智能潤滑將成為軋鋼設(shè)備管理的發(fā)展趨勢(shì)研究

張激，楊繼新

（1.中國兵器科學(xué)研究院寧波分院 ，浙江 寧波 315103；2.寧波天揚(yáng)工業(yè)新技術(shù)有限公司，浙江 寧波 315800）

1 概述

潤滑油、液壓油（統(tǒng)稱油品）是所有機(jī)械設(shè)備的命脈，油品質(zhì)的好壞、運(yùn)行參數(shù)是否正常、決定著設(shè)備使用狀態(tài)和壽命。顆粒和水分是引起油品品質(zhì)變化的主要因素，油溫、油壓、流量、液位等參數(shù)也是反映機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)的重要因素。

油膜軸承是軋機(jī)的主要設(shè)備之一，其運(yùn)行狀況是制約軋鋼生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在實(shí)際生產(chǎn)中，尤其是熱軋板材生產(chǎn)線，油膜軸承潤滑油進(jìn)水是行業(yè)難以解決的技術(shù)難題，通常潤滑系統(tǒng)含水率不得高于0.5%，含水量超標(biāo)，將導(dǎo)致潤滑油黏度降低，水與潤滑油中抗磨劑、抗氧化劑作用加速油液的變質(zhì)，產(chǎn)生的氧化產(chǎn)物和油泥，形成膠狀油團(tuán)，會(huì)堵塞過濾器還會(huì)使基礎(chǔ)油劣化過程加速，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)軸、齒輪、軸承等的銹蝕，輥軸和軸承的燒損，更為嚴(yán)重的是一個(gè)機(jī)架的燒損可能導(dǎo)致系統(tǒng)污染，引起其他機(jī)架連鎖反應(yīng)。

因此，建立一套完善的供油系統(tǒng)，保證潤滑油以一定的壓力、溫度和流量輸送到油膜軸承上進(jìn)行潤滑，使油膜軸承自始至終保持在液體潤滑狀態(tài)下工作，是建設(shè)潤滑系統(tǒng)的主要任務(wù)。油膜軸承具有摩擦系數(shù)小；承載能力高，對(duì)沖擊載荷的敏感性??；使用壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊體積小；適合在高速下工作等特點(diǎn)。由于油膜軸承屬于高精度的軸承，除了對(duì)安裝前零部件的清洗和裝配質(zhì)量有嚴(yán)格要求外，同時(shí)對(duì)潤滑油的特性也有嚴(yán)格的要求，油膜軸承運(yùn)行的好壞是制約軋制速度和影響板型質(zhì)量的關(guān)鍵。

目前各廠通用的維護(hù)方式為：（1）每個(gè)油站設(shè)2個(gè)大型油罐一備一用。在用的油罐水分含量較嚴(yán)重時(shí)，停下來倒用另一油罐，停用的油罐沉淀一段時(shí)間（比如72小時(shí)）后從底部人工放水（含油在20%左右），用現(xiàn)有的濾油設(shè)備過濾（較多廠家在使用波爾，但效果一般不明顯）。（2）定期為油罐補(bǔ)新油。（3）定期抽取油樣檢測油品指標(biāo)，按周期或按指標(biāo)換油，平均用油周期在1年左右。

存在問題：（1）由于油膜軸承潤滑油黏度都比較高，進(jìn)入油中的很大一部分水（4%以上）與油形成穩(wěn)定的混合包融狀態(tài)即乳化，而不會(huì)沉淀到油箱底部，油品長時(shí)間的乳化很容易引起油的氧化變質(zhì)和失效，潤滑油罐容積從10余立方到上百立方且都是雙油罐。（2）油罐下面放出去的水中含有大量的油，既造成浪費(fèi)又會(huì)造成工業(yè)廢水處理的成本提高，甚至?xí)?yán)重污染環(huán)境。

2 凈油設(shè)備狀況

目前國內(nèi)外真空凈油機(jī)對(duì)低黏度油效果尚好，但熱連軋生產(chǎn)線使用的油品都是在220號(hào)以上的高黏度油，傳統(tǒng)的檢測裝置、凈油裝置都無法從根本上解決存在的難題，即使連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，仍不能保證油品的小于3%含水量，更不能達(dá)到國

