连铸机是钢铁厂把钢水连续浇铸成板坯或方坯的关键设备,扇形段和辊道轴承直接托着高温铸坯前进。这些轴承工作环境恶劣:上方是上千摄氏度的铸坯辐射热,下方是冷却水喷淋,周围是氧化铁皮和蒸汽,还要承受铸坯重量和拉坯阻力。轴承一旦润滑不到位,轻则辊道卡死影响拉坯,重则烧轴承、停产抢修。给连铸机辊道轴承选一款合适的润滑脂,是现场设备管理的一项重要工作。
一、连铸机辊道轴承的实际运行工况
连铸机辊道轴承多为剖分式调心滚子轴承或滑动轴承,工况可以归纳为“热、湿、重、脏、连”。具体参数如下表:
| 工况项目 | 典型参数 | 说明 |
| 工作温度 | 轴承座外表面80℃~150℃,局部可达180℃以上 | 铸坯辐射热和摩擦热叠加,夏季及拉速高时更明显 |
| 转速 | 辊道线速度0.5~2.5 m/min,转速通常1~10 r/min | 属于低速运转,但负载大 |
| 负荷 | 单根辊子承受几吨到十几吨径向载荷 | 铸坯重量叠加拉坯张力,持续重载 |
| 环境 | 大量冷却水、水蒸气、氧化铁皮、碱性粉尘 | 水淋和粉尘是主要污染来源 |
| 运行方式 | 24小时连续运行,检修时间有限 | 对润滑脂长寿命要求极高 |
| 振动冲击 | 铸坯通过时产生低频冲击,辊子偏心或结瘤会加大振动 | 存在周期性冲击载荷 |
这些条件叠加,对润滑脂提出了既要耐高温、又要抗水淋、还要在重载下保持油膜的综合要求,普通锂基脂很难同时满足。
二、工况带来的润滑痛点
结合钢厂连铸现场的实际维修记录,辊道轴承润滑常见的问题主要有以下几种:
1. 高温导致脂变稀、流失
普通锂基脂滴点一般在180℃左右,长期在120℃以上工作,稠化剂骨架会逐渐软化,基础油氧化变稀,润滑脂从轴承密封处被甩出,造成缺脂、烧轴承。
2. 冷却水冲洗导致乳化、流失
连铸机下方冷却水直接喷淋,普通润滑脂遇水容易乳化、变软、被冲走。乳化后的脂润滑性大幅下降,轴承在短时间内就会出现干摩擦。
3. 氧化铁皮和粉尘侵入
高温氧化铁皮硬度高,进入轴承座后像研磨剂一样加速滚子和滚道磨损;同时粉尘吸水后会结块,使润滑脂变硬,失去流动性。
4. 低速重载下油膜建立困难
辊道转速低,难以形成完整的动压油膜。如果润滑脂的极压抗磨性能不足,金属表面容易发生边界摩擦,产生擦伤、咬合。
5. 补脂困难且危险
连铸机辊道区域空间狭窄、温度高、水蒸气大,人工补脂劳动强度大、安全风险高,因此希望一次加脂后能长时间保持稳定性能。
三、推荐润滑脂:复合磺酸钙基极压抗水润滑脂
针对上述工况和痛点,推荐使用复合磺酸钙皂稠化高粘度指数矿物油或半合成油,并加入极压抗磨剂、防锈剂和抗氧化剂的复合磺酸钙基润滑脂。配方方向如下:
| 组成 | 推荐类型 | 作用 |
| 稠化剂 | 复合磺酸钙皂(高碱值碳酸钙复合) | 滴点高、抗水性强、自带防锈和极压性能 |
| 基础油 | ISO VG68~VG100高粘度指数矿物油,或PAO/酯类半合成油 | 油膜厚、高温挥发小、低温启动性好 |
| 极压抗磨剂 | 二硫化钼、硫化烯烃或磷酸酯类 | 低速重载下防止金属直接接触 |
| 防锈剂 | 磺酸盐或羧酸盐类 | 抵御水淋和蒸汽锈蚀 |
| 抗氧化剂 | 酚胺型复合抗氧剂 | 延缓高温氧化,延长换脂周期 |
