适用于铝轧制的无渍抗磨液压油SW 的研制

2023-12-12魏芳仕

石油商技 2023年5期

关键词：铝材基础油液压油

魏芳仕

安美科技股份有限公司

铝轧制是我国传统的金属加工工艺过程，在铝材、铝板的冷轧过程中，表面光洁度一直是制约铝轧制行业产品质量的瓶颈。

影响铝材表面光洁度的因素主要有两个[1]：

◇铝轧制工艺油的退火清净性能，特别是油少量液压油漏入会更加影响退火清净性能；

◇铝轧制设备所用的液压油，液压油发生的少量泄漏，会对铝轧制工艺油造成污染，从而使退火后的铝板表面呈黄色油斑。

因液压油泄漏对轧制油的污染，轧制产品退火后油渍会残留在制品表面，形成油斑，影响产品质量，造成废料。所谓无渍抗磨液压油，即保证铝轧制液压系统平稳运行，即使少量泄漏，也不会影响铝材表面光洁度的抗磨液压油。无渍抗磨液压油具有较高的无卡咬负荷PB和烧结负荷PD，抗磨性能可满足铝轧制设备的使用要求，同时剪切安定性高，保证液压油不会在设备运转过程中黏度变稀导致液压系统抖动而不能平稳运行。

本文研制了一种铝轧制设备用的无渍抗磨液压油SW，避免了因液压油少量渗漏到铝轧制加工油中对退火后的铝板表面光洁度产生不良影响。

无渍抗磨液压油SW 的技术指标

经过对多个铝轧制公司的走访，发现多个公司铝轧制的液压系统都是采用32 和46 两种型号的抗磨液压油。因我国目前没有无渍抗磨液压油的国家标准或行业标准，故参照液压油国家标准GB 11118.1—2011 抗磨液压油的有关技术指标及无渍液压油的特殊使用要求，制定了研制的无渍抗磨液压油的技术指标，见表1。

表1 无渍抗磨液压油SW的技术指标

无渍抗磨液压油的无渍试验

为了评估少量液压油泄漏到轧制液中是否会造成铝材轧制的一次性合格率偏低，需要模拟建立无渍液压油少量泄漏到轧制液中的无渍液压油的无渍试验标准。

本研究采用的无渍试验（执行安美科技股份有限公司无渍抗磨液压油的无渍试验标准Q/AMJC 2006）的主要内容如下：

液压油只有少部分泄漏到轧制液中，考虑在轧制液中混入10%（质量比）的液压油作无渍试验。

用无渍抗磨液压油10%（质量比）加入铝轧制加工油中配成稀释液，取稀释液0.15 mL 均匀分布在蛋挞盒（直径50～70 mm，高度10～20 mm）底部，盖上铝箔盖（直径比蛋挞盒大2 mm），在马弗炉的中心位置340 ℃恒温1 h。观察蛋挞盒底部和铝箔盖的污染情况，判定是否是无渍液压油。

判定方式为：

◇最差的是蛋挞盒底部及铝箔盖上均有油斑（图1 A)，为不合格。

图1 无渍试验结果的判定

◇稍差的是蛋挞盒底部少许油斑，蛋挞盒上少许油斑（图1 B)，为不合格。

◇ 较好的是蛋挞盒底部没有油斑，蛋挞盒上有一点油斑（图1 C)，为合格。

◇最好的是蛋挞盒底部及铝箔盖均没有油斑（图1 D)，为优秀。

抗磨无渍液压油SW的研制

基础油的选择

研制无渍抗磨液压油是32 号和46 号两个牌号。研制无渍抗磨液压油SW 的基础油选择40 ℃运动黏度为32 mm2/s 左右的加氢基础油150N（基础油1）和低黏度加氢基础油（基础油2～基础油5），再加黏度指数改进剂提高到需要的运动黏度。先对基础油的无渍试验考查测试，测试结果见表2。

