为什么二甘醇烧会黑锅

30T电弧炉技术说明书

30T电弧炉技术说明书

1、产品简介：

本产品为炉盖旋转、顶装料、偏心底出钢式，电极升降采用比例阀自动调节，PLC控制等。

2、用途：

该产品用于普通结构钢、优质钢和高级合金结构钢。

3、产品使用条件：

3.1 环境温度 +5~+40℃ 。

3.2 海拔不超过1000m。

3.3 使用地区最湿月每日最大相对湿度的月平均值≤90%。

3.4 周围没有导电尘埃、爆炸性气体及能严重破坏金属和绝缘的腐蚀性气体。

4、产品主要技术参数：

额定容量 30t

最大出钢量40t(留钢5t)

炉壳内径 φ4300mm

出钢/出渣倾角（最大） 20°/12°

石墨电极直径 φ400mm

石墨电极分布圆φ1100mm

电极最大行程3100mm

电极升/降速度 6/4.5m/min

炉盖提升高度400mm

炉盖旋转角度~66°

液压系统：工作压力 12Mpa

工作介质 水-乙二醇

压缩空气系统：工作压力 ＞0.4Mpa

耗量 5m3/h

变压器：额定容量16 MVA

一次电压35KV

二次电压430~342.5~220V 13级

二次电流26917A

调压方式有载电动调压

二次端子出线方式内封△侧出线

冷却方式油水冷却器

短网： 阻抗值 ≤0.65+j2.7mΩ

三相不平衡系数 ≤5%

冷却水系统：进水压力 0.5Mpa（闭环）

0.35Mpa（开环）

进水温度 ≤35℃

出水温度 ≤55℃

耗量 ~480m3/h

水质应符合GB10067.1~4-88《电热设备基本技术条件》 国家标准中的第5.1.3.3内容要求，既：

PH值 6～8

悬浮性固体＜10mg/L

氯离子平均＜60 mg/L

可解性固体＜100mg/L

电导率＜10□ s/cm

总硬度＜10度（每度水为10mgCaO每升水）

5、成套范围：（单台）

炉体1套

倾炉装置1套

水冷炉盖1套

炉盖提升机构1套

炉盖旋转机构1套

电极升降机构1套

气动装置1套

水冷装置1套

短网系统1套

液压装置1套

电炉变压器 1台

低压电控及PLC系统 1套

高压开关柜 1套

以下材料由用户自备

a)石墨电极及接头

b)耐火材料

c)液压介质

6.设备概述：

6.1 电炉操作方式：左、右操作各一台

6.2 倾炉机构：

倾炉机构由轨道、倾炉油缸、摇架平台、水平支撑机构和支座等组成。

左右轨道固定在水泥基础上，轨道上有圆孔，并与摇架平台弧形轨道销钉相对应。

倾炉油缸的下支座固定在水泥基础上，上支座装在摇架平台的底部，出钢是最大倾角20°，出渣时倾角12°。

水平支撑装置固定在水泥基础上，其位置在摇架平台的下部，以保证更换炉体时，由于重心变化而使炉子倾覆。

由于运输原因，摇架平台分为两部分，在用户现场安装时拼焊为整体。

6. 3 炉体装置：

炉体装置由上炉壳、下炉壳、水冷块、炉门机构、偏心底出钢机构等组成。上炉壳由φ180x10 无缝钢管焊接成框架结构，炉壁由无缝钢管焊接成水冷块横排安装，下炉壳用钢板焊接而成。

炉壳在高度方向上分为可拆的上、下两节，它们之间用销子联接成整体。下炉体圆柱部分下端厚法兰的出渣方向侧有两个支脚，支脚上开有圆孔，圆孔与摇架平台上的两个销钉相结合，以确定炉体与摇架平台之间相对位置，销钉上端打入斜铁可将炉体固紧在摇架平台上。打出斜铁，炉体可整体吊离摇架平台。下炉壳为“蛋形”，留有出钢口，可实现偏心炉底出钢。炉门启闭用右缸手动操作的。

