畢業(yè)論文----冷軋油乳化性質(zhì)的研究

1、<p>　　冷軋油乳化性質(zhì)的研究</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本實驗主要研究冷軋油的乳化性質(zhì)。首先，對基礎(chǔ)油的理化性質(zhì)進行測定，實驗結(jié)果表明選用合適的基礎(chǔ)油事關(guān)冷軋油的使用性能。同時主要考察了乳化劑用量，配比，類型對理化指標（粘度指數(shù)）的影響。乳化劑的作用是：當它分散在分散質(zhì)的表面時，形成薄膜或雙電層，可使分散相帶有電荷

2、，這樣就能阻止分散相的小液滴互相凝結(jié)，使形成的乳濁液比較穩(wěn)定。實驗通過對基礎(chǔ)油和添加劑的篩選及大量的配方考察，得到了鋼板冷軋乳化油的優(yōu)化配比。</p><p>　　實驗還考察了不同溫度，不同HLB值下的乳液的乳化效果,得出結(jié)論：在制備穩(wěn)定乳狀液時,選擇最適合的乳化劑以達到最佳乳化效果是關(guān)鍵問題.對于乳化劑的選擇,目前尚沒有完善的理論.HLB值在選擇乳化劑和確定復(fù)合乳化劑配比用量方面有很大的使用價值,其優(yōu)點主要體現(xiàn)

3、在它的加和性上,可以簡單地進行計算;其問題是沒有考慮其他因素對HLB值的影響,尤其是溫度的影響,特別是被廣泛應(yīng)用的非離子型乳化劑上表現(xiàn)尤為突出.此外,HLB值只能大致預(yù)示形成乳狀液的類型,不能給出最佳乳化效果時乳化劑濃度,也不能預(yù)示所得乳狀液的穩(wěn)定性.因此,應(yīng)用HLB值選擇乳化機是一個比較有效的方法,但也有一定的局限性,在實際應(yīng)用中還需要結(jié)合其他方法參照進行 。</p><p>　　關(guān)鍵詞：冷軋，冷軋油，乳化劑，

4、乳化性質(zhì)，乳化液穩(wěn)定性。</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　We studied mainly the emulsifying properties of cold rolling oil in this experiment. </p><p>　　Firstly, the physical and c

5、hemical properties of base oil were determined, experimental results show that appropriate choice of base oil is related to the use of performance cold </p><p>　　rolling oil. The amount of emulsifier, the ra

6、tio, the type of the physical and chemical </p><p>　　properties indicators . The role of emulsifier is: when it is dispersed in the dispersed</p><p>　　nature of the surface, or double-layer film

7、 formation, can disperse phase with a charge, so that small droplets can be dispersed with each other to prevent condensation, so that the formation of emulsion stable. Experiments on the selection of base oils and addit

8、ives, and a large number of formula investigation, has been cold-rolled steel sheet optimization of emulsified oil ratio. </p><p>　　Experiment also looked at different temperatures and different HLB value of

9、 the emulsion under the effect of emulsion and concluded: In the preparation of stable emulsion, select the most suitable emulsifier to achieve the best emulsification effect is the key issue. The choice of emulsifier, T

10、here is currently no comprehensive theory. HLB value in the choice of emulsifier and the amount of composite emulsifier ratio has great value, its main advantage lies in its additive properties, it can be </p><

11、;p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.文獻綜述1</b></p><p>　　1.1冷軋薄板的研究2</p><p>　　1.2 冷軋工藝潤滑的主要目的3</p><p>　　1.3 冷軋對工藝潤滑劑的基本要求5</p><p>　　1

12、.4乳化技術(shù)的發(fā)展6</p><p>　　1.4.1乳化液的配制和取樣7</p><p>　　1.4.2乳化液的化學(xué)組成7</p><p>　　1.4.3軋鋼工藝對乳化液的要求17</p><p>　　1.4.4軋制油乳化液分析要點17</p><p>　　1.4.5軋制油乳化液測定方法18</p&g

13、t;<p>　　1.4.6軋制油乳化液中其它物質(zhì)的測定18</p><p><b>　　2．實驗部分19</b></p><p>　　2.1實驗藥品19</p><p>　　2.2實驗儀器20</p><p>　　2.3實驗原理20</p><p>　　2.3.1潤滑劑的技

14、術(shù)指標21</p><p>　　2.3.2潤滑及工藝性能檢測24</p><p>　　2.4 試驗方法與步驟25</p><p>　　3．結(jié)果與討論25</p><p>　　3.1冷軋油的配制及檢測25</p><p>　　3.1.1 冷軋油基礎(chǔ)油性能的測定26</p><p>　　

15、3.1.2 復(fù)合基礎(chǔ)油的配制及粘溫性質(zhì)26</p><p>　　3.2 復(fù)合油的乳化27</p><p>　　3.2.1 單乳化劑乳化28</p><p>　　3.2.2 乳化溫度的影響28</p><p>　　3.2.3 復(fù)合乳化劑29</p><p><b>　　4．結(jié)論30</b>

16、;</p><p><b>　　5.參考文獻32</b></p><p><b>　　謝 辭35</b></p><p>　　冷軋油乳化性質(zhì)的研究</p><p><b>　　1.文獻綜述</b></p><p>　　冷軋油的研究工作，國外始于70

17、年代，近年來在冷軋加工工藝及冷軋油的研究上作了大量的工作，特別是應(yīng)用于多機架高速連續(xù)冷軋工藝，軋后不經(jīng)脫脂處理直接實現(xiàn)光亮退火的冷軋油更是各國專家為之奮斗的目標[1]-[2]。國內(nèi)對冷軋油的研制工作，特別是對大型冷連軋機軋制油的研制工作起步較晚，除洛陽石化工程公司煉制研究之外，基本被國外公司所壟斷。在冷軋油的研制過程中，中外專家經(jīng)過多年的摸索，總結(jié)出了軋制操作與軋制油有關(guān)理化指標的關(guān)系。自武鋼從德國引進1700mm五機架連軋機開始，武鋼

18、試機時用的軋制油為Quaker 88-183m。由于當時軋制油的研制剛剛起步，主要是在解剖國外油的基礎(chǔ)上進行模仿，在國內(nèi)由洛陽石化工程公司煉制研究所、武漢鋼鐵公司、石油化工科學(xué)研究院、武漢油脂化學(xué)廠等單位聯(lián)合，一起開展軋制油的攻關(guān)工作[3]-[4]。</p><p>　　在冷軋鋼板生產(chǎn)中，冷軋油具有良好的潤滑性能，良好的遇火清凈性能，良好的冷卻性能，防銹、無公害、使用方便和價格便宜等特點。其中最主要的是良好的潤滑

19、性和良好的遇火清凈性，而這兩個主要性能相互矛盾。通常冷軋潤滑性能好的，其遇火清凈性能差，反之亦然。為了得到表面清凈性好的鋼板，對冷軋油的成分及其對鋼板表面退火質(zhì)量的影響進行了探索。以便在今后配制冷軋油時，能正確合理。選擇其成分，使冷軋油既有高的冷軋潤滑性能又具有良好的遇火清凈性能，使冷軋鋼板達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低成本。冷軋油加90%-95%的水，形成乳液，供冷軋機上使用。冷軋油在冷軋鋼板的生產(chǎn)中的作用越來越重要。冷軋油的質(zhì)量直接影響到鋼板生

20、產(chǎn)的生產(chǎn)成本、產(chǎn)量和質(zhì)量。使用優(yōu)質(zhì)的冷軋油不僅能降低能量消耗和軋輥磨損,減少事故，而且可以提高軋制速度，提高產(chǎn)量。同時還能改善鋼板的表面質(zhì)量。</p><p>　　1.1冷軋薄板的研究</p><p>　　冷軋薄板是對熱軋產(chǎn)品的深加工，不僅產(chǎn)品的表面質(zhì)量和尺寸精度高，而且可以獲得很好的組織和性能，具有較高的附加值。國內(nèi)冷軋薄板一直處于供不應(yīng)求的局面，是國內(nèi)鋼材中缺口最大、進口最多、供需矛盾

