ОТРАСЛЕВОЙ СТАНДАРТ

Приказом Союзпромарматуры от «28 » марта 1975 г. № 39 срок введения установлен с «1 » января 1977 г. на срок до «1» января 1982 г.*

* Снято ограничение срока действия.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Примечания: 1. Материалы, указанные со знаком*, применять по технической документации, утвержденной в установленном порядке.

Допускается применять другие материалы с аналогичными свойствами по согласованию с предприятием-разработчиком настоящего стандарта.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

Подготовку поверхностей деталей к нанесению смазок следует производить в помещении, оборудованном местной вытяжной вентиляцией. Температура воздуха в помещении - от 10 до 30 °С.

Перед нанесением смазки все трущиеся поверхности деталей следует проверить на отсутствие коррозии, очистить от загрязнения, металлической стружки, обезжирить и просушить.

Обезжиривание металлических деталей (шпинделей, резьбовых втулок, винтов, шпилек, гаек и др.) следует производить в водном моющем растворе: тринатрийфосфат технический - 15 г на литр воды и вещество вспомогательное - 2 г на литр воды. Температура моющего раствора - от 60 до 80 °С. Обезжиренные детали следует промыть 0,1-процентным раствором двухромовокислого калия. Температура раствора - от 60 до 80 °С.

Допускается при выпуске арматуры партиями до 4000 штук обезжиривание металлических деталей производить двукратной промывкой керосином последовательно в двух ваннах в течение 10 минут. Для первой промывки следует использовать керосин из второй промывочной ванны. При первой промывке рекомендуется пользоваться капроновыми ершами или малярными кистями.

Обезжиривание резьбовой части шпинделей в сильфонных сборках следует производить хлопчатобумажной салфеткой, смоченной в спирте и отжатой до полусухого состояния.

Антифрикционные смазки и материалы для промывки и обезжиривания должны быть согласованы заказчиком.

Подготовить подшипники качения к нанесению смазки:

обезжирить в ваннах с керосином в течение 20 минут и в ванне со спиртом в течение 3 минут.

Обезжиривание резиновых деталей следует производить двукратной протиркой хлопчатобумажными салфетками, смоченными в этиловом спирте.

Контроль чистоты поверхности следует производить:

а) визуальным осмотром;

б) хлопчатобумажной салфеткой (только для деталей специальной арматуры).

При протирке поверхностей деталей сухая хлопчатобумажная салфетка должна оставаться чистой.

Если салфетка будет иметь следы грязи или масла, детали следует отправить на повторную промывку.

Сушка деталей после обезжиривания должна производиться:

а) после обработки моющим раствором - по технологии предприятия-изготовителя;

б) после обработки растворителями - на воздухе до полного удаления запаха растворителя.

Температура воздуха - от 10 до 30 °С.

Время сушки - от 10 до 30 минут.

Сильфонные сборки специальной арматуры следует дополнительно просушить в течение от 15 до 30 минут в термостате при температуре от 100 до 110 °С.

Контроль качества сушки деталей и узлов следует производить с помощью фильтровальной бумаги: на поверхности фильтровальной бумаги, приложенной к детали, не должно оставаться следов растворителя. Допускается контроль качества сушки деталей арматуры общепромышленного назначения производить визуально.

Периодичность смены растворителей устанавливается технологическим процессом в зависимости от объема, количества промываемых деталей и норм расхода, установленных настоящим стандартом.

Антифрикционные смазки на поверхность деталей следует наносить в условиях, гарантирующих смазываемые поверхности от грязи, влаги. Температура воздуха в помещении - от 10 до 30 °С.

Марка смазки указывается в чертежах и должна удовлетворять требованиям действующих стандартов. Не допускаются к применению смазки, имеющие поврежденную упаковку, а также не имеющие упаковочного листа или паспорта, подтверждающего соответствие данной партии требованиям соответствующих стандартов.

Смазку на трущиеся поверхности деталей арматуры следует наносить непосредственно перед сборкой арматуры согласно указаниям чертежей, карт смазки, технических требований или инструкций по эксплуатации арматуры. Антифрикционные смазки могут быть использованы в течение года со дня вскрытия тары и должны храниться при температуре от 10 до 30 °С в условиях, гарантирующих смазки от попадания грязи и влаги.

(Измененная редакция, Изм. № 3).

При выполнении работ по подготовке поверхности деталей к нанесению смазки:

а) концентрация паров керосина в помещении, где происходит обезжиривание, не должна превышать 10 мг на 1 дм воздуха:

б) конструкция оборудования, используемого при обезжиривании, должна обеспечить защиту работающих от попадания растворителя;

в) рабочие, производящие обезжиривание растворителями, должны быть обеспечены фартуками, обувью, перчатками, респираторами;

г) рабочие, производящие обезжиривание водными моющими растворами, должны обеспечиваться резиновыми фартуками, обувью и перчатками.