6. 4 炉盖

炉盖为水冷管式结构，中心为耐火材料中心盖并设有三个电极孔，炉盖上设置了合金加料孔。

6. 5 旋转架与炉盖提升机构

旋转架做为炉盖、电极升降装置的支撑结构，由钢板和型钢组焊而成。其弯臂为水冷结构。旋转架托架下部设有安装升降油缸的托梁。托梁设计成可拆式结构，便于安装与运输。旋转架的托架位于中心部位，通过带有滚动轴承的铰链与旋转装置的支撑臂联接。

炉盖提升机构由炉盖提升油缸、链轮、链条组成。炉盖提升机构安装在旋转架横梁上。机构包括有链轮（2组4个），链条及炉盖提升油缸，链轮通过旋转架横梁上的开孔装入并通过销轴固定在横梁上。

6. 6 旋转机构

旋转机构由驱动油缸、转筒支架、转盘轴承几驱动约束拉杆等构成。构成旋转装置的上述构件相互联接之后安装于倾动平台上，组成四连杆机构，实现炉盖移动和转动的复合运动。

旋转架的托架两侧设有旋转架锁定机构，当炉盖旋回炉体正上方位置后，被两锁定机构锁定。

6. 7 电极升降装置：

该装置由电极升降油缸、立柱、电极横臂、电极夹紧机构、绝缘构件等组成。

升降油缸安装于立柱内部，一端与托架相联，一端与托架相联，通过油缸驱动立柱，带动电极横臂升降。

立柱由无缝钢管与立柱轨道焊接而成。立柱通过上下两组导向轮牢牢垂直定位于旋转架上，使其只能沿垂直方向运动。

导电横臂是采用铜钢复合板焊接而成的，导电横臂采用三角形布置最大限度的满足了短网系统的电参数的要求，横臂内通水冷却。

电极夹头采用紫铜件，内通水冷却，电极抱闸采用非导磁奥氏体不锈钢做成夹层内部通水冷却。电极抱闸下方设置了电极喷雾装置，用以降低电极工作温度，防止电极提前氧化。

电极夹紧靠碟形弹簧受压后恢复通过拉杆、抱闸及电极夹头将电极夹紧，电极放松依靠活塞油缸压缩碟簧达到的，电极放松缸安装在导电横臂内。

立柱为无缝钢管上焊有方钢结构立柱上脱架用非磁性材料制造，立柱与横臂间有很好的绝缘。

柱塞式液压缸装在立柱里面，并带动立柱升降，由电液比例阀实现自动调节电极升降，也可用手动进行控制。

6. 8 水冷系统

水冷系统冷却点包括短网铜管、水冷电缆、导电横臂及电极夹头、喷淋环、液压系统、旋转支撑筒、旋转架、水冷炉盖、炉体等部位的冷却。每只回路均设有截止阀及回水超温报警温度计，以便设备正常运行，设备水压力：0.3Mpa（开环）、0.5Mpa(闭环)；进水温度≤35℃；出水温度 ≤55℃；冷却水耗量~480m3/h。

6. 9 压缩空气系统

压缩空气系统供加料气缸用气，系统主要由气动三联件、电磁阀等组成，进气压力＞0.4Mpa，耗气量5m3/h。该系统用于完成合金料溜管气缸的起闭工作，实现合金料向炉内加入功能。

6.10液压系统：

见液压系统说明书。

6.11短网系统：

作为电炉的一部分，仅指从电炉变压器二次出线端到大截面水冷电缆一段，主要由短网补偿器、铜管、大截面水冷电缆组成。

短网补偿器一端与变压器二次出线端相连；一端与出墙铜管相连，其作用是隔断并吸收出墙铜管由于通过强电流引起的震动对变压器的不良影响。

6.12电炉变压器：

该电炉配有HSSPZ-16MVA/35KV 专用变压器。它是将用户的35KV 高压电网直降至电炉工作电压。其结构为二次内封△侧出线，水冷二次侧端子结构。13级有载电动调压，强制循环水冷却（OFWF）采用强油循环水冷却器。