21、最為突出的品種。</p><p>　　由于冷軋薄板具有較高的利潤值，近年來越來越多的鋼鐵企業(yè)進入冷軋行業(yè)，首鋼、邯鋼、唐鋼、馬鋼、昆鋼等鋼鐵集團紛紛引進冷軋項目，并且寶鋼、鞍鋼、武鋼等傳統(tǒng)的冷軋產(chǎn)品生產(chǎn)廠也通過擴建、技術(shù)改造的方式不斷擴大生產(chǎn)能力[5]。隨著中國加入WTO，國外的冷軋產(chǎn)品也將大量的進入中國市場，市場競爭日趨激烈。生產(chǎn)成本和產(chǎn)品質(zhì)量對于企業(yè)今后的生存發(fā)展、擴大市場份額來說至關(guān)重要，噸鋼成本消耗、產(chǎn)品

22、表面清潔性已經(jīng)成為衡量冷軋產(chǎn)品的關(guān)鍵指標。</p><p>　　冷軋的工藝潤滑和工藝冷卻系統(tǒng)是影響軋制油消耗量和產(chǎn)品表面清潔性的主要因素，目前國內(nèi)、外的鋼鐵企業(yè)越來越注重這方面的研究。</p><p>　　工藝潤滑和工藝冷卻是冷軋的三大特點之一[6]，是現(xiàn)代冷軋技術(shù)中的重要課題。工藝潤滑和工藝冷卻是冷軋工藝的重要組成部分，在軋制過程中起著重要的作用，它是將配置好的乳液噴灑至輥系和輥縫之間，

23、起到潤滑、降低軋制功率消耗、延長軋輥壽命的作用;循環(huán)的乳化液在輥縫中能帶走輥系摩擦熱及軋材塑性變形產(chǎn)生的熱量；乳化液還能夠沖走軋輥及軋材表面上的金屬粉塵，加上其良好的潤滑作用，使軋材表面具有好的表面光潔度；在軋機開始軋鋼前，噴出的乳化液起到燙輥的作用；在軋制過程中合理的噴液還能改善軋輥的熱凸度，可使軋機出口獲得良好的板形[7]-[8]；另外，良好的潤滑性和冷卻性，是能否實現(xiàn)軋機高速軋制的關(guān)鍵。</p><p>　

24、　1.2 冷軋工藝潤滑的主要目的</p><p>　?、沤档蛙堓伵c軋材表面的摩擦系數(shù)</p><p>　　軋輥與軋材表面的摩擦系數(shù)是影響軋材變形及軋制壓力的最主要因素之一。軋制過程中軋材的咬入、寬展、前滑以及軋制壓力的分布和大小都與摩擦系數(shù)有直接的關(guān)：摩擦系數(shù)決定軋材和軋輥的表面狀態(tài)，摩擦系數(shù)的減少可以在軋制壓力不變的情況下提高壓下量，從而減少軋制道次，提高產(chǎn)率。但是，摩擦系數(shù)不應(yīng)過小，要

25、保證軋輥能咬入軋材。因此，潤滑冷卻液的潤滑性能必須適當，不僅能使軋輥咬入軋材，能降低軋輥和軋材之間的摩擦系數(shù)達到一定值。</p><p>　　⑵降低軋制變形區(qū)中的摩擦</p><p>　　軋制過程是軋件由摩擦力拉進旋轉(zhuǎn)軋輥之間，受到壓縮進行塑性變形的過程。軋制過程能否建立，決定于軋件能否被旋轉(zhuǎn)的軋輥咬入，也就是咬入角的正切等于軋件與軋輥之間的摩擦系數(shù)，是咬入的臨界條件。</p>

26、<p>　　應(yīng)當指出，在咬入過程中，金屬和軋輥的接觸面一直在連續(xù)增加。因此，隨著金屬逐步被咬入，摩擦熱迅速增加，必須保持有效的潤滑與冷卻能力，以控制其軋制變形。</p><p>　?、抢鋮s軋輥及保持軋輥原有凸度</p><p>　　金屬在軋制時具有很大的變形抗力，現(xiàn)代冷軋機的軋制力已達數(shù)千噸，而軋制速度接近40m/s。顯然，金屬在這樣高速的變形過程中，一方面由于金屬內(nèi)部分子間

27、的摩擦一定產(chǎn)生大量熱能；另一方面，被軋制的鋼材在延伸時相對于軋輥表面有相對滑動。在很高的軋制壓力和軋制速度下，這種相對滑動也同樣轉(zhuǎn)化為巨大的摩擦熱。如無良好的冷卻潤滑，這兩種有害的熱能將引起軋輥和帶鋼的溫度迅速上升，使軋輥和帶鋼的溫度迅速上升，導(dǎo)致軋輥外形發(fā)生變化，以致難以獲得良好的板型和平坦度。另外，若帶鋼的溫度太高，表面會形成一層氧化膜，對于以后用此帶鋼生產(chǎn)的鍍錫板抗蝕能力非常有害。因此，不能為軋機和所軋產(chǎn)品提供滿意的冷卻條件，就會

28、導(dǎo)致軋制速度降低，增加了換輥次數(shù)，降低了所軋產(chǎn)品的成品率等而使生產(chǎn)能力下降。</p><p>　?、葴p少軋輥表面的磨損并改善軋制帶材的表面質(zhì)量</p><p>　　軋輥由于軋制帶鋼而受到磨損，在有潤滑的情況下，軋輥和帶鋼在軋制過程中表面將吸附一層極薄的潤滑油膜，可減少軋輥表面磨損的速度，而且磨損均勻。在液體潤滑或邊界潤滑的條件下軋制，可以改善金屬在軋制時的塑性變形，并且有磨光作用[9]。從

29、而提高了帶材的表面質(zhì)量，使之光亮并有光澤。如果提供的潤滑劑太少或采用較差的潤滑劑，則在帶材表面往往產(chǎn)生灰色，不發(fā)亮光。</p><p>　?、绍堉谱冃螀^(qū)中的潤滑</p><p>　　與一般的機械摩擦不同，壓力加工是在高壓高速甚至高溫下進行塑性變形的。在變形過程中，軋制的尺寸和形狀不斷改變，與軋輥產(chǎn)生新的接觸面，它必然影響到摩擦系數(shù)的大小。</p><p>　　軋輥與

30、軋件之間的接觸面在微觀上是凹凸不平的，在壓力的作用下，接觸面表面上凹凸不平部分要交錯的互相插入，摩擦阻力來自于表面突起的機械齒輪合力和表面分子引力。</p><p>　　在潤滑劑的作用下，接觸表面不再直接接觸，這種狀況稱為液體潤滑。但一般認為高壓的塑性加工變形過程中完全的液體潤滑是不可能的。</p><p>　　在軋輥和軋件的變形區(qū)中，形成和保持一定厚度的潤滑膜是進行有效潤滑的必要條件，在

31、變形區(qū)入口處，楔形油層中壓力呈不均勻分布，靠近變形區(qū)入口截面，壓力急劇上升，這種潤滑劑增壓性質(zhì)是潤滑劑進入變形區(qū)的動力因素。這種潤滑劑膜的形態(tài)通常為混合潤滑狀態(tài)，該混合潤滑狀態(tài)是不穩(wěn)定的，隨軋制過程工藝參數(shù)的變化而變化。</p><p>　　1.3 冷軋對工藝潤滑劑的基本要求</p><p>　　⑴對工具與變形金屬表面有較強的黏附能力和耐壓性能，在高壓下，潤滑膜仍能吸附于接觸表面上，保持潤