家規(guī)定的0.5%以下的含水量，為此設(shè)計(jì)單位從工藝設(shè)計(jì)上就一直考慮采用一用一備兩個(gè)油罐進(jìn)行定期切換，采用交替靜置放水定期補(bǔ)油方式，保證軋鋼連續(xù)生產(chǎn)。由于一直沒有更好的設(shè)備和方案出現(xiàn)，大部分設(shè)計(jì)院在做軋鋼設(shè)計(jì)時(shí)只能推薦使用進(jìn)口品牌濾油機(jī)。其設(shè)計(jì)及功能上存在一定的缺陷：（1）根據(jù)調(diào)研，國內(nèi)熱軋廠油膜軸承潤滑油的含水量基本都在3%以上，油箱中有大量的乳化水和游離水，進(jìn)口品牌濾油機(jī)無專用分水設(shè)施，這些水都要靠真空脫除，需要很多個(gè)循環(huán)周期、效率較低。（2）進(jìn)口品牌濾油機(jī)加熱功率相對(duì)較小，不利于高黏度油的流動(dòng)和水分的脫除效率。（3）在真空脫水的過程中，油品的溫度、黏度、水分含量在很大幅度上發(fā)生變化，進(jìn)口品牌濾油機(jī)的真空度、進(jìn)出油速度不可調(diào)，在一定程度上影響了脫水效率。

3 智能潤滑產(chǎn)品介紹

目前，潤滑油的品質(zhì)以及設(shè)備潤滑的過程維護(hù)已經(jīng)越發(fā)引起人們的重視，業(yè)界人士基本已達(dá)成了“良好的潤滑狀態(tài)是安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的基本保障”的共識(shí)。寧波天揚(yáng)機(jī)械電子科技有限公司就是其中的一家。為解決稀油潤滑領(lǐng)域的實(shí)際難題，公司通過3年多的不懈研發(fā)、中試、攻關(guān)，制造出融合先進(jìn)的油水分離技術(shù)、專有的真空閃蒸系統(tǒng)、嵌入式技術(shù)、在線監(jiān)測技術(shù)等功能于一體的智能監(jiān)測系統(tǒng)與凈化設(shè)備，成功地解決了軋鋼行業(yè)多年來不能解決的高黏度油凈化、脫水效果不理想的難題。

3.1 TYZX200系列在線檢測自動(dòng)控制凈油機(jī)

功能特點(diǎn)：（1）智能檢測自動(dòng)凈化：可按用戶設(shè)定的周期自動(dòng)抽取油樣、檢測油品中水分，實(shí)時(shí)在操作屏幕上顯示，自動(dòng)分析、比較，超標(biāo)報(bào)警并自動(dòng)凈化，使用智能一體化凈油機(jī)從傳統(tǒng)的盲目連續(xù)過濾到針對(duì)性的實(shí)時(shí)過濾，在保證油品品質(zhì)的前提下，提高過濾效率，減少運(yùn)行時(shí)間，可節(jié)約用電30%以上。（2）前置高效脫水裝置：采用了新型技術(shù)材料，在常壓下就能有效去除油中50%～60%的游離水，剩余的水分再通過復(fù)式立體閃蒸。（3）復(fù)式真空立體噴淋閃蒸技術(shù)：引進(jìn)國外真空分離技術(shù)，在結(jié)構(gòu)上和設(shè)備選型上做了大膽改進(jìn)，相當(dāng)于平面閃蒸的幾倍，是普通濾油機(jī)的脫水速度的2倍以上，并且脫水更徹底，同時(shí)也降低了能耗，實(shí)現(xiàn)了真正的環(huán)保和節(jié)能。（4）多級(jí)大通量過濾系統(tǒng)：防堵塞，高效脫除固體雜質(zhì)，大大減少日常維護(hù)量。（5）獨(dú)特的加熱、和紅外線消泡技術(shù)：保障設(shè)備的脫水效率和順暢運(yùn)行。（6）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、打印及遠(yuǎn)傳功能：在操作室和管理部門的上位機(jī)上都可以實(shí)時(shí)查看到油品質(zhì)狀況和凈油機(jī)工作狀態(tài)。

3.2 工業(yè)油品智能診斷與凈化系統(tǒng)

簡稱ODP200系統(tǒng)，是OIL DIAGNOSIS and PURIFY的縮寫。該系統(tǒng)能針對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行全方位監(jiān)測、診斷、分析、控制，能對(duì)系統(tǒng)狀況、劣化趨勢(shì)和故障原因做初步判斷，可為用戶提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和指導(dǎo)性建議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化、智能化管理。

