℃以上，在轧制过程中，其辐射热及传导热可使轧辊轴承座温度达到100 ℃以上[1]。

◇重负荷：轧机轴承要承受很大的轧制力及冲击负荷，轧制力可分解为轴向力和径向力，轴向力由窜辊引起，径向力为轧制钢坯时承受的径向负荷。

◇水淋：钢坯在轧制过程中，需要大量喷淋水对轧辊进行冷却，喷淋水极易进入轴承内，使润滑脂发生乳化，从而造成润滑失效和轴承腐蚀。

◇多尘：生产现场的灰尘密度大，杂质颗粒进入到轧机轴承润滑部位，污染润滑脂，加剧磨损。

◇转速快：线材轧机轴承的转速高于棒材轧机，润滑脂受到的离心力大，黏附性能差的润滑脂容易被甩出。

◇长周期运行：线材生产线长期24 h运行，轧机过钢量大，轧辊轴承容易出现疲劳现象。

高速线材轧机轴承高温、重负荷、大量喷淋水、长周期运行的工况特点，要求润滑脂必须具备耐高温、耐重负荷、抗水淋、长使用寿命等性能。目前国内很多钢铁企业高速线材轧机轴承的用脂仍以二硫化钼锂基润滑脂、极压锂基润滑脂为主，难以满足轧机技术不断发展的润滑需求，尤其对于过钢量大、密封效果稍差、水淋量大的轧机生产线，使用时经常存在润滑失效、轴承烧结或保持架断裂的情况。长城轧辊轴承润滑脂是针对轧机轴承的工况特点开发的高性能润滑脂，相比二硫化钼锂基润滑脂、极压锂基润滑脂具有更优良的性能。不同类型轧辊轴承润滑脂的性能对比见表1。

由表1可以看出，长城轧辊轴承润滑脂的滴点、烧结负荷PD远高于二硫化钼锂基润滑脂和极压锂基润滑脂，说明其耐高温、极压抗磨损性能优异，同时该脂还兼具良好的抗水淋性能，可以使轧机轴承保持良好的润滑状态，保障设备平稳运行。

长城轧辊轴承润滑脂在高速线材轧机轴承上的应用

应用生产线概况

湖南某钢铁企业棒线厂高速线材生产线年产6.0×105t螺纹钢，粗、中轧机组共有14架轧机，其中粗轧6架，中轧8架，呈平立交替布置，轧机轴承使用西北轴承股份有限公司生产的FC5678220系列轴承，设备主要参数见表2。

应用效果分析

耐高温性能

在正常生产条件下，即使钢坯辐射温度较高、轧制负荷较大，只要轴承润滑到位，轧机轴承温度基本维持在40～60 ℃。随着长城轧辊轴承润滑脂的持续使用，该生产线轴承温度呈现整体下降的趋势，较原来的轴承温度下降约5 ℃，说明长城轧辊轴承润滑脂具有良好的抗高温性能，降温效果明显。

泵送性

表1 不同类型轧辊轴承润滑脂性能对比

高速线材生产线为了提高设备润滑的可靠性和安全性，延长轧辊轴承的使用寿命，减少操作人员频繁加脂及减轻劳动强度，节省油脂使用量，并有效防止杂质混入，一般会配备一个移动式的自动加脂泵，给轧机轴承提供在线加脂，加脂周期一般为3～7 d。由于加脂管线较细，润滑脂必须具备良好的泵送性才能保证加脂过程按时定量，避免轧机轴承缺油，造成润滑不良的现象发生。根据现场操作人员反馈，使用长城轧辊轴承润滑脂经移动式加脂泵给轧机轴承进行加脂，观察发现加脂泵工作压力正常，每个轴承的加脂时间达到15 min左右即有新脂从轴承密封处溢出，说明长城轧辊轴承润滑脂的泵送性能完全满足轧机轴承在线加脂的要求，可有效确保轧辊轴承保持润滑状态。

表2 粗、中轧机设备主要参数

抗水性

在线材的轧制过程中，喷淋水主要起到冷却轧辊和轧件的作用，随着大量冷却水的不断冲刷，水分进入轧机轴承的机率较大。除了轴承座密封圈的密封作用，润滑脂优异的抗水淋性能同样不可缺少，即润滑脂在受到冷却水冲刷的条件下，仍能保持良好的分水性能，不发生乳化现象，可以更有效地保护轴承。

该生产线原使用的某品牌润滑脂抗水性较差，经常会出现油品乳化的现象，不利于轴承进水后的润滑保护。切换成长城轧辊轴承润滑脂使用后，观察发现，从轴承密封处溢出的润滑脂外观良好，未发生乳化现象，说明长城轧辊轴承润滑脂抗水性好，在受到大量喷淋水冲刷的条件下，润滑脂和水能够迅速分离，有利于在大量喷淋水工况下轴承的润滑保护。

轧机轴承拆检

在轧制过程中，轧机轴承要承受较大的轧制力和负荷，通过对下线的轧机轴承进行拆检，观察轴承的损伤程度，以及润滑脂的性能变化、油膜厚度等，可以了解润滑脂对轧机轴承的整体保护能力，并从侧面反映出润滑脂的极压抗磨性能。为了更好地评价润滑脂的使用性能，通过与生产线设备管理人员沟通交流，制定了轧机轴承下线评价标准，见表3。使用长城轧辊轴承润滑脂的轧机轴承拆检外观见图1。

由图1可以看出，长城轧辊轴承润滑脂在使用后，轧辊轴承滚柱内、轴颈表面润滑脂分散均匀且黏度较大，漏失量小，轴承表面光亮，仍有足够的油膜厚度，符合轧机轴承下线评价标准的要求。这表明长城轧辊轴承润滑脂具有良好的极压抗磨性能，对轧机轴承有较好的润滑保护效果。

经济效益分析

由于长城轧辊轴承润滑脂黏附性好，遇高温和喷淋水不容易流失，故在线加脂周期由3～5 d调整为5～7 d。经测算，该生产线原用某品牌润滑脂每月消耗量为0.016 70 kg/吨钢，而使用长城轧辊轴承润滑脂每月的消耗量为0.013 04 kg/吨钢，润滑脂消耗量减少了将近22%。此外，由于润滑不良造成的轴承烧结和损坏，以及生产线不正常停机的现象大大减少，既有效节省了备件的费用，又保障了设备的长期平稳运行。

表3 轧机轴承下线评价标准

图1 使用长城轧辊轴承润滑脂的轧机轴承拆检情况

结论

☆长城轧辊轴承润滑脂在耐高温、泵送性、抗水淋、极压抗磨损等方面表现出了优良的性能，可有效满足高速线材轧机的润滑需求。

☆长城轧辊轴承润滑脂在轧机运行过程中能提供良好的润滑保护，可以有效延长轧机轴承的使用寿命，减少轴承烧结与损坏，保证生产线长时间平稳运行。

☆使用长城轧辊轴承润滑脂可以减少润滑脂消耗量，节省润滑成本，并改善现场环境污染。

[1]朱廷彬. 润滑脂技术大全[M]. 北京:中国石化出版社，2005:512-532.