32、滑的效果[10]。</p><p>　?、埔后w潤滑劑要具有適當?shù)恼扯?，既能保持潤滑層有一定的厚度，較小的流動剪切應(yīng)力，又能獲得較光滑的制品表面。</p><p>　　⑶對工具和變形金屬有一定的化學(xué)穩(wěn)定性，灰分少，以免腐蝕工具與產(chǎn)品表面，并保證產(chǎn)品不出現(xiàn)斑痕或污染表面。</p><p>　?、扔羞m當?shù)拈W點及著火點，避免在成形過程中過快地揮發(fā)或燒掉，喪失潤滑效果，同時也

33、是為了保證安全生產(chǎn)，熱加工用潤滑劑應(yīng)有良好的耐熱性，不分解，不變質(zhì)。</p><p>　?、梢后w潤滑劑要求有良好的冷卻性能，以利于冷卻、調(diào)節(jié)與控制工具的溫度。</p><p>　　⑹對人體無害，不污染環(huán)境。</p><p><b>　?、耸褂煤颓謇矸奖?。</b></p><p>　?、坛杀镜?，資源豐富。</p>

34、;<p>　　從上面可以看出潤滑對軋制的影響極大。因而，軋制潤滑的任務(wù)之一就是使軋機的能力充分發(fā)揮出來，在不改變現(xiàn)有的設(shè)備能力的情況下提高產(chǎn)量。目前世界上冷連軋機的最高軋制速度高達2700m/min，其原因之一就是選擇了性能良好的軋制潤滑劑和合理的給油方法。軋制潤滑的另一個重要任務(wù)就是確保軋材有良好的表面精度，產(chǎn)品的表面質(zhì)量直接影響到用戶的使用。</p><p>　　1.4乳化技術(shù)的發(fā)展</p

35、><p>　　乳化劑種類繁多，按離子結(jié)構(gòu)可分為非離子型乳化劑（如聚氧乙烯醚類、聚氧乙烯酯類等）、陰離子型乳化劑(如石油磺酸鈉等)、陽離子型乳化劑（如季銨鹽類等)。傳統(tǒng)的表面活性劑對乳化液中的油粒保護性差，油粒的大小尺寸變化范圍大，影響軋制過程的穩(wěn)定性；另外它們對軋制過程中產(chǎn)生的鐵粉分散性不好，極易污染軋機和鋼扳表面，嚴重影響軋機清凈性和鋼板的退火清凈性[11]-[14]。新采用的乳化體系除使用傳統(tǒng)的表面活性劑外，又開

36、發(fā)了陽離了及高分子表面活性劑，對穩(wěn)定乳液中油粒的大小和對鐵粉的分散具有良好的效果。</p><p>　　1.4.1乳化液的配制和取樣</p><p>　　由于軋制油中含有表面活性劑，因此對配制成乳化液的水質(zhì)有一定的要求，尤其在冷軋油中含有陽離子或陰離子型表面活性劑時更是如此配制乳化液主要用鍋爐冷凝水或蒸餾水，冷凝水應(yīng)符合下列指標：電導(dǎo)率<20，PH值6.0-7.2，總硬度<0.

37、6，根據(jù)軋機的類型、產(chǎn)品規(guī)格及冷軋油的特性，配制成一定濃度的乳化液[15]-[16]。配制前先把水加熱到一定的溫度再加入軋制油，同時啟動攪拌器或泵進行循環(huán)，使軋制油均勻地乳化。在生產(chǎn)使用中乳化液的水分及油分都要消耗，為此要用冷凝水和油進行補充，使乳化液維持一定的濃度，有利于軋制過程的穩(wěn)定。新配制好的乳化液要在機組做一個循環(huán)，等乳化均勻后再取樣，平時最好是在機組上靠近輥縫的地方取樣，當然也有在乳化液槽旁的輸送管道上安裝一個取樣閥，這樣安全

38、些。平常取樣為200ml左右，檢測PH值、電導(dǎo)率和油濃度。每周進行一次全分析取樣，要求取樣量不少于3L。取樣的容器一般用玻璃瓶和塑料壺，禁止使用金屬容器取樣。常規(guī)用玻璃瓶取樣，但試樣不能裝到靠近瓶口，以防止油沉降沾污在瓶口，同時也利于分析前搖勻。</p><p>　　1.4.2乳化液的化學(xué)組成</p><p>　　軋制油乳化液對冷軋薄板的生產(chǎn)起著重要的作用，直接影響到冷軋機的產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量

39、，但乳化液的分析與研究在國內(nèi)還是一個較新的研究領(lǐng)域[17]。如何控制乳化液理化指標的范圍，這些理化指標的變化、對軋制鋼板質(zhì)量有何影響，怎樣的分析方法才能正確反映出理化指標的變化，是該研究領(lǐng)域的核心。但在國內(nèi)尚未見到有關(guān)文獻論述。本文的目的就是探討軋制油乳化液的分析方法，并將分析結(jié)果與軋機機組對軋制油乳化液的控制與管理結(jié)合起來，加強對軋制油乳化液的質(zhì)量控制，提高冷軋薄板的產(chǎn)量和質(zhì)量。</p><p>　　在冷軋軋制

40、過程中使用的潤滑劑通常為軋制乳化液。下面介紹一下乳化液的概念義軋制乳化液的化學(xué)組成和性質(zhì)。</p><p>　　乳化液是一種以小液滴形式的液相分布于另一種液相中，形成兩種液相組成的系統(tǒng)，形成液滴的液體稱為分散相，乳化液的其余部分稱為分散介質(zhì)。</p><p>　　乳化液廣泛應(yīng)用于各種軋制過程。它的冷卻能力比油大得多，在循環(huán)系統(tǒng)中可長期使用，耗油量較低，而且有良好的抗磨性能。</p&g

41、t;<p>　　軋制油乳化液是由水和軋制油通過強烈攪拌后形成的O/W(油在水中)型不穩(wěn)定乳化液，如果在此體系中加入易于吸附或富集在兩相界面上的物質(zhì)，特別是表面活性劑，則能形成穩(wěn)定的乳化液。選擇使用不穩(wěn)定乳化液還是選擇穩(wěn)定性乳化液要根據(jù)軋機的品規(guī)格。乳化液供給系統(tǒng)的型式以及后工序而定[18]。武鋼冷軋廠五機架冷連軋機組使用穩(wěn)定性乳化液，而連六輥可逆薄板軋制機選擇半穩(wěn)定性乳液，軋制油主要是使用非離子型表面活性劑。達到形成不同性

42、質(zhì)乳化狀態(tài)的目的，但在理化指標上僅以穩(wěn)定性指數(shù)以24小時漂皂（或油）來表示[19]-[22]。在冷軋過程中，乳化液起冷卻和潤滑作用。因此，乳化液必須具有離水展著性。即乳化液進入軋制變形區(qū)，優(yōu)先附著在軋輥及軋件表面形成油膜，起潤滑作用，而水分帶走塑性變形熱及摩擦熱，起冷卻作用。其冷卻效果隨著乳化液濃度增加而減弱，相反提高了潤滑效果。</p><p>　　乳化液的類型有：1）水包油型（O/W）乳化液--水多油少，用于

43、潤滑冷卻（塑性加工成形采用此型）；2)油包水型(W/O)乳化液--水少油多，如重油乳化液，主要用于燃料燃燒。</p><p>　　乳化液，按穩(wěn)定性可分為穩(wěn)態(tài)乳化液、半穩(wěn)態(tài)乳化液和非穩(wěn)態(tài)乳化液三類[23]。軋制乳化液由水和油兩部分組成，油由基礎(chǔ)油和表面活性劑、防銹劑、油性劑、抗氧抗腐蝕劑、粘度調(diào)節(jié)劑、極壓劑和消泡劑等添加劑組成[24]。</p><p>　　要保證高速鋁冷軋油在高速軋機上具有

44、良好的潤滑性、冷卻性能和安全性能，憑現(xiàn)有的低粘度油的潤滑油性能是不夠的，但必須加入一定量的油性劑以提高潤滑性能。優(yōu)良的油性劑應(yīng)具有以下特點：</p><p>　?、賰?yōu)良的載荷性能和抗極壓性能，能顯著提高鋁材表面光潔度。</p><p>　　②在退火溫度下，鋁材表面不留殘余物，不產(chǎn)生褐斑和白色腐蝕。</p><p>　?、郯捕ㄐ院茫嶂祽?yīng)在0.2mg/g以下，碘值在1