从表2 可以看出，基础油1 和基础油2 产生油斑比较多，不合格，不能作为无渍抗磨液压油的基础油。基础油3 产生少量油斑，为合格。基础油4 和基础油5 均不产生油斑，为优秀。基础油4 的闪点比基础油5 的闪点高，考虑到无渍抗磨液压油中使用安全，选用基础油4 作为无渍抗磨液压油的基础油。

黏度指数改进剂的选择

由于选用的基础油4 的运动黏度较小，要将其调整到32 和46 号无渍抗磨液压油，必须选用黏度指数改进剂来提高成品的运动黏度。

考查了1 种OCP、2 种PIB、1 种PAMA，共4 种黏度指数改进剂，将其分别加入选定的基础油4 中调整到需要的黏度后，调成32 号液压油，开展无渍试验和剪切安定性试验，结果见表3、图2[2]。

图2 不同黏度指数改进剂调成32号液压油的无渍试验结果

表3 不同黏度指数改进剂调成32号液压油的考查数据

从表3、图2 可以看出：

◇OCP 的剪切安定性较差，不适合调制无渍抗磨液压油，PIB（A）、PIB（B）和PAMA 的剪切安定性都比较好，可以调制无渍抗磨液压油。

◇OCP 和PAMA 所调的无渍抗磨液压油的无渍试验不合格，因为OCP 和PAMA 胶在退火温度下不能完全分解。PIB(B)调的无渍抗磨液压油合格，但不是优秀，因为PIB(B)在退火温度下分解不彻底。PIB（A）调的抗磨液压油无渍试验优秀，因为PIB(A)在退火温度下能彻底分解。

因此，选用PIB（A）黏度指数改进剂和基础油4 调制无渍抗磨液压油SW。

复合添加剂的选择

要满足铝轧制设备液压系统的润滑要求，研制的无渍抗磨液压油选用通过丹尼逊HF-0 认证的无灰抗磨液压油复合添加剂，因为有灰液压油复合添加剂会造成铝材的污染。选择通过丹尼逊HF-0 认证的无灰抗磨液压油复合添加剂的主要目的在于找到一种能保证满足制定无渍抗磨液压油SW 的技术指标要求和具有优秀无渍试验性能的配方。

考查了3 种无灰抗磨液压油复合添加剂（复合剂1～复合剂3，按照添加剂公司通过丹尼逊FH-0 认证的推荐加剂量）和PIB（A）黏度指数改进剂加入基础油调制的无渍抗磨液压油SW32，试验结果见表4、图3。

图3 不同液压油复合添加剂调制32无渍抗磨液压油的无渍试验结果

由表4、图3 可以看出，3 种无灰抗磨液压油复合添加剂调成的无抗磨液压油都符合研制技术指标的要求。复合剂1 由于加剂量低，无渍试验的结果最好，故选择复合剂1 作为调制无渍抗磨液压油SW 的添加剂。

全配方性能

用选定基础油4、黏度指数改进剂PIB（A）和复合剂1 调制的无渍抗磨液压油SW32、SW46 的配方和油品典型数据分别见表5、表6，油品无渍试验结果见图4。

图4 调制无渍抗磨液压油SW32和SW46的无渍试验结果

表6 无渍抗磨液压油SW的典型数据

由表5 可见，无渍抗磨液压油SW32 和SW46 符合制定的无渍抗磨液压油的研制技术指标。

应用情况

研制的无渍抗磨液压油SW32、SW46 具有杰出的氧化稳定性、抗磨损性和清净性能，尤其是具有优异的无渍性能，能保证生产出的铝材表面光洁度大大提高。安美无渍抗磨液压油SW32 成功应用于河南鑫泰铝业有限公司的650UST 铝型材挤压机，安美抗磨液压油SW46 成功应用于汉江丹江口铝业有限责任公司丹发铝材公司的型铜铝型材挤压机液压系统(50 MN 以上)、重型铜铝型挤压机液压系统(80 MN)。两家公司使用无渍抗磨液压油SW后机器能长时间平稳运行，加工的铝材次品率降低了10%～15%，取得了良好的经济效益和社会效益。