7、安装与调试

7. 1 电炉出厂是组件、部件和零件装箱发运的，随产品发运的还有有关配套件和备件。各部件出厂前已分别调整好，使用单位按组件一一进行组装和调试。

7. 2 电炉安装程序：原则上以基础平面±0.00为基础，依次向上组装为了避免不必要的返工，安装前应对关键组件做单独检验和调整。基本要求如下：

7. 2. 1 安装前检查电炉部件和配套件是否完备，有否损坏，并应全面了解电炉各部件的结构和相应关系。

7. 2. 2 安装前校对基础与图纸是否相符。

7. 2. 3 按总图和部件装配图进行设备安装。

7. 2. 4 校看电炉中心线与变压器中心线。

7. 2. 5 倾动导轨的安装

a、将导轨放在准备好的基础上，保证两根导轨上平面高低偏差≤2mm。

b、两根导轨的平行度为全长≤2mm。

c、两根导轨在宽度和长度方向上的水平度不大于0.5mm/s。

d、倾炉平台及摇架，应预先安装校正后再放在导轨上，用行车做倾动实验时，应能顺利前后滚动，不许有卡死，挤紧等现象。

E、两根导轨校正好后，焊接一个导轨，当倾动摇架校正后再焊接另一个导轨。

7. 2. 6 安装水平支撑装置应使摇架平台处在水平位置，摇架平台在φ500mm范围的平面内不平度只允许≤10mm，再安装倾炉用的油缸做前倾和后倾实验。

7. 2. 7 炉体、炉盖的安装：

a、倾炉机构保持在水平位置时，才能安装平台以上的炉体、炉盖等部件。

b、炉体应预先单体组装，把炉门机构等均装在炉体上（炉门缸先不装，待炉体就位后安装），然后整体吊装在倾炉机构的摇架平台上。

c、炉盖吊装在炉体上加料装置，可以等炉盖其余部分吊装在炉体上后，再与炉盖组装。

7. 2. 8炉盖旋转机构、及炉盖提升机构的安装：

a、先安装好旋转机构及回转油缸，然后安装旋转架，注意旋转架的转角和侧面和锁紧装置位置。

b、旋转架上面水平度不大于0.2mm/m。

c、炉盖吊挂在旋转架上，炉盖升起后与炉体上口相距~400mm。

d、炉盖旋开约66°（最大），调整转角使炉盖旋开后，炉壳能顺利调换。

e、在炉盖旋转机构及旋转架上安装炉盖提升机构。

7. 2. 9 电极升降机构的安装：、

a、电极升降机构装在旋转架上，立柱穿过旋转架，由下托架托起，下托架吊在旋转架下部，调整导向滚轮与立柱间隙达到≤0.2mm，电极升降机构试好后，将导向滚轮的调整螺钉锁紧。

b、炉盖中心耐火材料的电极孔，安装应保证炉盖升降，电极升降过程中电极与孔的单边间隙应小于20mm。

c、电极夹放装置、夹头、电极的安装：最大电极L=4800mm,

1.炼铁及烧结设备的润滑

炼铁及烧结设备如炼焦机、推焦机、石灰石及矿石烧结设备、大型鼓风机、矿石斗牵引钢丝绳等炉顶设备、化铁炉、高炉、带输送机等等，多半暴露在大气及粉尘、腐蚀性烟尘环境中，容易遭受到腐蚀、磨料磨损及气蚀。要对其中相应的轴承、减速机、齿轮、蜗轮、液压系统、钢丝绳等应进行润滑。

炼焦机械因经常暴露在煤粉弥漫的空气中，因而必须进行密封润滑，如炉门开关及翻底车和水淋急冷车等的液压系统，一般应使用水-乙二醇等难燃液压液；带输送机轴等要用锂基或复合钙基脂的润滑。