45、.5g/100g以下。</p><p><b>　?、軐︿X材無腐蝕作用</b></p><p><b>　　⑤對人體無毒害作用</b></p><p><b>　　⑴水</b></p><p>　　水在軋制乳化液中的含量通常在95%以上。配制軋制乳化液的水質(zhì)對乳化液的性能影響很

46、大，水中的硬度即鈣、鎂離子往往與乳化液中的陰離子乳化劑起作用而使其鈉、鉀鹽或皂化被分解成相應(yīng)的鈣皂、鎂皂，使陰離子乳化劑濃度降低或喪失乳化能力；水中的陰離子如氯離子和硫酸根離子有促進金屬腐蝕的作用，特別是氯化鎂，它可以使鋼鐵腐蝕并產(chǎn)生惡性循環(huán)，氯離子及硫酸根離了含量過高時會使水的硬度升高，酸性提高。氯化物含量過高時會引起鹽析作用，造成乳化液濃度降低[25]。另外，水的PH值大于或小于7時都會引起鋼板的嚴重腐蝕。由此可見，配制乳化液I水應(yīng)

47、使用經(jīng)過處理的中性去離子水。</p><p><b>　?、苹A(chǔ)油</b></p><p>　?、倩A(chǔ)油流程范圍和閃點</p><p>　　基礎(chǔ)油餾程的終餾點愈高，基礎(chǔ)油的粘度愈大，皂化值也愈大，愈有利于減小摩擦系數(shù)，增大壓下率，降低能耗。但粘度愈大愈不利于軋后油品從板面清除，對于熱處理或軋后需經(jīng)退火工序的軋件來說，表面光潔度降低，退火清凈性變

48、差，影響產(chǎn)品外觀?；A(chǔ)油粘度可通過加入粘度指數(shù)改進劑來調(diào)節(jié)，餾程的初餾點受著火點的危險，基礎(chǔ)油應(yīng)選用窄餾分。在使用過程中，窄餾分揮發(fā)損失小，粘度穩(wěn)定，但餾分愈窄生產(chǎn)成本愈高，對添加劑的溶解能力變差。另外，基礎(chǔ)油一般要求具有較高的閃點、較小的揮發(fā)毒性和容易回收等。</p><p>　　基礎(chǔ)油可選用礦物油、植物油、合成酯或它們的混合物等。合成酯綜合了礦物油和植物油的優(yōu)點，越來越多的軋鋼廠選擇合成酯作基礎(chǔ)油。出于環(huán)保的

49、需要，世界各國越來越重視發(fā)展對環(huán)境無害的潤滑劑基礎(chǔ)油。</p><p>　　②基礎(chǔ)油的粘度和粘壓特性</p><p>　　為滿足減厚，表面質(zhì)量及高速軋制的要求，基礎(chǔ)油必須有適當?shù)恼扯?，良好的粘壓特性，這是由于近代軋機速度一般在2000m/min左右，這樣的高速下，為加快油品的流動性，加快冷卻過程，同時在循環(huán)過濾機時有好的過濾性能。實踐告訴我們，油品粘度越大油膜越厚，這有利于減厚，不利于軋制

50、，加重了揭斑的生成，使球面光潔度變差，粘度變小。</p><p>　　另外，基礎(chǔ)油的粘壓及粘溫性能對使用性能有很大影響，粘度隨溫度壓力變化小的油，有利于高速軋制及軋制后表面質(zhì)量，基礎(chǔ)油的粘壓性能和基礎(chǔ)油的類型及化學(xué)組成有密切關(guān)系見表1。</p><p>　　表1 軋制油壓力與粘度的關(guān)系</p><p>　　從表1看出，烷烴的粘壓性能最好，其次是飽和烴，其中正構(gòu)烷烴

51、為基礎(chǔ)油的軋制油，在我國大型鋁加工廠作過工業(yè)試驗，鋁箔軋機軋速比甩煤油型軋制油的軋速提高約30%，鋁軋制后的表面光潔度，影響因素較多，主要決定于軋輥的表面光潔度，軋制油可以影響表面光潔度，其作用是通過變形區(qū)形成潤滑油膜有效地防止粘輥，保護輥面。在其它條件不變時，變形區(qū)的滑油膜厚度不同，將導(dǎo)致軋出的金屬表面光潔度變化，當變形區(qū)呈現(xiàn)極薄的連續(xù)油膜，即極限潤滑狀態(tài)時，可獲得最佳光潔度。變形區(qū)潤滑膜不連續(xù)出現(xiàn)粘輥現(xiàn)象，潤滑膜過厚時發(fā)生“隔蔽效應(yīng)

52、”均可使表面性能變壞。</p><p>　?、刍A(chǔ)油和退火清凈性</p><p>　　在退火條件下，油品發(fā)生分解，縮合和氧化，生成淺黃到深褐色樹脂狀的物質(zhì)，沉積在鋁質(zhì)表面上，稱為褐斑，嚴重影響產(chǎn)品的表面質(zhì)量。褐斑與基礎(chǔ)油的化學(xué)組成及餾分輕重有關(guān)[26]-[27]。</p><p><b>　　基礎(chǔ)油的毒性和氣味</b></p>&

53、lt;p>　　鋁冷軋油在軋制時，部分油被軋制產(chǎn)品所挾帶，并不斷地散發(fā)到車間的大氣中，由于鋁軋制油餾分較輕，更加劇了這種傾向。為了確保操作人員的健康，要求油品不僅揮發(fā)性要小，而且必須低毒氣味小。石油產(chǎn)品的毒性及氣味與烴類組成有關(guān)。芳香烴對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有頗強的毒害作用，吸入過量的氣體會引起中樞神經(jīng)抑郁癥，并可能導(dǎo)致行動失調(diào)，判斷力減弱，最終至使身體麻木喪失知覺，重質(zhì)芳烴毒性尤其強烈，可見采用低硫、低芳烴基礎(chǔ)油，對操作人員身心健康是有利

54、的[28]-[30]。此外，生產(chǎn)的部分箔帶用于食品包裝，為了避免殘留油中稠環(huán)芳烴的危害，鋁冷軋油在美國必須通過美國食品與藥物管理局FDA21CFR178.8620的檢驗，因此檢驗已為國際社會所接受[31]。對軋制鋁箔和鋁板軋制油而言，其對芳烴含量的要求還有所不同。</p><p><b>　　基礎(chǔ)油的老化</b></p><p>　　在軋制過程中，軋制油在較高的溫度下

55、循環(huán)使用，油品必然會受到氧化作用，由于油受到鋁及油溶性鋁化合物的催化作用，大大加快了氧化速度（10倍），氧化的結(jié)果生成酸性物質(zhì)及分子量較大的物質(zhì)，使油品酸值及粘度有較大的改變，嚴重時會對軋制工藝及產(chǎn)品產(chǎn)生很大的影響。固為粘度增大雖有利于減厚，但會使褐斑加重，對軋速及表面質(zhì)量均有害，酸值增大易于形成白斑。基礎(chǔ)油的氧化穩(wěn)定性與基礎(chǔ)油的組成、類型、精制深度都有關(guān)，一般說來飽和烴較好，含雙鍵和環(huán)結(jié)構(gòu)較多的油品氧化定安性較差。在110℃試油中加入

56、1g鋁屑進行化試驗，不同類型的鋁軋制的基礎(chǔ)油不同。</p><p>　　基礎(chǔ)油的類型特性和應(yīng)用</p><p>　　正構(gòu)烷烴：通常由分子篩脫蠟工藝得到，經(jīng)過多年的研究和實踐，正構(gòu)烷烴作為鋁冷軋油的基礎(chǔ)油，已走向?qū)嵱秒A段，可能是由于價格的原因，目前用得尚不普遍。</p><p>　　飽和烴：指除去芳烴和烯烴的石油餾分，通常由加氫工藝制得。目前國際上出售的高檔鋁冷軋油，