На предприятии должна быть разработана и утверждена главным инженером инструкция по требованиям безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии, учитывающая местные производственные условия.

К выполнению работ по подготовке поверхностей деталей к нанесению смазок допускаются лица, изучившие устройство оборудования и технологический процесс и прошедшие инструктаж по требованиям безопасности, пожарной безопасности и промышленной санитарии.

Карты смазки и способы смазки

Карты смазки. В каждой инструкции по эксплуатации башенного крана имеется карта смазки крана, включающая схему крана.

На схеме указываются смазываемые точки и их номера; в карте приводятся номера смазываемых точек, наименование механизма или детали, подлежащих смазке, способ смазки, режим и количество смазки в смену на каждую смазываемую деталь, наименование смазки и расход ее в течение года. В табл. 23 приведена часть карты смазки крана БКСМ-3.

При эксплуатации башенного крана следует строго придерживаться указаний, содержащихся в карте смазки. Несвоевременная смазка приводит к быстрому износу машины и повышенному расходу энергии. Обильная смазка так же вредна, как и недостаточная.

Новый кран следует смазывать обильнее, чем кран, бывший в работе. Так, например, масленки, заправляемые обычно одич раз в сутки, в первые 10-15 дней следует заправлять два раза в смену.

Спустя 10-15 дней следует перейти на обычный режим смазки, указанный в карте смазки.

Способы смазки. При смазке механизма необходимо принимать меры, предотвращающие попадание в смазочные материалы посторонних загрязняющих примесей. Пыль, песок и другие вредные примеси, попадая между трущимися деталями, вызывают быстрый износ деталей, что ухудшает их эксплуатацию и приводит к преждевременному ремонту.

Смазку наносят на трущиеся поверхности различными способами. Жидкую смазку подают посредством масленок (рис. 197, а, б, в, г) и колец (рис. 197, д), непрерывно по фитилям или каплями из бачка (рис. 197, е) через определенные промежутки времени (фитильная и капельная смазка), под давлением от насоса особого устройства (рис. 197, ж) или заливают в корпус редуктора (рис. 197,з).

Густую смазку подают под давлением с помощью шприца (рис. 197, и), намазывают на открытые передачи или вручную набивают в корпусы подшипников лопаточками.

Таблица 23

Рис. 197. Способы нанесения смазки на трущиеся поверхности

Таблица 24

При смазке следует руководствоваться следующими основными правилами.
1. Перед нанесением новой смазки очищать смазываемую де^ таль от грязи и старой смазки и промывать керосином, после чего насухо вытирать.
2. При подаче густой смазки под давлением проверять, дошла ли смазка до трущихся поверхностей; при этом сначала под давлением должно выходить старое масло темного цвета, а потом новое - светлого цвета. Если этого не наблюдается, необходимо прочистить весь маслопровод от грязи и старой смазки.
3. Проверять качество смазочного материала на отсутствие воды и других примесей. Консистентные мази, кроме того, не должны содержать комков и посторонних примесей, что проверяется растиранием смазки на пальцах. Жидкие масла перед употреблением желательно профильтровать.
4. Хранить смазочные материалы в закрытой чистой посуде отдельно по видам и сортам.
5. Не производить смазку на ходу машины.
6. Экономно использовать смазочные материалы и не расходовать их сверх установленной нормы.

Для стальных канатов применяют мази или их заменители, приведенные в табл. 25.

Таблица 25

Стальные канаты имеют пеньковую сердцевину, пропитанную. смазкой, которая и является постоянным источником смазки прядей каната. Кроме того, необходима дополнительная регулярная смазка канатов.

При приготовлении мазей составы, подлежащие смешиванию, подогревают до 60°.

Канаты смазывают перед первоначальной установкой их на кран, а также всякий раз при новом монтаже крана. Лучший способ смазки каната - погружение его перед установкой на сутки в бак с минеральным маслом.

Для покрытия 1 пог. м каната диаметром от 8 до 21 мм требуется 30-40 г мази (указанных выше составов). При покрытии смазкой новых, не бывших в употреблении канатов норма расхода марки увеличивается на 50%. Смазку канатов можно производить вручную с помощью пропитанных мазью концов или тряпок или механически, пропуская канаты через ванну, наполненную мазью. Конструкции приспособлений для этой цели приведены на рис. 198.
При набивке подшипников смазку закладывают на 2/3 емкости корпуса.