推焦机间接工作，且是冲击负荷，处于煤尘和高温环境，需使用耐热、耐水性好的极压锂基脂或使用抗氧、防锈极压润滑油进行循环润滑，液压系统也要使用难燃液压液。

煤气净化和化学副产品回收部分机械，因有粉尘和腐蚀性烟尘，因此如煤气排送机所用润滑剂应是含抗氧防锈型汽轮机油，并应用带过滤器的循环润滑系统。

石灰石及矿石烧结设备，经常在尘埃和振动及高温情况下工作，因而要使用复合钙基、复合锂基、膨润土或复合铝基润滑脂。

大型鼓风炉、矿石斗曳引钢丝绳等炉顶设备一般可采用0号或1号极压锂基脂的干油润滑系统进行润滑，炉顶机械可用磷酸酯难燃液为液压介质。铁水包车负荷较大，温度高，需用滴点大于125℃的极压锂基脂润滑。

2.炼钢设备的润滑

近代炼钢炉的操作采用计算机控制，自动化程度高，所用设备要求相应的润滑系统和润滑剂。

对氧转炉设备中，吹氧转炉由极限回转轴支撑，支撑滚动轴承采用二硫化钼锂基脂润滑，静压轴承和聚四氯乙烯油垫，也可用润滑脂润滑。转炉驱动装置齿轮中负荷或重负荷工业齿轮油润滑。主要附属设备如排风机、电机、装料天车及吊车的润滑点很多，都用相应润滑脂干油润滑系统润滑，驱动齿轮常用油浴润滑。

连铸机包括铸机转台、天车、铸模摆动器及取锭台等的滚动轴承处于高温下，一般用复合铝基润滑脂等润滑。铸模的润滑则采用防止铸模磨损和粘结的润滑剂。

连铸件的液压介质常用水-乙二醇型或磷酸酯型介质。

3、冶金设备用油

1）烧结设备：

带机减速机：150工业齿轮油；圆盘给料机减速机：150工业齿轮油；烧结机弹性滑道：1号复合铝基脂；烧结机抽烟机轴承：HL32液压油；烧结机台车车轮轴承：复合铝基脂；原料抓斗吊车：减速机用150工业齿轮油；车轮轴承用2号通用锂基脂；

2）炼铁设备：

高炉汽轮鼓风机：HL32液压油；电动泥炮机：齿轮传动用320号工业齿轮油；打泥丝柑及推力轴承：2号通用锂基脂；高炉上料卷扬机减速机：220号工业齿轮油；上料卷扬机钢丝绳：ZM型钢丝绳脂；炉顶布料及大小钟拉杆的密封装置集中润滑：经过滤后的废机油；称量车：走行轴瓦用车轴油；空气压缩机：100号往复式压缩机油；减速机：150工业齿轮油；集中润滑系统：1号复合铝基脂；液压系统：L-HL32液压油；热风炉：各种阀门减速机用L-CKC100工业齿轮油，各部开式齿轮用半流体锂基脂。

3）炼钢设备：

平炉换向阀蜗轮减速机：460号工业齿轮油；平炉鼓风机滚动轴承：2号通用锂基脂；冶金吊车（铁水罐吊车、铸锭吊车、脱锭吊车）：各部减速机用320、460工业齿轮油，集中润滑系统用1号复合铝基脂，钢丝绳用ZM型钢丝绳脂，开式齿轮用半流体锂基脂，蜗轮减速机用320、460工业齿轮油；混铁炉：减速机用320、460工业齿轮油，集中润滑系统用1号复合铝基脂；原料吊车（磁性吊车、抓斗吊车）：减速机用150工业齿轮油，车轮轴承用2号通用锂基脂，钢丝绳用ZM型钢丝绳脂。

4）轧钢设备：

轧制线上的稀油系统：460工业齿轮油（中、重载荷）；集中于干油润滑系统：1号复合铝基脂；主电机轴承稀油润滑系统：32、46抗磨液压油（油膜轴承油）；开式齿轮：半流体锂基脂。