57、如EXXON公司的EXXSOL系列，ESSO公司SOMENTOR系列的鋁冷軋油，均屬此類油。經(jīng)過近幾年的努力。我國也掌握了此工藝，有的裝置已投產(chǎn)，有的即將投產(chǎn)。但采用加氫裂化型工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不如加氫飽和型的產(chǎn)物。</p><p>　　異構(gòu)烷烴：此類油為烷基化裝置的副產(chǎn)品。由于遇火清凈性優(yōu)良，也被推薦作為鋁軋制油的基礎(chǔ)油。</p><p>　　一般礦油：通常由切取直餾煤柴油餾分得到。含有

58、較高的芳烴和硫份。對軋制性能及人員健康，均有一定的危害。但由于此類油來源容易，價格低廉，在國內(nèi)市場仍占有較大的比例，特別是小型鋁加工廠。以上幾類油中，一般礦油由于質(zhì)量低劣，應(yīng)逐漸為高檔油所取代。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，副產(chǎn)異構(gòu)烷烴產(chǎn)量會越來越少，因而也只能在特殊情況下應(yīng)用。正構(gòu)烷烴雖然性能較好，但價格限制了它的應(yīng)用，只有飽和烴是高檔鋁材軋制油的主體。</p><p><b>　　⑶表面活性劑</b&g

59、t;</p><p>　　表面活性劑由具有易溶于油的親油基和易溶于水的親水基所組成，附著兩個基團不僅有防止油水兩互相排斥的功能，而且還有把油和水相連接起來不使其分離的特殊功能[32]-[33]。</p><p>　　雖然軋制基礎(chǔ)油與水在高速攪拌下能形成乳狀液，但這種乳狀液很不穩(wěn)定，極容易分層，必須在油水混合體系中加入表面活性劑即乳化劑，形成油水乳狀液。對乳化劑化學(xué)性能的要求并不是很嚴格，只

60、要不與其它添加劑性能沖突即可。其乳化能力一般。在軋制過程和高壓及高溫下，要求乳化液能破乳，使?jié)櫥湍茕佌钩梢粋€表面，使水流散或蒸發(fā)以降低軋輥和軋件溫度，乳化穩(wěn)定性太好反而會影響潤滑及冷卻效果。某些基礎(chǔ)油在水中有自乳化作用[34]。</p><p>　　冷軋油需加大量的水才能形成乳化液在軋機上使用。要使油和水能均勻地混合成較穩(wěn)定的乳化液，需加入表面活性劑物質(zhì)，也稱為乳化劑。在冷軋油中一般使用OP類和SP類的乳化劑，

61、其重量占2%-10%。</p><p><b>　?、确冷P添加劑</b></p><p>　　鋼鐵由于軋制升溫以及與大氣中的水分和氧及其它雜質(zhì)接觸容易引起化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕及銹蝕，因此必須在軋制油中添加防銹劑。防銹劑有氣相緩蝕劑、水溶性緩蝕劑及油溶性緩蝕劑三種[35]-[37]。由于軋制過程中油水分離，使油產(chǎn)生離水展著，附著于被軋件表面。因此，軋制油中一般使用油溶性

62、緩蝕劑。</p><p>　　油溶性緩蝕劑分子都是由極性和非極性兩部分構(gòu)成，其極性部分與金屬和水等極性分子有親和能力，而非極性部分具有親油憎水能力。緩蝕劑由于其分子的特殊結(jié)構(gòu)使其能附著于軋件板面阻止板面腐蝕，且緩蝕劑的分子特殊結(jié)構(gòu)也使其同時可作為表面活性劑使用。鋼鐵軋制油較常使用的緩蝕劑通常有以下幾種：環(huán)烷酸鋅、石油磺酸鈉（亦是乳化劑）、石油磺酸鋇、苯丙二唑、山梨糖醇單油酸酯、硬脂酸鋁等[38]。</p&g

63、t;<p><b>　?、蓸O壓添加劑</b></p><p>　　鋼板軋制油中的極壓添加劑是含硫、磷、氯等元素的極性化合物，這些化合物從潤滑油中吸附到金屬摩擦面上生成硫化物、磷化物、氯化物的極壓膜，降低金屬的摩擦和磨損。這些膜的熔點大都低于鐵的熔點（1530℃)，如氯化亞鐵膜的熔點為690℃、硫化鐵膜的熔點為1193℃，磷化鐵與鐵的共熔物的膜的熔點為1020℃。這些膜在軋制時與

64、軋件基體發(fā)生反應(yīng)，形成具有層狀結(jié)晶構(gòu)造的薄膜而起到抗磨、極壓的作用。</p><p>　?、誓Σ粮倪M劑(減摩劑或油性添加劑）</p><p>　　摩擦改進劑即減摩劑是一種能改變機械系統(tǒng)摩擦形式的添加劑或復(fù)合添加劑。摩擦改進劑是一些具有10個以上碳原子的直鏈，且一端為極性基團的細長的分子所構(gòu)成，極性大小是影響其性能的一個因素。摩擦改進劑一般屬于下列化合物中的一種：長鏈羧酸或其衍生物，包括鹽、

65、長鏈磷酸或磷酸及其衍生物、長鏈胺、酰胺、亞胺及其衍生物。酸能以陰離子的形式吸附在金屬表面上，胺、亞磷酸脂和磷酸脂以配位形式吸附在金屬表面上，鹽則以離子對的形式吸附在金屬表面上。無論何種機理起作用，結(jié)果都是摩擦改進劑以其在金屬表面上形成多層吸附膜來影響摩擦性能。</p><p><b>　　⑺抗氧化劑</b></p><p>　　在軋制油中需要加入少量抗氧化劑，以抑制油

66、的氧化作用，降低油的氧化速度，防止酸性氧化物的腐蝕作用。</p><p>　　軋制油的氧化作用是造成油品質(zhì)量變壞消耗增加的重要原因。油在氧化過程中生成一些中間產(chǎn)物，如過氧化物、醇、醛、酮、酯、羥基酸等，羥基酸可以進一步縮合生成不溶于油的物質(zhì)，并易粘附在軸承上形成漆膜，進而形成積碳。有些氧化物能與某些雜質(zhì)形成油泥，造成油路或過慮器的堵塞。同時，各種有機酸類的產(chǎn)物還會使鋼板及軋輥腐蝕，磨損增大，更為嚴重的是軋制過程中

67、產(chǎn)生的鐵屑對上述大部分反應(yīng)具有催化作用。因此，必須在軋制油中加入抗氧劑以延長油品的使用壽命。對抗氧劑一般有如下要求：沒有腐蝕作用；與油品的組分不發(fā)生任何不良反應(yīng)，不會引起潤滑油的變質(zhì)；油溶性好；不溶或難溶于水，很少或沒有吸水性；穩(wěn)定性好，長期使用不發(fā)生變化，不易蒸發(fā)。我國軋制油常用的抗氧化防腐劑主要有以下幾種：2，6-二叔丁基對甲酚；N,N-二仲丁基對苯二胺；硫磷化脂肪醇鋅酸等。</p><p><b>

68、;　?、滔輨?lt;/b></p><p>　　在金屬塑性加工中，當潤滑劑循環(huán)使用時，潤滑劑由于激烈攪拌與空氣接觸，會產(chǎn)生氣泡，造成潤滑不良。當起泡嚴重時，會導(dǎo)致循環(huán)系統(tǒng)（泵及管道），內(nèi)因氣穴作用而使流量降低，甚至出現(xiàn)供應(yīng)潤滑劑中斷等操作上的故障。</p><p>　　消泡劑能降低氣泡的表面張力，使形成的氣泡不穩(wěn)定?？梢?，消泡劑的作用并不是預(yù)防潤滑劑產(chǎn)生氣泡，而是縮短氣泡存在的時間

