乳化剂润滑冷却装置

2009年度科技计划项目乳化剂润滑冷却装置的研制可行性研究报告芜湖众源金属带箔有限公司二○一〇年2目录一、项目概述...........................................................................................3二、立项的背景和意义...........................................................................3三、研究内容...........................................................................................53.1技术难点.............................................................................................53.2研究重点与开发内容.........................................................................63.3技术路线.............................................................................................73.4组织方式.............................................................................................7四、预期目标...........................................................................................8五、年度分阶段计划安排.......................................................................8六、研究人员...........................................................................................9七、经费概算...........................................................................................9八、项目的风险分析.............................................................................103一、项目概述《乳化剂润滑冷却装置的研制》项目是结合国际国内先进铜带技工技术进行开发的。本产品是一种新型的润滑冷却装置。该产品的出现，适应了当今有色精炼行业对铜带加工生产日益增长的要求。本公司采用PGJ-0.5平床和JCJ-1000板式精密过滤设备，在不改造乳化液自身稳定性的情况下，可使乳化液过滤精度达到10MM，以改善带材表面质量，分段喷淋及进液温度恒定可使产品获得带型的显著提升，等技术指标上都有较大突破，创造很好的经济效益。二、立项的背景和意义2.1立项的背景润滑冷却装置的作用主要是减少机器零件间的摩擦，在循环中可以带走赃物，还有保养的作用，另外润滑油在循环中把热量带走的同时，还更好的适应了环境。乳化剂润滑冷却装置是将水和润滑油混合乳化，达到更好的散热、保养的效果。近年来，中国铜板带领域需求量呈几何级数增长，重点投资品种主要是引线框架铜带、电缆带、变压器带、太阳能用铜带等。进入2005年，在市场需求快速增长、替代进口诱惑及原料企业延长产业链等因素的推动下，这股投资热潮持续升温。据不完全统计，近两年来全国在建、拟建的铜板带项目投资总额125亿元人民币，新增产能近80万吨，这些新上项目大多计划于2-3年后投产。如此巨大的投资规模，在中国铜加工乃至铜工业史上都是是极为罕见的。另外长期以来，中国输变电行业滞后于发电行业的增长。“十一五”期间输变电行业将保持快速增长势头，国家在输变电领域的投资将高达49000亿元左右。预计变压器行业年需求量为3.6亿-4亿千伏安，市场额将达到700亿元。随着新型高效箔绕式变压器的快速应用发展，主要用于制造干式变压器的变压器铜带2007年市场需求量将达到2.9万吨左右。预计未来五年变压器铜带将保持15%左右的增长速度。由于在太阳能电池组件中铜带是不可缺少的材料，因此光伏产业的异军突起也是铜带需求的一个新的增长点，同时也在质量和技术上提出了新的要求。我国光伏产业取得了快速的发展，最近5年的年均增长速度达到40%以上。在政策进一步加大扶持力度的背景下，未来光伏产业的增长前景将更为广阔。这样一个市场需求对铜带的生产设备在质量和数量上都提出了更高要求。随着我国一些基础建设的大力推进，对铜带制造技术的要求日益上升，而我们在关键技术上的研制上仍有欠缺与空白，比如轧制设备的润滑冷却部分，远远不能完全满足国内对高精度铜带的需求。因此，“十一五”期间铜材加工行业的重点工作就是展开研发相关设备，增强自主研发能力，不断提升产品档次，为提高重大装备国产化率做出贡献。芜湖众源金属带箔有限公司根据市场需求，结合国家产业政策，组织人员研制开发润滑冷却装置，以满足高性能高精度铜带等行业之客户需求。2.2立项的意义A、项目的研发符合我国铜带生产行业发展要求目前我国高端精密铜带生产设备仍需要大量的进口。例如铜带纵剪分条机、乳化剂润滑冷却装置，国产设备的技术性能不能满足要求，尤其是乳化剂润滑冷却装置在冷却能力、过滤精度、润滑能力上都与进口设备有一定差距。