注：工业齿轮油可使用L-CKB、L-CKC型或L-CKC、L-CKD（中重载荷）工业闭式齿轮油。

二、轧钢机的润滑特点

（1）轧钢机：其主要设备包括轧钢机工作机座、万向接轴及其平衡装置、齿轮机座、主连轴器、减速机、电动机连轴器和电动机及前后卷取机、开卷机等。

（2）轧钢机对润滑的要求：干油润滑，如热带钢连轧机中炉子的输入锟道、推钢机、出料机、立锟、机座、轧机锟道、轧机工作锟、轧机压下装置、万向节轴和支架、切头机、活套、导板、输出锟道、翻卷机、卷取机、清洗机、翻锭机、剪切机、圆盘剪、碎边机、剁板机等都用于油润滑；稀油循环润滑，如宝钢2030五机架冷连轧机为例，带钢冷却与润滑的乳液系统和给油系统的开卷机、五架机、送料锟、滚动剪、导锟、转向锟和卷取机、齿轮油、平整机等设备润滑，各机架的油膜轴承系统等；高速高精度轧机的轴承，用油雾润滑和油气润滑。

（3）轧钢机工艺润滑冷却常用介质：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。

对轧钢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。

轧钢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；这里简单介绍如下：轧制铝带，铝箔材，用加添加剂的煤油作冷却润滑介质。

武钢1700冷轧机、轧制乳液夏天45-50℃，冬天50-55℃、所用乳液质量分数为1.2-4.5%，最高用质量分数为7%，常用为30%以上。轧薄带浓度高一些，轧厚带浓度低一些。所用的乳化油每8小时验一次PH值、质量分数为、铁皂指标，每周一次全面分析化验。

2）轧钢机润滑采用的润滑油、脂

（1）轧钢机经常选用的润滑油、脂：

中小功率齿轮减速器：LAN68、L-AN100全损耗系统用油或中负荷工业齿轮油；

小型轧钢机：L-AN100、L-AN150全损耗系统用油或中负荷工业齿轮油；

高负荷及苛刻条件用齿轮、蜗轮、链轮：中、重负荷工业齿轮油；

轧机住传动齿轮和压下装置，剪切机、推床：轧钢机油，中、重负荷工业齿轮油；

轧钢机油膜轴承：油膜轴承油；

干油集中润滑系统，滚动轴承：1号、2号锂基脂或复合锂基脂；

重型机械、轧钢机：3号、4号、5号锂基脂或复合锂基脂；

干油集中润滑系统，轧机锟道：压延机脂（1号用于冬季、2号用于夏季）或极压锂基脂、中、重负荷工业齿轮油；

干油集中润滑系统，齿轮箱、联轴器1700轧机：复合钙铅脂、中、重负荷工业齿轮油。

（2）轧钢机典型部位润滑形式的选择：轧钢机工作锟锟缝间与冷却系统采用稀油循环润滑（含分段冷却润滑系统）；轧钢机工作锟和支承锟轴承一般用干油润滑，高速时用油膜轴承和油雾、油气润滑；轧钢机齿轮机座、减速机、电动机轴承、电动压装置中的减速器，采用稀油循环润滑；轧钢机锟道、联轴器，万向接轴及其平衡机构、轧机窗口平面导向摩擦副采用干油润滑。

3）轧钢机常用润滑系统简介

（1）稀油和干油集中润滑系统：由于各种轧钢机结构与润滑的要求有很大差别，故在轧钢机上采用了不同的润滑系统和方法。如一些简单结构的滑动轴承、滚动轴承等零、部件可以采用油杯、油环等单体分散润滑方式。而对复杂的整机较为重要的摩擦副，则采用了稀油或干油集中润滑系统。从驱动方式看，集中润滑系统可分为手动、半自动及自动操纵三类系统，从管线布置等方面看可分为节流式、单线式、双线式、多线式、递进式等类。