69、。常用的防泡劑有硅素油（如二甲基硅油），它的消泡作用機理是：首先吸附在泡膜上，隨后浸入泡膜內(nèi)部，并使泡膜逐漸擴張而破裂，起到消泡作用。</p><p><b>　?、陀托詣?lt;/b></p><p>　　油性劑在潤滑油中起改善和提高潤滑性能的作用。在冷軋油中一般采用天然的動物油、植物油或人工合成的酯類物質(zhì)作為油性劑。在動、植物油方面，國外冷軋油一般采用牛油、鯨魚油、棕桐

70、油、橄欖油等。而國產(chǎn)冷軋油中，一般采用豬油、鯨魚油、棉籽油、菜籽油、大豆油等。酯類物質(zhì)是由醇類物質(zhì)和脂肪酸經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成的，其在冷軋油中起著重要的作用。油性劑占冷軋油重量的20%?65%。</p><p>　　1.4.3軋鋼工藝對乳化液的要求</p><p>　　近年來冷軋機取得了顯著的進步，軋制速度最高可達2000m/min，單道次壓下率也可達到最低。用戶對冷軋材的要求也越來越高。冷軋材

71、的強度提高，厚度減薄，因而優(yōu)良的軋制油乳化液應(yīng)具有以下性能：</p><p>　?、旁诟邷?、高壓下具有良好的潤滑特性；</p><p>　?、栖埡蟪善钒灞砻婀鉂?；</p><p>　?、擒埣M入下工序前應(yīng)具有良好的防銹能力和耐腐蝕性</p><p>　?、饶屠匣阅芎茫榛菏褂?，壽命長；</p><p>　?、闪己玫?/p>

72、乳化性能，使用方便；</p><p>　　⑹軋后鋼板脫脂性能良好，退火時無油污產(chǎn)生；</p><p>　　⑺廢液處理性能良好，無公害，成本低廉。</p><p>　　1.4.4軋制油乳化液分析要點</p><p>　　乳化液PH值測定有PH試紙法和儀器法兩種。因為乳化液含油用一般的PH計測的數(shù)據(jù)不太準確，生產(chǎn)中常用PH試紙法測定。目前己有一種

73、特殊的復(fù)合電極，適合于儀器法測定。國外還有一種更為先進的攜帶式PH筆，可用于生產(chǎn)現(xiàn)場的觀測[39]。乳化液電導(dǎo)率的測定，國內(nèi)外均采用電導(dǎo)率儀，其操作最好是將乳化液靜置分層后，取下部溶液進行測量，從而減少油的干擾。</p><p>　　1.4.5軋制油乳化液測定方法</p><p><b>　　⑴容量瓶法</b></p><p>　　本法是測定軋

74、制油乳化液中的總油含量(包括軋制油及雜油）。做此項試驗用的是特制的長頸容量瓶，容量瓶底部圓形容積為100ml，上面長頸部分刻有15ml的刻度。將試液和鹽酸裝入容量瓶后，要充分搖勻，在烘箱中90℃溫度下，至少保溫3?4小時，等油完全分離后，才能讀數(shù)。</p><p><b>　　⑵重量法</b></p><p>　　此方法適用于含鐵粉較高的乳化液或很臟的乳化液，其原理是

75、將乳化液用丁酮萃取，除去水相和鐵皂，將有機相蒸發(fā)除去丁酮后，直接稱取油重。此方法比較復(fù)雜，但測定結(jié)果準確。</p><p>　　1.4.6軋制油乳化液中其它物質(zhì)的測定</p><p><b>　　⑴氯化物的測定</b></p><p>　　軋制油乳化液中氯化物的測定最好采用硝酸汞滴定法，我們采用在乳化液試樣中加入無水乙醇，提高其增溶效果，使分析

76、方法快速，準確，易觀察滴定終點[40]-[41]。</p><p><b>　?、畦F含量的測定</b></p><p>　　乳化液中鐵含量測定分為測定二價鐵和全鐵，其原理是基于三價鐵與EDTA進行的絡(luò)合反應(yīng)，三價鐵測定是在試液中加入鹽酸煮沸后，調(diào)PH值，直接用EDTA滴定。而全鐵的測定則要在試液加入鹽酸后，再加煮沸的過氧化氫，將其余的鐵全部轉(zhuǎn)化為二價鐵，再用EDTA進

77、行滴定。游離脂肪酸測定的各種有機酸的溶解度不同，不能單純用水溶液測定，可加入無水乙醇增溶，利于分解試樣，也易于觀察滴定終點，加入的乙醇必須是用氫氧化鉀中和過的，如不中和則會因乙醇消耗少量滴定劑而引起誤差。</p><p><b>　?、窃砘档臏y定</b></p><p>　　在試液中加入氯化鈉，于70℃時用丁酮萃取出試樣油，然后往試樣油中加入過量的氫氧化鉀和乙醇溶液

78、，在90℃充分皂化，再用酸標準溶液滴定。</p><p><b>　?、然曳值臏y定</b></p><p>　　先將乳化液中水分蒸發(fā)，再將油渣燒掉，置于馬弗爐800℃灰化，用重量法測定。</p><p><b>　　2．實驗部分</b></p><p><b>　　2.1實驗藥品</

79、b></p><p>　?、呕A(chǔ)油 ⑵乳化劑 ⑶抗磨劑 ⑷分散劑 ⑸極壓劑 ⑹防銹劑 ⑺油性劑 ⑻消泡劑</p><p><b>　　2.2實驗儀器</b></p><p>　　凝點測定器，開口閃點測定器，運動粘度測定器，石油密度計，恒溫水浴，攪拌器，電子天平，電熱鼓風干燥箱。</p><p><b>　

80、　2.3實驗原理</b></p><p>　　按軋制時摩擦表面接觸區(qū)潤滑表面的潤滑劑數(shù)量,摩擦可分為二種基本形式: 干摩擦、邊界摩擦和液體摩擦。介于這二種之間的摩擦分別為半干摩擦和半液體摩擦。在摩擦體表面沒有潤滑劑或任何玷污物通稱為干摩擦，即非潤滑體摩擦。在邊界摩擦(接觸表面存在極薄油膜，厚度0.001-0.1μm)中，如果潤滑油中有表面活性劑如脂肪酸、醇及其衍生物時，在金屬表面就形成很薄而牢固的油膜

81、，這些物質(zhì)的極性分子具有長鏈形狀，它們垂直于金屬表面排列成一定數(shù)量的密集層。例如，脂肪酸分子以其羧基和金屬鏈接，羧基分子對稱排列。因此，邊界油膜具有類似晶體的有序結(jié)構(gòu)， 其性質(zhì)和通常潤滑劑的性質(zhì)有很大區(qū)別。這種結(jié)構(gòu)有利于承受很大的法向載荷，同時表現(xiàn)出很小的層間剪切阻力。這是由于邊界潤滑條件下，摩擦系數(shù)值很低的緣故。邊界摩擦條件和干摩擦一樣，常用阿芒湯定律計算摩擦力值。</p><p><b>　　T=μ

82、×N</b></p><p>　　式中：T-摩擦力；N-正壓力。</p><p>　　液體摩擦即摩擦表面之間存在著較厚的潤滑層，完全沒有表面不平度的直接咬合，是潤滑層的內(nèi)摩擦。半液體摩擦是液體摩擦和邊界摩擦、干摩擦或其它摩擦的組合。這是摩擦之間有潤滑層，似是，其厚度不足以完全把表面隔開。在滑動中，個別點不平產(chǎn)生咬合，即存在邊界摩擦區(qū)域干摩擦區(qū)。在載荷大，滑動速度低或潤