Виды смазок, ^дним из способов уменьшения сцеп­ления бетона с поверхностью форм является применение раз­личных смазок. Правильно подобранная и хорошо нанесенная смазка обеспечивает легкое освобождение изделия и способству­ет получению ровной и гладкой его поверхности. 1

Смазка для форм должна удовлетворять следующим усло­виям:

По консистенции она должна быть пригодной для нанесения распылителем или кистью на холодные или нагретые до 40°С по­верхности;

Ко времени выемки изделий из форм смазка должна превра­щаться в прослойку, не вызывающую сцепления с поверхностью форм, например, порошкообразную или типа пленки, легко раз­рушаемой при распалубке;

Не оказывать вредного действия на бетон, не приводить к образованию пятен и потеков на лицевой поверхности изде­лия, не вызывать коррозии рабочей поверхности формы;

Не создавать антисанитарных условий в цехах и быть безо­пасной в пожарном отношении;

Смазка должна быть простой по технологии приготовления и позволяющей механизировать процесс нанесения.

Смазку следует наносить на тщательно очищенную от бето­на поверхность; на бетонной пленке, на поверхности с вмятина­ми, царапинами она не может дать положительных результатов.

Смазки, применяемые на предприятиях сборного железобе­тона, можно распределить на три основные группы: 1) водные и водно-масляные суспензии, 2) водно-масляные и водно-мыльно­керосиновые эмульсии, 3) машинные масла, нефтепродукты и смеси из них.;

Суспензии, или водные растворы тонкодисперсных мине­ральных веществ, применяются на заводах, главным образом, при отсутствии других смазок. К ним относятся известковая, ме­ловая, глиняная, шламовая (отходы при шлифовке мозаичных изделий) и др. Эти смазки просты в приготовлении и имеют невысокую стоимость. Недостатком их является легкая размы - ваемость водой, что способствует нарушению смазки при бето­нировании; прочность пленок, образуемых суспензионными смазками, довольно высока, и это затрудняет распалубку и очистку форм и изделий.

Известковая и меловая смазки применяются для деревянных поверхностей, известково-глиняная дает сравнительно хорошие результаты на бетонных поверхностях.

Широкое распространение получила водно-цементно-масля­ная смазка, отличительной особенностью которой является ее стойкость во время укладки бетона и превращение в порошко­образную прослойку, легко счищаемую при съеме изделия. На ряде заводов полностью механизировано приготовление, транс­портирование и нанесение этой смазки.

Эмульсионные смазки имеют много различных со­ставов, допускают возможность комплексной механизации их приготовления и нанесения на формы, превосходя в этом отно­шении многие другие смазки. Наиболее удобны в производ­ственных условиях водно-масляные эмульсии; они не вызывают у рабочих раздражения кожных покровов и слизистых оболо­чек, не огнеопасны.

На ряде заводов успешно используют водную эмульсию трансмиссионного автотракторного масла и натриевой соли нафтеновой кислоты (мылонафта), вместо которой в каче­стве эмульгирующего и стабилизирующего компонента мож­но применять соапсточные отходы, мыльные отходы про­мышленности или мыло. Трансмиссионное автотракторное мас­ло (нигрол) можно заменить автотракторным маслом (автолом) с увеличением его количества в смазке в 1,2-1,5 раза.

Водно-мыльно-масляные эмульсионные смазки вполне оправ­дывают себя в условиях вертикального формования изделий (в кассетных установках); их можно наносить на горячие метал­лические поверхности, имеющие температуру до 100°С. Эти смазки не оставляют на стенках форм пригара и легко очища­ются. Внутренние углы и ребра форм, на которые наносить эмульсии затруднительно, следует смазывать солидолом, рас­плавленным парафином или автотракторным маслом.

Смазка из соапстока (отходы мыловаренного производства) с водой дает относительно большое сцепление бетона с поверх­ностью формы, поэтому ее следует применять только для. гори­зонтальных поддонов. Ее наносят на поверхности в горячем виде. Так как применение этой смазки вызывает ржавление ме­талла, необходимо 3-4 раза в месяц смазывать формы ма­шинным маслом.

Машинные масла, керосин, петр о л а ту м и сме­си из них составляют самостоятельную группу смазок. Наибо­лее употребительны масла соляровое, веретенное, автол и отра­ботанное, а также смеси этих масел с керосином в соотношении по весу 1:1.

Широко применяется смазка из солярового масла, солйдола и золы (по весу 1: 0,5: 1,3). Она обеспечивает беспрепятствен­ное распалубливание и приготовляется путем замешивания жид­кого солидола и солярового масла при температуре 60°С с по­следующим добавлением золы ТЭЦ или извести-пушонки. Во время пропаривания изделий соляровое масло почти полностью улетучивается и между бетоном и формой остается порошкооб­разная прослойка, легко сметаемая с поверхности форм и изде­лий.

