燒結機臺車車輪專用潤滑油的研發與應用
曹志東
濟南源泰能源科技有限公司
摘要：燒結工藝是我國高爐冶煉的主要原料加工工藝，75%以上的高爐爐料來源于燒結,燒結機是燒結工藝過程的主體設備之一。本文聚焦于燒結機臺車車輪專用潤滑油的研發與應用。通過對燒結機臺車車輪工作環境及潤滑需求的深入分析，確定了潤滑油關鍵性能指標。采用特定基礎油和多種添加劑進行配方設計，經實驗室測試、模擬試驗及實際工業應用驗證，研發的專用潤滑油在降低磨損、延長使用壽命、提高設備可靠性等方面表現卓越，有效提升了燒結機的運行效率和生產效益，具有顯著的經濟與社會效益。
關鍵詞：燒結機；臺車車輪；專用潤滑油
1 引言
燒結機作為鋼鐵生產中的關鍵設備，其穩定運行對鋼鐵生產的連續性和質量至關重要。臺車車輪是燒結機的重要部件，在高溫、重載、多塵等惡劣工況下運行，特別是車輪部位軸向受力大、冷熱頻繁交替，對潤滑提出了極高要求。傳統潤滑油難以滿足這些特殊工況需求，導致車輪磨損嚴重、使用壽命縮短、設備故障率增加，進而影響生產效率并提高維修成本。因此，研發一種適用于燒結機臺車車輪的專用潤滑油具有重要的現實意義。
2 燒結機臺車車輪工作環境及潤滑需求分析
2.1 工作環境
高溫：燒結過程中，臺車車輪周圍溫度可達 150 - 300℃，部分區域甚至更高，高溫會使潤滑油的粘度降低，加速氧化和蒸發。
重載：臺車承載著物料及自身重量，車輪承受較大壓力，要求潤滑油具備良好的極壓抗磨性能，以防止金屬表面直接接觸產生磨損。
多塵：燒結機工作現場粉塵量大，粉塵易侵入潤滑部位，污染潤滑油，降低潤滑效果，同時加劇磨損。
冷熱交替：臺車每運行一周都經過一次冷熱交替變化。
2.2 潤滑需求
高粘度指數：確保在高溫和低溫環境下都能保持合適的粘度，保證良好的潤滑狀態。
優異的極壓抗磨性：能在重載條件下形成堅固的潤滑膜，有效抵抗磨損。
良好的抗氧化性：在高溫下不易氧化變質，延長使用壽命。
強抗污染能力：能抵御粉塵等污染物的侵入，保持潤滑性能穩定。
3 專用潤滑油的研發
3.1 基礎油的選擇
綜合考慮高溫性能、氧化穩定性和粘度特性，選用合成酯類油和加氫異構化基礎油按一定比例復配。合成酯類油具有良好的高溫性能、潤滑性和抗氧化性，加氫異構化基礎油則具有高粘度指數和低揮發性，兩者結合能滿足臺車車輪的復雜工況需求。
3.2 添加劑的篩選與復配
抗磨添加劑：選用二烷基二硫代磷酸鋅（ZDDP）和有機鉬化合物。ZDDP 具有良好的抗磨、抗氧化和抗腐蝕性能；有機鉬化合物能在金屬表面形成一層低摩擦系數的保護膜，進一步提高抗磨性能。
抗氧化添加劑：采用酚型抗氧劑和胺型抗氧劑復配。酚型抗氧劑能有效捕捉自由基，抑制氧化初期反應；胺型抗氧劑在高溫下抗氧化效果顯著，兩者協同作用可大幅提高潤滑油的抗氧化能力。
清凈分散劑：選用磺酸鹽類清凈分散劑，可將氧化產物、粉塵等污染物分散在油中，防止其沉積在金屬表面，保持潤滑系統清潔。
3.3 配方優化與性能測試
通過大量實驗，對基礎油和添加劑的比例進行優化調整，以獲得最佳性能組合。采用四球試驗機、高溫氧化試驗儀、抗磨試驗機等設備對研發的潤滑油進行性能測試，測試指標包括粘度、粘度指數、極壓抗磨性能、抗氧化性能、抗泡性能等。結果表明，優化后的配方各項性能指標均滿足燒結機臺車車輪的潤滑要求。此外，還添加了固體潤滑劑二硫化鉬，作為應急潤滑的補充。通過正交試驗優化各組分比例，最終確定了最佳配方。專用油PB1363是原2#極壓鋰基脂的1.3倍，有效降低了轉動件摩擦力；PD9810是原2#極壓鋰基脂的3倍，使用壽命可成倍提高。
4 專用潤滑油的模擬試驗
4.1 模擬試驗裝置設計
搭建模擬燒結機臺車車輪工作環境的試驗裝置，該裝置可模擬高溫、重載、多塵等工況。通過電機驅動車輪轉動，加載裝置施加負載，加熱裝置模擬高溫環境，粉塵添加裝置模擬多塵環境。
4.2 模擬試驗過程及結果分析
將研發的專用潤滑油和傳統潤滑油分別應用于模擬試驗裝置進行對比試驗。試驗過程中，定期采集潤滑油樣品進行分析，測量車輪磨損量。試驗結果顯示，使用專用潤滑油的車輪磨損量明顯低于使用傳統潤滑油的車輪，且專用潤滑油在高溫、多塵環境下的性能穩定性更好，氧化和污染程度較低。
5 專用潤滑油的工業應用
5.1 應用案例
山東鋼鐵煉鐵廠265m2燒結機自2005年投產至今已運行超過20年，由于設備老化、臺車變形、軌道扭曲磨損、臺車結構設計方面等因素影響,燒結機臺車系統運轉不穩定，車輪磨損嚴重，故障頻發。臺車更換費時、費力，對產量、質量、能耗影響巨大，同時存在安全風險。