83、滑不足的條件下，最可能產(chǎn)生半液體摩擦。</p><p>　　由于軋輥和鋼板具有一定的顯微起伏，因此，連接潤滑表面的潤滑層厚度很不均勻，既有大量潤滑劑富集區(qū)，也有表面最接近區(qū)域。如果潤滑劑中有能形成牢固的邊界膜的表面活性物質(zhì)，則在表面最接近各點仍然保持極薄的隔離潤滑層。在此情況下，整個接觸區(qū)由交替的邊界摩擦區(qū)和液體摩擦區(qū)組成，總摩擦力可用下式表示：</p><p>　　T=ξc×F

84、c+ξ1×F1</p><p>　　式中：ξc—在很薄邊界潤滑層內(nèi)的剪切阻力；Fc--邊界摩擦區(qū)面積；ξ1--厚度很大的潤滑油體內(nèi)的剪切阻力；F1--液體摩擦區(qū)面積。</p><p>　　石油產(chǎn)品粘度指數(shù)的計算方法：</p><p><b>　　VI≤100,</b></p><p><b>　　VI

85、≥100, </b></p><p>　　式中，L——粘度指數(shù)為0的石油產(chǎn)品在40℃時的運動粘度，mm2/s；</p><p>　　H——粘度指數(shù)為100的石油產(chǎn)品在40℃時的運動粘度，mm2/s；</p><p>　　U——試樣在40℃時的運動粘度，mm2/s；</p><p>　　Y——試樣在100℃時的運動粘度，mm2/s。

86、如果試樣100℃的運動粘度在2～70mm2/s范圍內(nèi)，而且其值也恰好是L、D和H表所列數(shù)值，則可直接由表查得L和D值，否則就采用內(nèi)插法來求L和D值。</p><p>　　2.3.1潤滑劑的技術(shù)指標</p><p>　　滑劑的品種和質(zhì)量對于潤滑作用和效果具有重要意義。為了更好地選擇潤滑劑，了解潤滑劑的性能和質(zhì)量，掌握潤滑劑的一般常用技術(shù)指標就顯得非常必要。</p><p&

87、gt;<b>　　⑴外觀</b></p><p>　　外觀指的是油的顏色、透明度等。質(zhì)量優(yōu)良的油顏色是均一、澄清的、不混濁、不生沉淀物。使用過的油顏色會逐漸變深。?？筛鶕?jù)顏色變深的程度，評價是否應(yīng)該換油。</p><p><b>　?、普扯?lt;/b></p><p>　　液體受外力作用，移動時在液體分子間發(fā)生的阻力稱為粘度，

88、又稱粘（滯）性或內(nèi)摩擦。</p><p>　　粘度是潤滑油最重要的一項指標。油的牌號一般都是按照粘度大小來劃分的。例如，50號機械油即表示該油在50℃時的平動運動粘度約為50mm2/s。潤滑油在使用會因氧化粘度升高，因剪切作用粘度下降，一般油的粘度變化超過20%即應(yīng)更換。</p><p><b>　?、钦硿靥匦?lt;/b></p><p>　　潤滑

89、油的粘度一般隨溫度升高而降低，這種性能叫粘溫性質(zhì)。評價油的粘溫特性一般采用粘度比和粘度指數(shù)。粘度比是指同意油品50℃時運動粘度與100℃時運動粘度的比值。粘度比愈小的油，粘溫性能愈好。</p><p><b>　?、葰?zhí)?lt;/b></p><p>　　油加熱蒸發(fā)后生成的黑色殘留物稱為殘?zhí)?。殘?zhí)恐涤脷埩粑锱c試油的重量百分數(shù)表示。</p><p>&

90、lt;b>　　⑸灰分</b></p><p>　　在規(guī)定條件下燃燒到無碳時所留下的物質(zhì)與試油重量的百分比稱為灰分</p><p><b>　?、书W點</b></p><p>　　又稱閃燃點，表示可燃性液體體質(zhì)的指標之一。在一定條件加熱油品，當油蒸汽與空氣混合氣體同火焰接觸時發(fā)生閃火現(xiàn)象的最低溫度稱為閃點。</p>

91、<p><b>　?、酥瘘c</b></p><p>　　又稱燃點。表示可燃性液體性質(zhì)的指標之一。當油的蒸氣與空氣混合氣體同火焰接觸發(fā)生閃光現(xiàn)象，并繼續(xù)燃燒持續(xù)時間超過5秒鐘，這時的最低溫度叫著火點?？扇夹砸后w的閃點和著火點表明其發(fā)生爆炸或火災(zāi)的可能性的大小，對運輸、儲存和使用的安全有極大的關(guān)系。</p><p><b>　?、趟嶂?lt;/b&

92、gt;</p><p>　　酸值表示有機物質(zhì)的酸度的一種指標。中和1克油中的酸所需要氫氧化鉀的毫克稱為酸值。油在使用過程中逐漸氧化，生成過氧化物而轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C酸，酸值就會逐漸增大，這常被認為是潤滑油老化的標志。</p><p><b>　?、退苄运釅A</b></p><p>　　水溶性酸堿是油中含有可溶于水的有機酸和堿組成的。水溶性酸堿對金屬有

93、腐蝕作用。</p><p><b>　?、胃g</b></p><p>　　腐蝕是指潤滑油對金屬產(chǎn)生腐蝕的程度。</p><p><b>　?、夏厅c</b></p><p>　　凝固點是指油品在一定條件下冷卻到失去流動性的最后溫度。它通?？勺鳛榇笾鹿烙嬘土显诘蜏毓ぷ鲿r的流動性。</p>

94、<p><b>　　⑿機械雜質(zhì)</b></p><p>　　機械雜質(zhì)是指油品經(jīng)過溶劑稀釋后再過濾，在濾紙上殘留的固體物占試油重量的百分數(shù)。油在使用過程中，機械雜質(zhì)含量逐漸增高，促使油的顏色變深、變黑。</p><p><b>　　⒀氧化安定性</b></p><p>　　抗氧化安定性是指油品在使用和儲存過程中

95、，抵抗氧化變質(zhì)的能力。安定性好的油品不易生成膠質(zhì)和油泥，使用壽命也較長。</p><p><b>　　⒁抗乳化性</b></p><p>　　抗乳化性是指在規(guī)定條件下，使?jié)櫥团c水混合形成乳化液，然后在一定溫度下靜止，潤滑油與水完全分離所需的時間。時間愈短抗氧化性愈好。</p><p><b>　　⒂抗磨性</b><

96、/p><p>　　抗磨性是表示潤滑油膜抵抗磨損的指示指標。它表示油品牢固地吸附在摩擦表面上的能力（油性）和在摩擦表面生成化學(xué)膜抗極壓的能力（極壓性）。對油品的抗磨性能是用專門的試驗機來測定的，常用的有四球機、梯姆肯試驗機和齒輪磨損試用機等。</p><p>　　2.3.2潤滑及工藝性能檢測</p><p>　　潤滑劑工藝性能直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量、工具的壽命以及能源的消耗。

97、因此，材料加工成形所選用的潤滑劑，特別是新型潤滑劑，一定要對其性能指標進行檢測，保證潤滑劑的適用。</p><p>　?、倩瘜W(xué)指標。酸值、皂化值、碘值、所含水溶性酸和水溶性堿以及水分含量等。</p><p>　　②物理指標。密度、粘度閃點和燃點、灰分、凝固點、表面張力、附著性等。</p><p>　?、酃に囍笜??？鼓Σ梁湍p作用、成分和性能的穩(wěn)定性、抗腐蝕性、機械混

98、合物和污垢含量、清洗性能等。</p><p>　?、苄l(wèi)生指標。毒性、廢液排放標準。</p><p>　　2.4 試驗方法與步驟</p><p>　　⑴選擇基礎(chǔ)油，選擇合適的基礎(chǔ)油至關(guān)重要。選取各種基礎(chǔ)油，試驗測其密度，40℃水浴和100℃油浴的運動粘度，凝點，開口閃點，酸值等指標挑選出符合試驗要求的基礎(chǔ)油。</p><p>　?、七x擇添加劑。