Хорошие результаты дает смазка из солярового масла, соли­дола и автола (1:1:1), стеарино-керосиновая (1: 3), парафи - но-керосиновая (1:3) и др. Однако применение этих смазок ограничено дефицитностью материалов.

Петролатумно-керосиновая смазка состоит из недефицитных дешевых материалов, она дает малое сцепление бетона с по­верхностью формы, не оставляет пятен на поверхности бетона, не расслаивается гтри хранении; ее можно применять при низких температурах (на открытых полигонах).

Недостатком петролатумной смазки, а также смазки из ни­грола, растворенного в соляровом масле или керосине, является вредное действие их на кожные покровы, возможность раздра­жения слизистой оболочки рта и носа при неосторожном обра­щении со смазкой. Опыт работы крупнейших заводов показал, что устройство вытяжных колпаков над машинами для смазки форм полностью устраняет вредное влияние этих смазок.

На заводах сборного железобетона широко применяются эмульсионные смазки, стоимость которых не превышает 10 Руб /т. Если, например, при производстве изделий в кассет­ных формах принять стоимость солидоло-соляровой смазки за 100%, стоимость петролатумно-соляровой смазки составит 54%, нигрольно-мыльиой - всего 18-31%. Это объясняется сравни­тельно низкой стоимостью компонентов эмульсионной смазки и возможностью реже производить профилактическую очистку формовочных поверхностей. Составы рекомендуемых к примене­нию смазок приведены в табл. 6. На расход смазки влияет ряд факторов: консистенция смазки, конструкция и тип форм (го­ризонтальные, вертикальные) , способ нанесения, смазки (ручной, механический) и качество поверхности форм.

Компоненты Смазки Соотношение компо­нентов по весу Расход смазки Иа 1 л2 Масло машинное типа автол, це­ Мент и вода................................. 1: 1,4: 0,4 Масло трансмиссионное автотрак­ Торное, эмульсол и вода. 1: 0,2: 5,4 Петролатум и керосин. 1: 2-1: 3 Отработанное машинное масло и Керосин. ................................................... Соапсток и вода.................................. 1:5-1: 10

Приготовление И нанесение смазок. Весьма эффек­тивным способом приготовления водомасляных эмульсий явля­ется гидродинамический преобразователь, так называемый «жидкостный свисток», в котором вследствие колебаний метал­лической пластинки создаются акустические волны ультразвуко­вого диапазона. Возникающие при этом давления и быстрые движения частиц жидкости дают возможность получать различ­ные эмульсии, т. е. смешивать между собой в обычных условиях несмешивающиеся жидкости, например, бензин с водой, масло с водой и т. д.

Ультразвуковой эмульгатор типа Ленинградоргстроя, рабо­тающий на ряде заводов для. приготовления смазочных эмуль­сий, имеет производительность 100-120 Л/ч (рис. 41). Для при­готовления эмульсий используется гидродинамический преобра­зователь, состоящий из сопла и закрепленной перед ним в четы­рех точках пластинки. При перекачивании жидкости через сопло в пластинке возбуждаются колебания. Скорость истечения жид­костей и расстояние между соплом и пластинкой подбирают так, чтобы получить резонанс колебаний пластинки; частота колеба­ний пластинки возрастает до 18-22 тыс. Гц, и из смеси жидко­стей получается стойкая эмульсия.

В смесительный бак загружают составляющие - воду, мас­ло и мыльный раствор - в соответствующей пропорции общим объемом 50 Л. Затем включают насос, и смесь циркулирует че-

Рез сопло свистка, в зоне которого происходит интенсивное пе­ремешивание составляющих. Цикл перемешивания длится 10- 15 Мин; за это время весь объем жидкости 3-5 раз проходит через свисток. Готовая эмульсия подается насосом установки в сборный бак, из ко­торого под давлением / 2 з

3-4 Атм подается на­сосом к распылителям.

Стабильность такой эмульсионной смазки при комнатной темпе­ратуре составляет око­ло 3 суток.

Для приготовления смазок из однородных продуктов, например растворов машинного масла в керосине, при­меняют лопастные ме­шалки. Компоненты, представляющие собой густую или твердую массу, например, пет - ролатум, необходимо подогревать. Петрола - тум в баке или ванне с паровой рубашкой разогревается до ка­пельно-жидкого состо­яния (при температу­ре 60-80°С), затем в него с легким переме­шиванием вливается керосин. Смазка мо­жет храниться дли­тельное время, так как она не расслаивается.