之所以选择复合磺酸钙基稠化剂,是因为这种稠化剂本身由高碱值磺酸钙转化形成,除具备高滴点(一般260℃以上)外,还自带优异的抗水性、防锈性和极压抗磨性。相比普通皂基脂,它在高温下不易软化,在大量水淋条件下也不易被冲刷流失。
四、关键技术指标参考
下表列出连铸机辊道轴承用复合磺酸钙基润滑脂的关键指标及推荐范围,供选型和验收时参考:
| 指标 | 推荐范围 | 指标意义 |
| 滴点 | ≥260℃ | 反映高温下稠化剂骨架的热稳定性 |
| 锥入度(25℃,0.1mm) | 265~295(NLGI 2号) | 兼顾粘附性和泵送性 |
| 基础油粘度(40℃) | 68~100 mm²/s | 保证低速重载下油膜厚度 |
| 四球机PB值 | ≥588 N(60 kg) | 反映极压承载能力 |
| 四球机PD值 | ≥2450 N(250 kg) | 反映烧结负荷极限 |
| 钢网分油(100℃,24h) | ≤5% | 控制高温分油流失 |
| 水淋流失量(79℃,1h) | ≤10% | 反映抗水淋冲洗能力 |
| 防锈试验(GB/T 2361) | 合格 | 防止水汽锈蚀 |
| 氧化安定性(氧弹法) | 压力降≤0.2 MPa/100h | 反映抗氧化寿命 |
这里重点解释两个指标。滴点不是使用温度上限,而是判断稠化剂耐高温能力的参考。辊道轴承工作温度常在120℃~150℃,滴点260℃以上意味着脂在正常工作温度下不会软化流失。水淋流失量直接反映润滑脂在冷却水喷淋下的保持能力,数值越低,说明脂越不容易被冲走。
五、为什么这款脂能匹配连铸机辊道工况
把推荐脂的性能和连铸机辊道轴承的工况逐一对照,选型的逻辑就很清楚了:
1. 耐高温不流失
复合磺酸钙基稠化剂滴点高,在辊道轴承120℃~150℃的工作温度下骨架稳定;配合高粘度基础油和抗氧化剂,可延缓油品氧化,减少高温变稀和流失。
2. 优异的抗水淋性能
复合磺酸钙基脂遇水后不易乳化,能在金属表面形成稳定的保护膜,即使冷却水直接喷淋,也能保持润滑脂的粘附性和密封性,降低被冲走的风险。
3. 低速重载下的极压保护
添加二硫化钼等固体极压剂后,在辊道转速低、难以形成完整油膜的工况下,固体润滑剂能在接触面形成转移膜,降低摩擦系数,防止轴承擦伤和咬合。
4. 抗污染能力强
复合磺酸钙基脂结构致密,少量氧化铁皮和粉尘侵入后,仍能保持相对稳定的稠度;同时2号脂本身粘附性好,可在轴承座内形成较厚脂层,阻隔外部污染物进入。
5. 长寿命,减少补脂频次
由于耐高温、抗水、抗氧化性能较好,复合磺酸钙基脂在连铸机辊道上的有效润滑时间更长,可以减少人工补脂次数,降低高温高危区域的维护工作量。
六、现场使用注意要点
再好的脂如果使用不当,效果也会打折扣。结合连铸现场条件,给出以下几点建议:
- 轴承座填充量控制在空腔的1/3~1/2,过多会导致搅拌发热,反而加速脂氧化。
- 换脂前尽量把旧脂清理干净,避免不同稠化剂类型的脂混用造成相容性问题。
- 定期检查轴承座密封和排水孔,密封失效或积水会明显缩短润滑脂寿命。
- 补脂周期根据拉速、冷却水量和季节调整,夏季高温高湿时可适当缩短。
如果厂里连铸机辊道轴承、扇形段轴承或类似高温水淋重载设备的选脂还有疑问,可以直接联系新乡恒星科技的技术人员沟通,我们在高温重载轴承润滑方面积累了多年经验,电话是13937314159,欢迎来电咨询具体工况和选型方案。