99、選擇各種極壓抗磨劑、消泡劑、油性劑、抗氧化劑等劑，最終確定最佳復(fù)配。</p><p>　?、菣z測調(diào)和油的理化性質(zhì)，用以指導(dǎo)調(diào)和油復(fù)配效果。</p><p><b>　　3．結(jié)果與討論</b></p><p>　　3.1冷軋油的配制及檢測</p><p>　　3.1.1 冷軋油基礎(chǔ)油性能的測定</p><

100、;p>　　實驗選取A,B兩種軋制基礎(chǔ)油，并進行了理化性質(zhì)測定，并與成品油Q1,Q2進行對比結(jié)果見表2、表3。</p><p>　　表2 成品冷軋油的粘溫性質(zhì)</p><p>　　由表2可知，Q2的粘度指數(shù)較大為164，說明它的粘溫性能更優(yōu)越。</p><p>　　表3 軋制基礎(chǔ)油理化性質(zhì)檢測</p><p>　　由表3可以看出，A,

101、B基礎(chǔ)油的性質(zhì)差距較大，A油色澤無色透明B油為棕色。B油粘溫性能優(yōu)于A油，但A油酸值、灰分、殘?zhí)俊⒚芏?、開口閃點均小于B油。上述指標說明，A油優(yōu)于B油，是理想的軋制基礎(chǔ)油。</p><p>　　3.1.2 復(fù)合基礎(chǔ)油的配制及粘溫性質(zhì)</p><p>　　選取基礎(chǔ)油A作為研究對象。</p><p>　　表4 復(fù)合基礎(chǔ)油的配制</p><p>

102、　　注：T301 為極壓抗磨劑；T305為氯化石蠟； T406為油性劑； T501為抗氧劑。</p><p>　　表5 復(fù)配基礎(chǔ)油的粘溫性質(zhì)</p><p>　　由上表可知：添加劑對粘度指數(shù)的影響很大。C、D比較可知，T301和T305用量減少對粘度指數(shù)并無較大影響；由E、F比較可知，磷氮抗磨極壓劑對粘度指數(shù)的影響相當大。因此，A、B相比粘度指數(shù)變化的主要原因就是磷氮抗磨極壓劑用量的改變

103、。所以，要改變粘度指數(shù)，只要適當改變磷氮抗磨極壓劑即可。</p><p><b>　　3.2復(fù)合油的乳化</b></p><p>　　由表4，表5可得E油樣有較好的粘溫性質(zhì)，故選擇E油樣作為研究對象。 </p><p>　　3.2.1 單乳化劑乳化</p><p>　　衡量乳化性能最常用的指標是親水親油平衡值（HLB）。

104、HLB值低表示乳化劑的親油性強，易形成油包水（W/O）型體系；HLB值高則表示親水性強，易形成水包油（O/W）型體系。因此HLB值有一定的加和性，利用這一特性，可制備出不同HLB值系列的乳液。HLB值作為乳化劑選擇的粗略指標是有用的，但存在嚴重缺點。因為它不考慮油和水的性能，乳化劑濃度，溫度變化等問題。因此HLB值和其他方法相結(jié)合來選擇乳化劑。因素歸納如下：</p><p>　　一般選擇乳化劑時要考慮其離子型，以

105、便得到穩(wěn)定的乳液，因為乳液粒子和乳化劑帶同種電荷相互排斥之故。</p><p>　　用疏水基和被乳化物結(jié)構(gòu)相似的乳化劑，乳化效果較好。</p><p>　　乳化分散劑在被乳化物中能易于溶解的乳化效果比較好。</p><p>　　綜上，選擇幾種常用的乳化劑S8,T6,T8等乳化復(fù)合油，觀察乳化效果，如表6所示。</p><p>　　表6 乳化

106、復(fù)合油的效果</p><p>　　單乳化劑雖能達到乳化效果，但是各乳化液的穩(wěn)定性不符合要求，所以選擇復(fù)配方案。</p><p>　　3.2.2 乳化溫度的影響</p><p>　　選擇較好的乳化劑，在不同溫度下進行乳化，根據(jù)其靜置分層的時間確定較理想的反應(yīng)溫度80℃，如表7所示。</p><p>　　表7 溫度對乳化效果的影響</p&

107、gt;<p>　　注：測乳化液離心穩(wěn)定性的標準為離心機旋轉(zhuǎn)時間（10min），乳化液分層的轉(zhuǎn)數(shù)。</p><p>　　3.2.3 復(fù)合乳化劑</p><p>　　一般來說，采用非離子型乳化劑時的聚合速率要比采用松香酸鉀及脂肪酸鈉的低很多，利用不同非離子型乳化劑所制成的乳化液其穩(wěn)定性很好，并且具有相當高的轉(zhuǎn)化速率。而且每種乳化劑都有特定的HLB值,單一乳化劑往往很難滿足由多組分

108、組成的體系的乳化要求.一個理想的乳化劑,不僅要與油相親和力強,而且也要與水相有較強的親和力.把HLB值小的乳化劑與HLB值大的乳化劑混合使用,形成的混合膜與油相和水相都有強的親和力,可以同時兼顧這兩方面的要求.所以,使用混合乳化劑比使用單一乳化劑效果更好。因此，根據(jù)單乳化劑乳化實驗結(jié)果，選擇兩種乳化效果較好的T6和S8進行復(fù)配，觀察復(fù)配效果如表8所示。</p><p>　　表8 復(fù)配乳化劑配比及乳化基礎(chǔ)油的效果&

109、lt;/p><p>　　注：① 乳化劑占乳化液的5%；</p><p>　?、跍y乳化液離心穩(wěn)定性的方法為離心機旋轉(zhuǎn)15min，乳化液分層的轉(zhuǎn)數(shù)。</p><p>　　根據(jù)實驗測得數(shù)據(jù)，C、D兩組穩(wěn)定性較好，其配比大致為：T6:S8=0.6:0.4，計算出乳化效果復(fù)合乳化劑的HLB值在10.8左右。由表8數(shù)據(jù)可知，用S8-T6體系時，HLB值從9.8～10.8，乳狀液的穩(wěn)

110、定性隨HLB值的增加而增加；HLB值從10.8～14.3時，乳化液的穩(wěn)定性隨HLB值的增加反而下降，所以最佳乳化配方應(yīng)是HLB值在10.8左右，乳化劑總量在1.1%左右。顯然,利用混合乳化劑可得到最適宜的HLB值,但此乳化劑未必是效率最佳者.所謂乳化劑的效率好是指穩(wěn)定乳狀液所需乳化劑的濃度最低，價格最便宜.價格貴但所需濃度低得多的乳化劑也可能比價格便宜，濃度大的乳化劑效率高. </p><p><b>

111、　　4．結(jié)論</b></p><p>　　本論文通過對冷軋油在鋼板冷軋中的作用及其機理分析，選擇了恰當?shù)幕A(chǔ)油及添加劑，經(jīng)大量的配方考察，得到了冷軋乳化油的配方。并重點考察了乳化劑的用量、配比、類型對理化指標的影響，和HLB值對乳液穩(wěn)定性的影響。得出以下結(jié)論：一個具體的油-水體系究竟選用哪種乳化劑才可以得到性能最佳的乳狀液,這是制備乳狀液的關(guān)鍵。在制備穩(wěn)定乳狀液時,選擇最適合的乳化劑以達到最佳乳化效果

112、是關(guān)鍵問題.對于乳化劑的選擇,目前尚沒有完善的理論.HLB值在選擇乳化劑和確定復(fù)合乳化劑配比用量方面有很大使用價值,其優(yōu)點主要體現(xiàn)在它的加和性上,可以簡單地進行計算;其問題是沒有考慮其他因素對HLB值的影響,尤其是溫度的影響,這在近年來用量很大的非離子型乳化劑上表現(xiàn)尤為突出.此外,HLB值只能大致預(yù)示形成乳狀液的類型,不能給出最佳乳化效果時乳化劑濃度,也不能預(yù)示所得乳狀液的穩(wěn)定性。因此，HLB值和其他方法相結(jié)合來選擇乳化劑。</p