Соапсток при нагреве до 90° полностью растворяется в во­де. Известковые, меловые и другие суспензии приготовляют в обычных лопастных растворомешалках или приводных краско­терках; длительное хранение их невозможно, так как они до­вольно быстро расслаиваются.

Приготовление эмульсионной смазки производится центра­лизованным путем по схеме, показанной на рис. 42.

Нанесение смазки на поверхность удочкой с форсун­кой производится сжатым воздухом или форсунками, в которых распыление смазки достигается действием центробежной силы.

Однако применять удочки для нанесения смазки в тесных или узких местах затруднительно, например, в нижней части кассет­ных форм, на криволинейные поверхности и т. д. В этих слу­чаях применяют специ­альные механизмы.

Механизм для смаз­ки формующих повер­хностей кассетных ус­тановок представляет собой тележку с элек­троприводом, передви­гающуюся по рельсам на уровне верха форм. На тележке располо­жена передвижная ка­ретка с гребенкой пер­форированных труб. Обработка одной фор­мовочной полости про­изводится в два прие­ма при движении гре­бенки сверху вниз и, после горизонтального смещения каретки, снизу вверх.

При нанесении смазки распылителя­ми меньшие потери да* ет применение более вязкой смазки. Верти - кальные формы требу­ют большего расхода смазки, чем горизон­тальные, так как часть смазки стекает, особенно с нагретых по­верхностей. Ручное нанесение смазки кистью повышает ее рас­ход, так как при этом смазку наносят слоем излишней толщины (более чем 0,2-0,3 Мм), что, кроме того, ухудшает качество из­делий. Наличие выбоин, глубоких вмятин и перекосов форм при­водят к скоплению в них излишней смазки, к тому же образу­ются пятна на поверхности изделий.

13.1. Чистка форм.

13.2. Смазка форм.

13.3. Виды смазок.

13.4. Способы нанесения смазки.

Срок службы форм зависит не только от надежности их конструкции, но и от ухода за ними в процессе эксплуатации.

Основные требования правильной эксплуатации сводятся к тщательной очистке форм, освобожденных от изделий, к применению хорошей смазки, облегчающей извлечение готовых изделий, а также к рациональной организации текущего и предупредительного планового ремонта форм.

13.1. Чистка форм.

При формовании изделий на металлической форме или поддоне после распалубки остаются мелкие кусочки бетона, поверхности покрываются цементной пленкой, остатками смазки и др. Если форму не чистить, на ней образуется слой затвердевшего бетона, который ухудшает качество изделий и затрудняет их распалубку.

Поэтому формы после каждого цикла формования очищают, применяя для этого различные приспособления.

Машины с абразивными кругами:

Применяются только для периодической чистки форм (1 раз в 2 – 3 месяца). При этом поверхности формы должны быть гладкими.

При частом использовании таких машин очищаемые поверхности быстро изнашиваются.

Машины с металлическими мягкими щетками:

Такие машины эффективны только на незапущенных поддонах для очистки их после каждого цикла промывания. Применение жестких щеток не желательно, т.к. царапают поверхность металла, что увеличивает сцепление бетона с поддоном.

Машины с инерционной фрезой:

Фреза имеет 6 пальцев, на которых свободно висят металлические кольца. При вращении фрезы кольца ударяют по очищаемой поверхности поддона и дробят оставшуюся на нем пленку схватившегося цемента.

Форму очищают по двум схемам:

1) Машина передвигается над формой (форма не подвижна)

2) Форма перемещается под машиной.

Рис. 70. Инерционная фреза

Вид А (сверху)

Рис. 71. Блок инерционных фрез: 1 – инерционная фреза

Блок инерционных фрез – 1 – располагаются в шахматном порядке.

После обработки поддона инерционной фрезой все остатки, отделившиеся частицы сметают с поверхности металлическими щетками.

Химический способ очистки форм:

Основан на свойстве некоторых кислот (соляной), разрушать цементную пленку. Для очистки необходим: 7-15% раствор технической соляной кислоты, в зависимости от толщины пленки, температуры форм.

Например, при увеличении температуры формы с 20 о С до 50 о С скорость реакции увеличивается в 10 раз.

13.2. Смазка форм.

На качество железобетонных изделий существенно влияет сцепление бетона с поверхностью формы.

Одним из способов уменьшения сцепления является применение различных смазок.

Смазка для форм должна удовлетворять следующим требованиям:

1) По консистенции должна быть пригодной для нанесения распылителем или кистью на холодные или нагретые до 40 о С поверхности формы.

2) Ко времени извлечения изделия из формы смазка должна превращаться в прослойку, не вызывающую сцепления с поверхностью форм.

