HF-高温轮带润滑剂的改进及应用

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摘要:近几年我国水泥行业发展迅速，日新月异，尤其是5000t/d及以上新型干法生产线已建、在建项目已达一百多条。5000t/d及以上生产线负荷重，运行条件苛刻，轮带及相关部件(垫板、托轮、档圈、档轮等)所承受的压力大，一般的润滑油脂不能使其达到最佳的润滑状态。目前针对回转窑轮带及相关部件的专用润滑剂还很少，主要依赖进口，进口产品价格昂贵，主要原因是该品种用量小而引不起生产油品厂家的重视。为了顺应水泥行业发展的需要，本着经济实用效果良好的原则，天霞公司与同力水泥集团有关工程技术人员相互配合，对天霞公司原生产的轮带油进行了改良，求得最大限度地满足5000t/d及以上新型干法生产线回转窑轮带及相关部件润滑的需要。

1 r0 x# o# R( D/ \- V1 x  Q; t# j　　回转窑是水泥生产企业的核心关键性设备，而轮带又是回转窑最重要的支承部件，其载荷重，扭矩大，多支点，运行系统复杂。轮带属铸钢件，粗大笨重相对要求不严，因此一些水泥企业往往忽视轮带及相关部件的润滑。据调查，一部分企业轮带发生网状裂纹、剥落、甚至断裂，虽然是因受热不均、冲击力大、钢材材质、铸造工艺等众多复杂因素，但也有轮带长期得不到良好润滑的成份。轮带润滑不良，窑体带来的巨大负荷不能得到“软传递”或“软释放”，反作用力还会引起窑体抖动、扭曲、变形等。硬接触、干摩擦，高温、高压冲击负荷，时间长不仅仅造成轮带及相关部件的表面磨损，而且也会造成轮带及各部件内部的损伤。若再加上轮带受热不均、钢材材质、铸造工艺等原因，加大了轮带发生网状裂纹、剥落，甚至断裂的概率。相反如果轮带及各部件得到了良好的润滑，至少能在一定程度上延长轮带及相关部件的使用寿命。轮带出现问题，严重影响回转窑稳定安全生产，其修复、更换成本大，因此无论水泥企业本身还是油品生产企业都应该注重轮带及相关部件的润滑。

　　1、关于配方：
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& @4 Q% @4 ?6 ]6 g　　A．润滑油的选择

4 n' V# t: T  v7 c( V1 m* Y　　由于回转窑轮带受力大温度高，因此对油的要求严。我们现在选择的是100℃下，粘度达100厘斯以上，闪点高于320℃的合成润滑油做为HF-高温轮带润滑剂的载体，同时选用了天霞公司生产的滴点大于300℃的复合高温润滑脂，在控制温度、压力，严格工艺情况下，使油脂相互溶合，互为一体，根据需要调制成粘稠膏状或半流体。做为载体这样的油脂能满足轮带及相关部件在250℃左右温度情况下的润滑需求。

