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　　摘　要：介紹了冶金企業(yè)連鑄及軋鋼設(shè)備在高溫及有水存在的環(huán)境下的幾種潤滑脂的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)使用當(dāng)中的問題及發(fā)展方向進(jìn)行了探討。
　　主題詞：冶金；連鑄；軋鋼；潤滑脂；進(jìn)展
　　1　前言
　　在發(fā)達(dá)國家，冶金產(chǎn)業(yè)一直是潤滑脂用量Z大的產(chǎn)業(yè)，在我國也不例外。同時(shí)，由于冶金企業(yè)生產(chǎn)流程較長，設(shè)備也較為繁雜，再加上其特殊的工況條件（高溫、多水、多塵、重載），使得其對(duì)潤滑脂的要求相當(dāng)嚴(yán)苛。關(guān)于冶金行業(yè)用脂的特征及現(xiàn)狀，筆者曾經(jīng)在有關(guān)文章中作過介紹^[1，2]，在此不詳贅述。以下，僅就冶金行業(yè)用潤滑脂近幾年的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)做一探討。
　　2　高溫潤滑脂
　　近年來，隨著國外先進(jìn)設(shè)備的大量引進(jìn)，對(duì)潤滑脂的要求日漸嚴(yán)格。在高溫潤滑部位，原用的通用鋰基潤滑脂和極壓鋰基潤滑脂已基本被耐溫性能更好的復(fù)合鋁、復(fù)合鋰以及聚脲脂所取代。就以上三種脂的綜合性能來講，無疑是以聚脲脂Z為優(yōu)良，但因其都具有本身所獨(dú)有的優(yōu)劣點(diǎn)，以后在冶金企業(yè)的高溫設(shè)備潤滑方面必將共存一個(gè)很長的時(shí)期。
　　2.1燒結(jié)機(jī)專用脂
　　國內(nèi)冶金企業(yè)中，歷來在燒結(jié)機(jī)上沿用合成復(fù)合鋁基潤滑脂。但合成復(fù)合鋁基脂在應(yīng)用中存在致命缺陷，一是由于本身的硬化造成各種性能（主要是潤滑性）的大幅度下降；二是由于泵送性差而使各潤滑點(diǎn)不能得到充分、合理的潤滑。為此，自90年代初起各企業(yè)開始嘗試使用天然復(fù)合鋁基脂。由于該脂具有良好的低溫泵送性、潤滑性及抗水性，加之本身無硬化，因此在應(yīng)用中取得了較為滿意的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，本公司開發(fā)出了價(jià)格低廉，且綜合性能比復(fù)合鋁基脂更為優(yōu)越的聚脲型燒結(jié)機(jī)專用脂，該脂在抗磨損性、密封性等各方面均有了更大提高，經(jīng)在承鋼、宣鋼等單位應(yīng)用證明，該脂能更為有效地延長滑道與軸承的使用壽命，降低燒結(jié)機(jī)的有害漏風(fēng)率和綜合能耗指標(biāo)，取得了相當(dāng)滿意的應(yīng)用效果。表1所列出的即是聚脲型燒結(jié)機(jī)脂的技術(shù)條件。 　　2.2連鑄機(jī)用潤滑脂
　　在連鑄設(shè)備中，采用脂潤滑的有鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái)、結(jié)晶器、引錠桿、二冷區(qū)夾輥及側(cè)導(dǎo)輥、拉矯機(jī)、傳送輥道及切割機(jī)等部位，這些部位共使用內(nèi)徑為50-150mm的自動(dòng)調(diào)心滾動(dòng)軸承300-400個(gè)，軸承受表面溫度高達(dá)800℃以上的鑄坯的輻射熱及傳導(dǎo)熱，每小時(shí)幾百乃至上千立方米的冷卻水以及大量氧化鱗皮及塵埃侵入的影響，潤滑條件非常惡劣。同時(shí)，導(dǎo)輥部位由于鋼的自重及矯直過程還需承受相當(dāng)?shù)呢?fù)荷。
　　近年來，連鑄設(shè)備用脂已基本完成了由極壓鋰基脂、通用鋰基脂向復(fù)合皂基脂的轉(zhuǎn)化過程。也正如筆者以前所論述的^[1]那樣，較高檔次的復(fù)合鋁基脂和聚脲脂、復(fù)合磺酸鈣基脂等也已獲得了廣泛應(yīng)用。與日、美、德等發(fā)達(dá)國家相比，我們?cè)谶B鑄設(shè)備用脂的差距已在明顯縮小。但同時(shí)也應(yīng)指出，復(fù)合鋁基脂的高溫碳化和聚脲脂的硬化問題必須引起注意。另外，目前國內(nèi)各潤滑脂生產(chǎn)企業(yè)所生產(chǎn)的聚脲脂、磺酸鈣基脂在品種、工藝上各不相同，產(chǎn)品的質(zhì)量檔次也有明顯差異，其在應(yīng)用效果上的差別也就顯而易見了。