3) Не оказывать вредного воздействия на бетон, не приводить к образованию пятен и подтеков на лицевой поверхности изделия.

4) Не вызывать коррозии рабочей поверхности форм.

5) Не создавать антисанитарных условий в цехах и быть пожаробезопасной.

6) Технология приготовления смазки должна быть простой, позволяющей механизировать процессы ее нанесения.

13.3. Виды смазок.

Смазки, которые применяются на заводах железобетонных изделий можно разделить на три группы.

Таблица 4

Виды смазок

СМАЗКИ
Водные и водно-масляные суспензии	Водно-масляные и водно-мыльно-керосиновые эмульсии	Машинные масла, нефтепродукты и их смеси
Водные растворы минеральных веществ (тонкодисперсных) Известковая Меловая Глиняная Шламовая Такие смазки просты в приготовлении и имеют низкую стоимость, но не всегда дают хорошие результаты при распалубке изделий.	Коллоидные системы, состоящие из двух малорастворимых друг в друге жидкостей Обратные. Прямые эмульсии («масло в воде»): Эмульсол ЭКС в количестве 10л на 100л смазки; вода мягкая = 90л, сода кальцинированная = 0,7кг. Обратные эмульсии ОЭ – 2 («вода в масле») – более водостойкие и вязкие: 20л ЭКС на 100л Водный раствор (насыщенный извести): 1г извести на 1л воды = 53л Вода =27л	Керосин Петролатум Машинные масла Соляровое масло, солидол и зола 1:0,5:1,3 по массе Соляровое масло, солидол и автол 1:1:1 Парафино-керосиновая смазка 1:3 Применение таких смазок ограничено их высокой стоимостью.

13.4. Способы нанесения смазок.

1) Ручное нанесение.

2) Механизированное нанесение – при помощи удочки или распылителей.

Технологические смазки непосредственно в процессе прокатки путем подачи в очаг деформации между полосой и валками применяются в обязательном порядке при холодной прокатке листов. Однако в последнее время технологические смазки находят все более широкое применение и в процессе горячей прокатки листового металла в основном на ШСГП. Их использование позволяет повысить эффективность производства проката, снизить расход энергии и износ валков, уменьшить усилие на валки, снизить температуру рабочих валков, уменьшить величину коэффициента трения, сократить количество дефектов, снизить окалинообразование, повысить качество поверхности полосы, а также повысить производительность стана и улучшить качество проката.

В то же время, при горячей прокатке существуют неблагоприятные условия для образования и удержания равномерного смазочного слоя на валке или полосе.

Первая проблема состоит в том, что вода, которая применяется для охлаждения валков, не только смывает масло с поверхности валка, но и ухудшает адгезию масла к металлической поверхности. Также, в очаге деформации смазка находится под действием высокого давления и температуры, которые приводят к разложению смазки. Однако ее горения в очаге деформации не происходит из-за малого (сотые доли секунды) времени нахождения в очаге деформации.

В связи с наличием таких экстремальных условий, к смазке предъявляют следующие требования:

• смазка должна обеспечивать эффективное снижение силы трения и износа валков;
• не смываться с валков и не выдавливаться из очага деформации, образуя равномерную пленку;
• не вызывать коррозии оборудования и прокатываемого металла;
• быть доступной, дешевой и недефицитной;
• удовлетворять требованиям санитарии и гигиены;
• быть технологичной с точки зрения подачи в очаг деформации;
• легко удаляться с поверхности готового проката после охлаждения.

Основной эффект от применения технологических смазок заключается в снижении силы прокатки, что в свою очередь влияет на снижение расхода электроэнергии на прокатку
(таблица 3).

Таблица 3 Расход электроэнергии при прокатке листов со смазкой и без на ТЛС 2300 Донецкого металлургического завода

Таким образом, удельный расход электроэнергии, потребляемой на прокатку с использованием смазки в чистовой клети толстолистового стана 2300, снизился на 5,3…12,5%.

В целом, преимущества применения смазок при горячей прокатке следующие:

• увеличение стойкости валков по износу на 50…70%, за счет чего снижаются потери времени на перевалку валков и повышается производительность на 1,5…2%;
• снижение силы прокатки на 10…20 %, за счет чего обеспечивается экономия электроэнергии на 6…10%, уменьшается прогиб валков и повышается точность прокатки;
• снижение теплопередачи от раската к валкам, за счет чего снижается пиковое значение температуры поверхности валков на 50…100 ºС, снижается уровень термических напряжений в валке и повышается его стойкость, а также уменьшаются потери тепла раскатом;
• более «мягкие» условия работы валков способствуют уменьшению числа валков, которые списываются из-за выкрашивания поверхности, в несколько раз;
• улучшается качество поверхности листов за счет чистоты поверхности валков;
• изменяется фазовый состав окалины – снижается ее твердость, что облегчает ее удаление. Количество окалины уменьшается в 1,5…2 раза.