該系統(tǒng)能針對(duì)油系統(tǒng)進(jìn)行全方位監(jiān)測、診斷、分析、控制，能對(duì)系統(tǒng)狀況、劣化趨勢(shì)和故障原因做初步判斷，可為用戶提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)和指導(dǎo)性建議，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化、智能化管理。（1）運(yùn)行參數(shù)、油品質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)測功能；（2）液位監(jiān)測與自動(dòng)補(bǔ)油功能；（3）失壓保護(hù)與泄漏報(bào)警、關(guān)斷功能；（4）診斷與趨勢(shì)預(yù)測功能；（5）打印、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳、人機(jī)對(duì)話功能。

該系統(tǒng)操作簡單：現(xiàn)場彩色液晶顯屏、觸摸式操作、漢顯提示；全數(shù)字式、一體化的現(xiàn)場監(jiān)測，高可靠性，防強(qiáng)電磁干擾；配有熱敏打印機(jī)，可現(xiàn)場打印檢測數(shù)據(jù)，也可通過標(biāo)準(zhǔn)的RS485接口或光纖接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺厥业纳衔粰C(jī)上進(jìn)行顯示和處理，系統(tǒng)配置有專業(yè)的上位機(jī)操作系統(tǒng)。

4 智能潤滑產(chǎn)品效益分析

（1）節(jié)電：全自動(dòng)運(yùn)行，同比其他凈油機(jī)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)能30%～60%。（2）節(jié)油：保證油品壽命提高一倍以上，減少補(bǔ)油、換油次數(shù)。（3）環(huán)保：TYZX系統(tǒng)分離出的水不含油，直接進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，不需進(jìn)行凈化，減少二次污染。（4）降低設(shè)備故障、提高作業(yè)效率：智能檢測免維護(hù)運(yùn)行，可保證油液的良好品質(zhì)始終保持在最佳工作狀態(tài)，將過去因油品引起的設(shè)備故障率降到了零，油膜軸承潤滑效果明顯提升，提高了生產(chǎn)設(shè)備作業(yè)率。大大降低潤滑備件費(fèi)用和檢修時(shí)間，間接提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高產(chǎn)量，帶來效益。（5）提升設(shè)備管理水平：自動(dòng)檢測油品狀況，智能專家診斷，及時(shí)掌控油品品質(zhì)、超前判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)可能出現(xiàn)的故障，合理安排檢修維護(hù)作業(yè)，有利于設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化管理；（6）延長凈油機(jī)自身使用壽命：由于全自動(dòng)運(yùn)行，凈油設(shè)備減少運(yùn)行時(shí)間，減少備品備件消耗，使用壽命也大大延長。

5 實(shí)際應(yīng)用效果

在寶鋼集團(tuán)某1780軋線共有天揚(yáng)公司4臺(tái)智能凈油設(shè)備和一套監(jiān)測系統(tǒng)，運(yùn)行三年來效果顯著，以TYZX200-150為例，設(shè)備在精軋3#潤滑油站65噸油罐進(jìn)行測試，460+680#潤滑油，初始含水4.4%，36h后含水量降到0.1%。在為用戶服務(wù)的過程中，TYZX200系統(tǒng)性能穩(wěn)定，功能優(yōu)越，“TYZX凈油系統(tǒng)的成功研制應(yīng)用，不但為企業(yè)帶來了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，而且解決了國內(nèi)外軋鋼行業(yè)多年未解決的難題，成功地將高黏度油品進(jìn)行了凈化處理，并具有智能監(jiān)測、專家診斷和全自動(dòng)控制系統(tǒng)。

6 結(jié)語

智能潤滑系統(tǒng)的推廣應(yīng)用，不僅可以很大程度地解決冶金、電力、船舶、機(jī)械等行業(yè)的潤滑問題，更可以在節(jié)能、減排上取得巨大的效益，這是因?yàn)闈櫥旧砭褪且环N節(jié)能手段，良好的潤滑可以節(jié)省大量的無用功、降低生產(chǎn)能耗，同時(shí)油品的自動(dòng)凈化可以保持潤滑油品質(zhì)在新油標(biāo)準(zhǔn)，ODP200的失壓保護(hù)功能可以防止油品的泄漏造成的浪費(fèi)和環(huán)境污染，其效益是不可估量的。還有，智能監(jiān)測與運(yùn)行可提高設(shè)備自動(dòng)化管理程度，在一定程度上推動(dòng)設(shè)備智能化、人性化進(jìn)程，因此，智能潤滑必將是軋鋼設(shè)備管理以至于所有大型機(jī)械設(shè)備管理的發(fā)展趨勢(shì)。