　　2.3關(guān)于聚脲基潤滑脂
　　聚脲是指含有脲官能團(tuán)（—HNCONH—）的一類化合物的總稱，凡以此類化合物稠化基礎(chǔ)油而制得的潤滑脂均可稱為聚脲脂。一般來講，聚脲應(yīng)以異氰酸酯和胺類反應(yīng)制得，其中，單異氰酸酯和單胺作用生成單脲，二異氰酸酯和單胺或單異氰酸酯和二胺反應(yīng)生成二脲，二異氰酸酯和二胺單胺共同反應(yīng)生成四脲......。異氰酸酯的結(jié)構(gòu)式為R—NCO，而胺類的結(jié)構(gòu)式為R'—NH₂，兩式中的R、R'所代表的烴基可分別為脂肪烴、脂環(huán)烴或芳香烴。因此，生產(chǎn)聚脲脂的原料本身可說是千差萬別，不一而足。其所生產(chǎn)的聚脲脂的品質(zhì)差異也就可想而知了。
　　目前，國內(nèi)生產(chǎn)聚脲脂所采用的異氰酸酯大體上是TDI（甲苯二異氰酸酯）或MDI（二苯甲烷-4，4-二異氰酸酯），然后用不同的胺類與之反應(yīng)制做二脲脂或四脲脂。由于所采用的胺類各不相同，所得到的聚脲脂產(chǎn)品性能也相差較大。其中，用脂肪族胺所得到的脂稠化能力較好，而芳香族胺所得到的脂抗剪切能力更強(qiáng)一些^[3]。應(yīng)該說，無論是二脲脂還是四脲脂，只要配方和生產(chǎn)工藝合理，均有可能獲得性能優(yōu)良的潤滑脂。在70年代，曾有四聚脲Z有前途一說，但因工藝條件難于控制，目前在國內(nèi)外的發(fā)展及應(yīng)用上四脲脂均遠(yuǎn)不如二脲脂，這一點(diǎn)在目前的國內(nèi)產(chǎn)品性能對(duì)照及應(yīng)用狀況上也都得到了證明。表2所列出的是本公司生產(chǎn)的二脲型連鑄機(jī)脂的技術(shù)要求。 　　另外需要說明的是，適宜的工藝條件對(duì)聚脲脂的結(jié)構(gòu)形成也起著關(guān)鍵作用。因?yàn)榫垭灞旧砭哂械湫偷男猱悩?gòu)現(xiàn)象，只有通過合理調(diào)整工藝路線，使得聚脲真正形成“對(duì)稱式”的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，進(jìn)而形成致密、微細(xì)的巢狀骨架狀態(tài)^[3]，才能保證其各種性能，尤其是剪切安定性及抗水性。如何根據(jù)不同配方確定合理的生產(chǎn)工藝將是各聚脲脂生產(chǎn)廠家所應(yīng)努力探討的課題。
　　2.4關(guān)于磺酸鈣基潤滑脂
　　毫無疑問，磺酸鈣基脂具有著出色的性能，但到目前為止，這種性能的表現(xiàn)也只限于國外進(jìn)口產(chǎn)品。也就是說，國內(nèi)的產(chǎn)品并不是很過關(guān)！
　　早在十幾甚至二十年前，筆者在天津津脂研究所任職時(shí)就曾對(duì)磺酸復(fù)合鈣基脂有過涉獵，但可惜的是，直到目前國內(nèi)對(duì)磺酸鈣基脂的生產(chǎn)也并未找到Z好的辦法。國內(nèi)大多數(shù)是采用購買高堿性磺酸鈣作為稠化劑的方法，不同堿值、甚至不同工藝下的磺酸鈣作出的潤滑脂都有著很大的差異。更何況，一般國外磺酸鈣基脂的生產(chǎn)工藝與普通潤滑脂有著根本不同，所以到現(xiàn)在生產(chǎn)不出高質(zhì)量產(chǎn)品也就不足為奇了。
　　2.5爐前輥道軸承用潤滑脂
　　除去良好的高溫性及密封性外，爐前輥道軸承用脂所需要的Z為重要的特性應(yīng)是其抵抗沖擊負(fù)荷的能力。這一點(diǎn)上，一般通用脂類是達(dá)不到的，建議在該部位采用極壓復(fù)合鋰、極壓復(fù)合鋁或聚脲脂，必要時(shí)還需加入固體抗磨劑如MoS₂粉等。
　　3　抗水性潤滑脂
　　無論是在國內(nèi)外，抗水潤滑脂的發(fā)展都是與軋鋼設(shè)備的發(fā)展緊密相連的。以下，僅就幾種軋鋼設(shè)備常用潤滑脂的問題點(diǎn)及解決方向做一探討。
　　3.1復(fù)合鋰基潤滑脂