Виды смазок для горячей прокатки

Смазки, которые используются при горячей прокатке по агрегатному состоянию можно разделить на: твердые, пластичные (консистентные) и жидкие. По происхождению выделяют смазки, основывающиеся на применении неорганических(графит, тальк и др.), органических (минеральные масла, жиры и др.) материалов, и синтетические смазки (например, использование растворимых в воде полимеров). На рис. 23 представлена классификация технологических смазочных средств, применяемых при горячей прокатке.

Рис. 23. Классификация технологических смазок для горячей прокатки стали

Твердые смазки в основном изготовляются на основе графита в виде брикетов. Слой смазки наносят на валок путем прижатия брикета к поверхности вращающегося валка.

Однако конструктивные трудности крепления брикетов и сложность тонкого дозирования не позволили этим смазкам получить широкое применение.

Технологические смазки на основе жидкого стекла , наносятся на поверхность полосы. Однако, несмотря на высокую эффективность, они не нашли широкого применения на станах из-за трудности равномерного нанесения на всю поверхность полосы и удаления стеклянной пленки с поверхности готового проката. Также такие смазки неблагоприятно влияют на условия работы персонала стана.

Консистентные и пастообразные смазки также весьма эффективны, но из-за трудностей тонкой дозировки тоже не нашли широкого промышленного применения. Солевые смазки применяются в виде водных растворов, которые можно наносить на заготовку до ее нагрева в печи. Однако такие смазки вызывают повышенную коррозию деформируемого металла и оборудования.

Наиболее рациональным, как показали результаты исследований и опыт применения смазок на промышленных станах, является использование жидких технологических смазок , которые могут применяться в чистом виде, в виде эмульсий, водомасляных смесей, в виде раствора друг в друге, расплава и т.д. Характеристики жидких смазочных систем представлены в таблице 4.

Таблица 4

В качестве технологической смазки при горячей прокатке предложены сложные смеси следующих составов: смесь минерального масла с растительным, минерального с касторовым и добавками окиси парафина, полиоксилэтиленсолбутан, смазки на основе жиров и другие смеси. Для повышения эффективности смазки в качестве специальных добавок можно использовать жиры и жирные кислоты. Характеристика некоторых масел, которые могут быть использованы в качестве технологической смазки для горячей прокатки приведена в таблице 5.

Таблица 5
Характеристика масел, которые могут быть использованы в
качестве технологической смазки для горячей прокатки

Способы нанесения смазок

Смазку можно наносить как на полосу, так и на прокатные валки. При нанесении на полосу смазка должна быть негорючей (соли, силикатные расплавы), ее наносят или перед прокатной клетью или на заготовку перед нагревом в печи, однако, как уже говорилось, данные способы не нашли широкого применения.

Поэтому основным является способ нанесения смазки на прокатные валки. Существуют различные способы подачи технологических смазок на валки:

1. Ввод вместе с охлаждающей жидкостью через коллекторы охлаждения;
2. Разбрызгивание с помощью форсунок;
3. Нанесение контактными устройствами;
4. Распыление воздухом или паром.

Выбор способа зависит от конкретных условий применения: типа стана, температуры прокатки, прокатываемого металла, скорости прокатки. Рассмотрим вышеперечисленные способы.

Ввод смазки вместе с охлаждающей жидкостью через коллекторы охлаждения

По этому способу смазка вводится в трубопровод системы охлаждения непосредственно перед коллектором подачи воды на прокатные валки. Такая система достаточно проста, однако при ее использовании существуют определенные трудности с обеспечением точной дозировки смазки и образованием равномерной смазочной пленки.

Рассмотрим в качестве примера подачу смазки на валки сортового стана (рис. 24). На сортовом стане горячей прокатки валки охлаждаются водой, подаваемой насосом по трубопроводу через коллекторы охлаждения непосредственно в калибры.

Рис. 24. Система технологической смазки при приготовлении смеси в коллекторах: 1 — насос подачи охлаждающей воды; 2 – трубопровод; 3 – насос подачи масла; 4 –трубопровод подачи масла; 5 — клапан; 6 – коллекторы охлаждения; 7 – прокатные валки; 8 – раскат

Смазку в виде смеси минерального масла с жировыми присадками подают насосом по трубопроводу в магистраль подачи воды, где она, под влиянием турбулентности, смешивается с водой, и полученная водомасляная смесь из коллекторов поступает в калибры валков. При отсутствии раската в клетях подача смазки прекращается за счет срабатывания клапана, наличие раската в валках контролируется с помощью специальных датчиков.