B、项目的研发是企业发展的需要，同时符合国家科技研发方向5随着我国电子电器等基建行业以及以太阳能为主新能源的迅猛发展，对铜带等精密部件制造企业的质量和效率更加严格和迫切，为此，企业必须具备很强的产品开发能力、快速应变能力、综合配套能力和丰富的项目管理经验。公司以现代装备工业理论为指导，充分利用现有资源，结合公司轧制乳化液润滑状况，增设板式和箱式乳液过滤设备进行乳液净化，以及流量可控，以提高乳化润滑效率，降低轧制能耗，提高产品表面质量和产品带型，以更好的满足客户要求，增强产品市场竞争力。C、项目符合《国家重点支持的高新技术领域》（四）、新材料技术10、金属及非金属材料先进、制备加工成型技术本项目采用PGJ-0.5平床和JCJ-1000板式精密过滤设备，在不改造乳化液自身稳定性的情况下，可使乳化液过滤精度达到10MM，以改善带材表面质量，分段喷淋及进液温度恒定可使产品获得带型的显著提升。三、研究内容3.1技术难点(1)在轧钢过程中，为了减小轧锟与轧材之间的摩擦力，降低轧制力和功率消耗，使轧材易于延伸，控制轧制温度，提高轧制产品质量，必须在轧锟和轧材接触面间加入工艺润滑冷却介质。但是冷却和润滑有时候是矛盾的：冷却要求比热大的液体，润滑要求分子链较大的液体，而分子链较大的液体有时候比热不够大，因此必须找到一种比热和分子链都足够大的液体，换言之，就是找到润滑与冷却的最佳匹配关系。6(2)轧机主要包括轧机工作机座、万向接轴及其平衡装置、齿轮机座、主连轴器、电动机连轴器和电动机及前后卷取机、开卷机等。对轧机工艺润滑冷却介质的基本要求有：适当的油性；良好的冷却能力；良好的抗氧化安定性、防锈性和理化指标稳定性；过滤性能好；对轧锟和制品表面有良好的冲洗清洁作用；对冷轧带钢的退火性能好；不损害人体健康；易于获得油源，成本低。轧机工艺润滑冷却介质品种繁多，不同的轧材需要不同的介质。但是过滤精度如果过高，则过滤液本身不稳定，易挥发，因此必须研制过滤精度足够高，但同时又有一定稳定性，能在整个轧制过程中保持相应功能。本次研发就是解决上述问题，研制出新型乳化剂润滑冷却装置，达到最佳润滑冷却效果和过滤精度。3.2研究重点与开发内容1)采用PGJ-0.5平床和JCJ-1000板式精密过滤设备，在不改造乳化液自身稳定性的情况下，可使乳化液过滤精度达到10MM，以改善带材表面质量。2)工艺方面：分段喷淋及进液温度恒定可使产品获得带型的显著提升。3）在乳化油的配制中，使用搅拌器不停地进行搅拌，并插入电热器进行温控加热，搅拌时间为30～60分钟，加热温度控制在30℃～50℃之间;混合配制成的乳化油液呈棕色均匀透明状;然后根据初轧条件或中轧条件把配制好的乳化油加进90～97%的去离子水中，并继续使用搅拌器不停地搅拌稀释并插入电热器进行温控加热，搅拌时间为120～240分钟，加热温度控制在30℃～50℃之间，最终配制成完全溶解的乳液呈均匀乳白色，浓度为3～10%的适宜于铜及铜合金轧制用乳化液。74）润滑系统中设置管路，通过管路将所述润滑油引入润滑油降温池，再由润滑油降温池将所述润滑油引入高速拉丝机的润滑系统，形成一个润滑油微循环系统，在润滑油降温池内设有冷却网箱形成二次冷却系统，包括润滑油降温池、冷却网箱；冷却网箱为多个降温箱体和多根降温管的组合；通过冷却系统将润滑油降温池内的润滑油迅速降温，冷却系统可适应不同高度或宽度或长度的降温池，可根据实际情况选择合适尺寸的材料焊接成型，具有降低生产成本、提高工作效率、减少环境污染等优点。3.3技术路线1、防止能引起乳化液腐蚀和分裂的电解液混入（如：硫酸盐，氯化物），补充液只能选用除去矿物质的水。2、在罐内乳化液的顶层不断的撇去不定期出现的油类（用于心轴、曲柄润滑的拉制油），油脂（轴承上的）以及污物（细小的金属颗粒、金属皂）。3、不断地过滤用于加工机器后运动的乳化液，推荐的滤纸孔径约为40µm。4、通过加热或冷却保证乳化液的温度稳定在40–45°C，即使在停机后亦如此，以防止细菌的增长。当乳化液停止循环时，要用喷枪往液罐里吹入空气。3.4组织方式本公司从设计到制造增设板式和箱式乳液过滤设备进行乳液净化，以及流量可控，以提高乳化润滑效率，降低轧制能耗，提高产品表面质量和产品带型设计每一个阶段进行设计评审，并对图样设计进行标准化8审查，实现产品开发，市场反应速度快，制造快捷的优势。新产品的投放市场及对用户的回访，验证了我们产品的图样，技术文件基本上达到正确、完整、统一。项目通过自主研发的自有技术，实行项目目标管理为核心的管理模式，本公司技术中心围绕总体技术要求，进一步完善了工艺方案，进一步提高了产品质量。同时，加强企业质量管理，对外购、外协加工件，我们实施抽检的进货检验，关键零件外协单位提供清晰准确的检验数据。对企业生产的零件，按工艺文件制造，质量检查人员对关键工序、特殊工序进行跟踪检测，严格执行工艺文件，保证了产品的质量。四、预期目标111...研制开发的乳化剂润滑冷却装置产生的润滑乳化剂可达以下标准：浓缩液结果方法外观黄色液体密度15℃0.91g/cm3德国标准51757/5粘度40℃22mm2/s德国标准51562闪点(COC)150°C德国标准51376折射指数nD201.475德国标准51423/2矿物油含量（体积比）约58%德国标准51417/1皂化值（mgKOH/g）约60德国标准51559储存保持贮桶干燥无霜，储存温度为+10℃到+30℃乳化液（体积浓度10%，20℃）：结果方法PH值（浓度为5%）8.0-8.2德国标准51369导电率，µS/cm800德国标准38404/8浓度测试的矫正因子1.0酸分离1.0德国标准51368过滤精度10MM五、年度分阶段计划安排本项目的完成期限为2年，项目从2009年1月开始。项目具体主要节点安排如下：9开始结束设计2009年1月2009年5月材料选择2009年6月2009年10月工艺研究2009年11月2010年4月试制2010年5月2010年9月检测、鉴定2010年10月2010年12月六、研究人员项目由公司技术中心承担，研制人员名单如下序号姓名工作分工1封全虎规划、决策2吴平技术顾问3陶俊兵组织