　　目前國內(nèi)用做軋輥脂Z多的是復(fù)合鋰基潤滑脂，但多年的實(shí)踐證明，復(fù)合鋰基潤滑脂在應(yīng)用中存在著一定缺陷，主要體現(xiàn)在油品在高速旋轉(zhuǎn)的軋輥軸承中沒有足夠的附著力，不能抵抗由于軸承的高速旋轉(zhuǎn)而帶來的巨大離心力，因而會(huì)較輕易的被從軸承中甩出，從而失去潤滑效果。某些廠家曾試圖用添加增粘劑的方法予以改進(jìn)，但因潤滑脂內(nèi)部各組分的性能、密度等均有很大差異，加之添加劑之間缺乏應(yīng)有的配伍性，在大離心力的作用下內(nèi)部結(jié)構(gòu)離析，造成上述問題仍不能解決。為此，本公司通過優(yōu)化產(chǎn)品配方，選擇適宜的基礎(chǔ)油和添加劑制成了目前的復(fù)合鋰型和聚脲型軋輥軸承脂，取得了一定的應(yīng)用效果。表3所列出的是聚脲型軋輥軸承脂的技術(shù)要求。 　　另外，復(fù)合鋰基脂的機(jī)械安定性及抗水性較差，而硫鉛型極壓添加劑的添加就更加重了這一現(xiàn)象。為此，本公司通過優(yōu)化配方，選用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口添加劑研制出了機(jī)械安定性及抗水性極強(qiáng)的極壓復(fù)合鋰基脂，其結(jié)果示于表4。 　　3.2極壓鋰基潤滑脂
　　軋鋼系統(tǒng)相當(dāng)一部分潤滑部位都在沿用極壓鋰基潤滑脂，并且，由于該脂具有良好的極壓性和泵送性，一直在冶金設(shè)備用脂中處于不可動(dòng)搖的地位。但隨著生產(chǎn)連續(xù)化要求的增加和負(fù)荷的增強(qiáng)，某些潤滑部位已開始感受到了極壓鋰基脂的不適應(yīng)。究其原因可能有兩點(diǎn)：1）硫鉛型極壓添加劑使得鋰基脂本就不強(qiáng)的抗水性變得更差，在大量冷卻水沖刷下潤滑脂很難在潤滑點(diǎn)停留，因此在潤滑部位形成干摩擦，進(jìn)而燒損軸承。2）35磅的承載能力（Timken OK值）不能達(dá)到設(shè)備負(fù)荷要求，在高極壓狀態(tài)下油膜發(fā)生破損，進(jìn)而燒損軸承。因此，解決極壓鋰基脂的問題的根本在于同時(shí)提高其承載能力及抗水性。為此，本公司研制出了耐水性極壓潤滑脂，該脂在保持了優(yōu)良的低溫泵送性的同時(shí)，極大地提高了抗水性及耐壓性，其具體技術(shù)要求見表5。 　　3.3齒形聯(lián)軸節(jié)用潤滑脂
　　在高速軋機(jī)上，齒形聯(lián)軸節(jié)（齒接手）的轉(zhuǎn)速可高達(dá)幾千轉(zhuǎn)乃至上萬轉(zhuǎn)，因而會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的離心力；加之齒接手是依軸心偏移使齒的接觸狀態(tài)發(fā)生變化，從而使齒面與齒頂間發(fā)生滑動(dòng)，因此潤滑條件是相當(dāng)嚴(yán)格的4。與軋輥軸承脂相類似，齒接手脂所要求的Z重要的特點(diǎn)就是其抵抗巨大離心力的能力，同時(shí)還需要有極強(qiáng)的極壓抗磨性及抗水性。
　　本公司研制齒接手專用脂的出發(fā)點(diǎn)是：選擇適宜的基礎(chǔ)油、稠化劑和添加劑，使其各組分之間保持良好的親和力，同時(shí)采用進(jìn)口添加劑賦予其優(yōu)良的粘附性與極壓抗磨性。目前所試制的樣品已進(jìn)入評(píng)定階段，相信在齒接手上取代進(jìn)口脂的日子已為期不遠(yuǎn)了。
　　4　結(jié)束語
　　限于篇幅，筆者僅就幾種冶金設(shè)備常用潤滑脂的現(xiàn)狀，應(yīng)用中存在的問題以及發(fā)展方向做了簡(jiǎn)略論述，希望能對(duì)冶金設(shè)備的潤滑事業(yè)有所助益，如此筆者將不勝欣慰。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[2]王世超、劉清華等五屆連鑄學(xué)術(shù)會(huì)議論文選，1995 杭州
　　[3]王世超、郭寶茹摩擦學(xué)年會(huì)論文選，1994.10 武漢 P67-70
　　[4]歐風(fēng)合理潤滑技術(shù)手冊(cè)，1993.5 P452