　　B．极压添加剂的选择

! d, k' x- `2 `/ Z9 v　　对于轮带来说，由于其特殊的苛刻工艺情况，单纯地靠油脂润滑不能从根本上解决其“硬摩擦”、“干摩擦”状况。做为载体的油脂在温度超过200℃时它的蒸发损失相当严重，只能在短时间起到有限的润滑作用。故此，选择耐高温、抗极压、时效长的固体润滑材科十分必要。
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　　固体润滑材料粘附于相互运动的摩擦表面，使摩擦发生在固体润滑剂内部，从而使之摩擦系数大大降低，在恶劣工况下达到良好的润滑效果。固体润滑材料原采用的只限于硫化物、无机物等层状结构物质上，其实增加选择具有纳米超细的软金属粉沫和高分子聚合物粉沫，使它们复合在一起，相互协同会产生更好的润滑效能。
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8 `8 W  r! G) s% f% ~& R　　具有纳米的软金属粉沫做为润滑剂，它在高负荷下能在摩擦表面沉积于磨损表面凹凸不平的微小缺陷区，达到填充修复作用，并在接触面高温、高压下熔展形成低剪切强度、牢固的吸附保护膜，减小摩擦临界面的磨损，有良好的减摩抗磨性能，因此选择了加入定量具有纳米颗粒的软金属材料。同时我们选择的各种固体润滑材料都有良好的热导性，有利于轮带热量的散发。
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　　C．粘结剂的选择
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+ ^7 d) ^) L' L8 j$ J/ V0 ]0 _7 Z　　要把我们选择的几种固体润滑材料有机地溶合在一起，还需一种不但在常温常压下有一定粘结力，而且在高温、高压下也具有相当强粘结力的粘结剂(原轮带油没加粘结剂)。这种粘结剂要在润滑油蒸发待尽时，以最快速度发生物理或化学变化，把固体润滑材科枯结在轮带及相关部件表面，形成一种坚固的润滑膜。我们主要选择高分子聚合物混合做为粘结剂，这样在高温高压条件下，它能使我们选择的硫化物、无机物、软金属等固体润滑材料压制烧结在设备的摩擦面上，形成多元化的复合的自润滑摩擦聚合膜，如同镶嵌在设备表面，这种膜有物理的也有化学的。牢固持久，不易脱落使润滑失效。
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# o* {; ^% t" J! K　　2、HF-高温轮带润滑剂的应用
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　　原来生产的轮带油主要应用于2500t/d、3000t/d回转窑上，当时我国5000t/d生产线并不多。HF-高温轮带润滑剂的改进，主要是针对我国水泥行业异军突起的5000t/d及以上新型干法水泥回转窑轮带及相关部件的润滑。国外产品一百元以上甚至几百元一公斤，价格昂贵，是我们HF-高温轮带润滑剂价格的数倍，甚至十倍以上。2006年2月天霞公司和同力水泥共同协作改进的润滑剂在鹤壁5000t/d生产线上进行应用试验。其轮带直径5．8米左右，重量约50t，现场观察轮带与各相关部件基本上处于无润滑状态，明显看出干摩擦留下的磨损痕迹，并伴有擦伤、咬合损伤点。加注时，我们选择在停窑检修，采用的是涂抹方法。现在市场上还没有配套的方便的自动化设备用于轮带及相关部件喷涂润滑，采用国外的小型喷涂设备效果并不理想，尤其是轮带与垫板之间的加注相当困难，因为轮带与垫板之间的最大间隙在最高处。如果在高温运转中加注更危险不现实，所以在停窑期间轮带与垫板之同要充分加注。轮带与托轮之间、轮带与档圈，档轮之间等平时可根据情况几天或更长时间涂抹一次。
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5 Y! G$ m9 \3 @( x$ d$ ?　　HF-高温轮带润滑剂浸透能力强，如果对轮带侧面定时进行涂抹润滑维护，润滑剂也会部分浸入到轮带与垫板之间，遇到停窑检修再充分加注。通过一个多月的连续运转，轮带与相关部件接触面被润滑剂均匀覆盖，不再有明显的干摩擦留下的磨损痕迹和高温、高压作用下的擦伤、咬合损伤点，窑体运转更加平稳。由此可证明该润滑剂已在各摩擦面形成了摩擦聚合膜，这种膜起到了抗磨、抗极压、抗擦伤、自修复作用。

　　2006年4月份又在同力新乡5000t/d生产线进行了应用。它原用的是进口产品，每公斤近二百元，轮带与相关部件的磨损状况同鹤壁生产线相比稍好，用了HF-高温轮带润滑剂后，经过一段时间运转，同样达到了预期效果。目前该产品已在多家5000t/d生产线上被采用，并得到推广。
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' H5 j( Q5 ~2 [% ]; e9 l" _+ |　　3、结论
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3 p9 {" Z% \3 c9 b) h: q; @　　经过改进的HF-高温轮带润滑剂，不仅选择了硫化物、无机物等层状结构物质做为固体润滑材料，也选用了具有纳米颗粒的软金属粉沫和高分子聚合物粉沫，通过高温、高压烧结使它们有机地复合在一起，形成牢固的摩擦聚合膜，其抗磨、抗极压、抗高温、抗擦伤力可充分满足回转窑轮带及相关部件的润滑，减小磨损、擦伤，有效减小回转窑抖动、扭曲、变形，能够起到延长设备寿命的作用，保证水泥生产长期、稳定、安全，为企业创造良好的经济效益。