Разбрызгивание с помощью форсунок

Для реализации данного способа в пространстве прокатной клети необходима установка форсунок для подачи смазывающей жидкости на рабочие валки. Схемы автономной подачи смазки на валки четырехвалковых клетей непрерывных широкополосных станов приведены на рис. 25. При использовании данного способа смазка предварительно готовится в специальном баке, а затем подается на валки. Во многих случаях предусматривают подачу смазки на опорные валки, при этом количество форсунок для подачи смазки на нижние валки больше, чем на верхние.

Рис. 25. Схемы подачи технологической смазки на валки: а — стан 1725 в Питтсбурге (США), б — стан в Равенскрейге
(Англия), в — стан 1725 фирмы «Шарон стил» (Англия), г — стан 1525 фирмы «Шарон стил» (Англия), д — подача смазки в очаг деформации, е — комбинированный способ подачи смазки (автономно на верхний опорный валок и совместно с охлаждающей водой на нижний рабочий валок), ж — подача смазки при одностороннем охлаждении валков

На рис. 26 представлена система нанесения смазки на рабочие валки фирмы Siemens.

Рис. 26. Устройство для нанесения смазки на рабочие валки (а), конструкция форсунок (б) и расположение устройства в рабочей клети (в): 1 – трубопроводы воды и смазки, 2 – форсунки, 3 – уплотнительная лента

Основные форсунки для разбрызгивания смазки устанавливаются с рабочей стороны валков, а с выходной стороны устанавливаются форсунки для охлаждения валков. Приготовление водомасляной смеси производится непосредственно в самой форсунке, а равномерное распределение смеси по поверхности валка обеспечивается уплотнительной лентой.

Рис. 27. Подача смазки в калибр клети сортового стана

Использование форсунок возможно и на сортовых станах. В этом случае форсунки устанавливаются так, чтобы смазка сразу попадала непосредственно в калибр (рис. 27).

Нанесение контактными устройствами

По этому способу смазка наносится с помощь контактных устройств, которые прижимаются к валку. Контактирующий элемент, который представляет собой металлический или текстолитовый короб, заполненный смазкой, по периметру снабжают эластичным износостойким материалом, который отжимает воду с валка и удерживает смазку в устройстве. Также возможно нанесение смазки с помощью пористого материала, либо путем прижатия брикетов. Способ позволяет использовать смазку, как в твердом, так и в пастообразном или жидком состоянии.

Система для нанесения смазки контактным способом включает в себя 2 подсистемы:

• подсистема хранения и приготовления смазки;
• подсистема подачи смазки на валки рабочей клети.

Первая подсистема включает в себя резервуары для хранения концентрированной жидкой смазки, емкости для приготовления смеси необходимой концентрации и температуры. Вторая подсистема состоит из насосов, фильтров, запорной и регулирующей арматуры, магистралей для транспортировки смазки и устройств для нанесения смазки на валки.

Схему устройства для контактного нанесения смазки на валки четырехвалковой клети ШСГП представлена на рис. 28.

Рис. 28. Система для подачи смазки на валки контактным способом: 1 — бак; 2 — сливной патрубок; 3 — запорный вентиль; 4 — фильтр; 5 — насос; 6 — манометр; 7 — клапан; 8 — блок управления; 9 — датчик наличия полосы в клети; 10 — полоса; 11 — валки; 12 — контактное устройство для нанесения смазки

Контактное устройство представляет собой текстолитовый короб, который уплотнен по контуру войлоком и открытой стороной прижат к валкам. Водо-маслянная смесь (концентрация масла 6…8%) готовится в баке емкостью 9 м 3 путем продувки паром и воздухом в течение 20 минут. Смесь подогревается до 50…60 °С. Смазка подается только в тот момент, когда полоса находится в клети, что контролируется датчиком. Система имеет два контура, первый используется для перемешивания смеси, второй для подачи смеси на валки.

Распыление воздухом или паром

Данный способ предусматривает создание так называемого масляного тумана внутри рабочего пространства прокатной клети. Масло поступает во всасывающую камеру эжектора, где смешивается с рабочей средой и в виде масляного тумана направляется к контактным устройствам, где распыляется по поверхности валков.

Несмотря на все преимущества с точки зрения эффективности нанесения смазки, данный способ имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, приходится применять достаточно сложное оборудование и полностью изолировать рабочее пространство клети. Во-вторых, масляный туман создает небезопасные условия для здоровья рабочих стана.