钢管学会五届三次年会・论文集一交流与探讨

芯棒润滑剂的特点和应用

唐鹏飞（衡阳市金化科技有限公司，湖南衡阳４２１００１）

摘要：芯棒润滑降低轧件与芯棒之间的摩擦，提高芯棒的使用寿命，保证荒管有一个良好的内表面，降低轧制力和芯棒限动力，从而节省能源。介绍了芯棒润滑剂对提高芯棒使用寿命和钢管质量的基本原理；衡阳市金化科技有限公司生产的ＪＸ．Ｒ一２０００水基石墨芯棒润滑剂在鞍钢中１５９ｍｉｌｌ、攀成钢中３４０ｍｍ连轧管机组上的使用情况。关键词：芯棒润滑剂；特点；芯棒使用寿命；节能降耗

Ｏ前言

在热连轧过程中，金属是在轧辊与芯棒围成的环形空隙中发生变形，芯棒与金属之间有较大的

相互作用力。芯棒润滑剂可以促使金属变形均匀，降低轧制力和芯棒限动力，减小钢管横向壁厚不均，改善钢管内表面质量，增加绝热性能，降低芯棒表面温升，从而提高芯棒的使用寿命和钢管质量。

１热连轧管过程摩擦特点

钢管的热连轧过程是热金属在多个机架的轧辊与芯棒之间形成的环形空间中进行塑性变形过程。因此，具有以下主要特点：

（１）摩擦表面的接触压力非常大。在接触弧上，由于金属的流动速度与轧制工具（轧辊和芯棒）

的线速度不一致，在轧辊与轧件之间以及轧件与芯棒之间，都存在摩擦表面。由于要实现热金属塑性变形，因此，轧辊与轧件之间以及轧件与芯棒之间的接触压力很大，达到２００～３５０ｋｇ／ｍｍ２。（２）高压接触面的面积大。连轧管机实现纵向轧制，芯棒表面上的高压接触面的面积比斜轧管机大许多。

（３）滑动速度大而且变化。根据连轧过程金属秒流量相等原则，热金属在各个机架孔型中的流动速度是变化的。芯棒是一个完整的刚体，各截面运动速度相同。因此，变形金属与芯棒表面产生

的滑动速度较大，而且变化。

（４）新生面不断增大。随着热金属在环形孔型中塑性变形的进行，轧件的内外接触表面上出现新生面，新生面的摩擦系数很大。

（５）摩擦表面的温度高。在热连轧管中，与芯棒接触的轧件温度高，高达１０００℃以上。另外，轧制时消耗在金属塑性变形上的能量几乎都变成热量，使轧件和芯棒的温度升高。例如，冷却润滑

之后的芯棒温度约１００℃，轧制结束时（脱棒时）温度升到２００～３００℃，甚至更高。

２芯棒润滑剂的特点芯棒润滑剂的开发和应用，要充分考虑到热连轧管的摩擦特点。芯棒润滑剂不仅对轧件的原来表面给予保护，而且对新生面也要有充分保护的机能，即要求润滑剂能耐高压耐高温，能以有限数

量对大量露出的新生面充分地覆盖，起减摩作用。因此，芯棒润滑剂的主要特点为：

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（１）能减小摩擦系数。

（２）在轧制期间，有足够的附着性和抗水冲刷性。

（３）从芯棒表面转移到钢管内表面的润滑剂转移膜能充分保护新生面，最大限度地避免芯棒表面的粘着磨损和犁沟磨损（划痕磨损）。

（４）在轧制温度下有良好的热稳定性。

３芯棒润滑剂的应用和试验情况

衡阳市金化科技有限公司开发并生产的ＪＸＲ－２０００水基石墨芯棒润滑剂打破了以前国内连轧机组芯棒润滑剂由外国产品全部占领的局面，并凭着优良的质量性能获得了客户的一致好评，拥有了７０％的市场份额。目前，该产品已在衡钢①８９ｍｉｌｌ和二连轧机组、鞍钢①１５９ｍｉｌｌ机组、攀成钢０３４０

ｍｌＴｌ机组、西姆莱斯２５０ＩＩＩＩＴＩ机组等多套连轧管机组上使用，并与攀成钢①１５９ｍｉｌｌ机组达成了供货协议。

（１）在鞍钢无缝厂中１５９ｍｌｎ连轧管机组上的试验情况如下：

①轧制力方面。试用该石墨润滑剂从轧管机电流上反映Ｆ１至Ｆ５总降１２００Ａ。限动齿条分别降低２００Ａ，按电价０．４５元瓜Ｗｈ、作业率７０％计算，每年节约电费、电量分别为３０４．６３万元，６７６９７２８ｋＷｈ。

②芯棒降耗方面。每吨钢管芯棒消耗量降低３．５８０－３．３４６＝０．２３４（ｋｇ），以年产量１６万ｔ计算，可节约芯棒０．２３４ｘ１６＝３７．４４（ｔ），相当于节省２０支芯棒。目前芯棒进价至少需要大约５万融，全

年可降低成本增加效益２００万元左右。③钢管质量方面。钢管内表面质量明显提高，连轧后钢管两侧的“横裂”或“人字裂口”等废品

基本消灭，钢管的尺寸精度也有显著提高，特别是解决了国内润滑剂不能轧制薄壁管和合金管的难题。（２）在攀成钢①３４０ｍｍ连轧机组上的试验情况如下：

①钢管内表面质量明显提高，基本解决了原有内表面“麻面”缺陷，尺寸精度、裂口等也有所改善。

②由于润滑效果提高，减小了轧制度变形的轴向阻力，钢管的延伸和出口速度也相应得到了提高。③芯棒的平均使用寿命提高了３０％。

④轧制电流平均下降了２０％。

４结语

越来越多的钢管生产厂认识到，芯棒的良好润滑对于提高钢管质量和延长芯棒使用寿命，进而

提高综合经济效益非常重要。试验结果表明，应根据热连轧钢管过程中的摩擦特点开发和使用芯棒润滑剂，不同的轧管工艺对芯棒润滑剂的具体要求又有所差别；同时还应采用工作可靠的润滑装置

和合理的喷涂工艺，在芯棒表面喷涂～层粘结固体润滑膜，才能达到良好的润滑效果。

作者简介

唐鹏飞（１９７４－），男，工程师，技术部部长，主要从事润滑荆开发及技术管理工作。

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作者：唐鹏飞作者单位：衡阳市金化科技有限公司,湖南衡阳 421001

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