（2）轧钢机工艺润滑系统：根据工况和所用介质不同，轧机工艺润滑系统压力常在0.4-1.8MPa左右，每分钟流量可大至几百至几千升，介质过滤精度小于5μm。常用喷嘴和分段冷却装置将介质喷射到轧锟及轧材上，对喷出介质的压力、温度等严格的要求。所以，对喷出介质、油（介质）液温度由压力、温度控制阀控制。

（3）轧钢机油膜轴承润滑系统：轧钢机油膜轴承润滑系统有动压系统，静压系统和动静压混合系统。动压轴承的液体摩擦条件在轧锟有一定转速才能形成。当轧钢机起动、制动或反转时，其速度变化就不能保障液体摩擦条件，限止了动压轴承的使用范围。静压轴承靠静压力使轴颈浮在轴承中，高压油膜的形成和转速无关，在起动、制动、反转甚至静止时，都能保障液体摩擦条件，承载能力大、刚性好，可满足任何载荷、速度的要求，但需专用高压系统，费用高。所以，在起动、制动、反转、低速时用静压系统供高压油。而高速时关闭静压系统，用动压系统供油的动静压混合系统效果更为理想。

（4）轧钢机油雾润滑和油气润滑系统：油雾润滑以压缩空气为动力使油液雾化，经管道、凝缩嘴送入润滑部位。用于齿轮、蜗轮、特别常用于大型、高速、重载的滚动轴承润滑。它润滑、冷却效率高；且可节约用油；因油雾有一定压力（2-3KPa）又可防杂质和水浸入摩擦副，使轴承寿命提高40%。

油雾润滑系统包括分水滤气器、电磁阀、调压阀、油雾发生器、输送管道、凝缩嘴、控制检测仪表等。油雾发生器是核心装置。

油气润滑比油雾润滑效果更好，它是靠压缩空气流动把油沿管路送至润滑点的。

油气润滑的系统组成，关键的是油气混合器和油气分配器，国内已有一些引进设备上采用油气润滑。

4）轧钢机常用润滑装置

重型机械（包括轧钢机及其辅助机械设备）常用润滑装置有干油、稀油、油雾润滑装置；国内润滑机械设备已基本可成套供给。这里介绍的是其中主要的润滑装置设备，其名称、性能如下：

重型机械标准稀油润滑装置（JB/ZQ4586-86）

本标准适用于冶金、重型、矿山等机械设备稀油循环润滑系统中的稀油润滑装置，工作介质粘度等级为N22—N460的工业润滑油，循环冷却装置采用列管式冷却器。

稀油润滑装置的公称压力为0.63MPa；过滤精度低粘度为0.08mm高粘度为0.12mm；冷却水温度小于或等于30℃的工业用水；冷却水压力小于0.4MPa；冷却器的进油温度为50℃时，润滑油的温降大于或等于8℃；蒸汽压力为0.2-0.4MPa。

以上主要润滑元件压力范围是10MPa、20MPa、40MPa，其中20MPa、40MPa是国外引进技术生产产品，由太原润滑设备厂和上海润滑设备厂生产。其他产品、除上两家外，还有沈阳润滑设备厂和西安润滑设备厂生产等。稀油系统、元件四家都生产。

5）轧钢机常用润滑设备的安装维修

（1）设备的安装：认真审查润滑装置、润滑装置和机械设备的布管图纸、审查地基图纸，确认连接、安装关系无误后，进行安装。安装前对装置、元件进行检查；产品必须有合格证，必要的装置和元件要检查清洗，然后进行预安装（对较复杂系统）。预安装后，清洗管道；检查元件和接头，如有损失、损伤、则用合格、清洁件增补。

清洗方法：用四氯化碳脱脂；或用氢氧化钠脱脂后，用温水清洗。再用盐酸（质量分数）10-15%，乌洛托品（质量分数）1%、浸渍或清洗20-30min、溶液温度为40-50℃，然后用温水清洗。再用质量分数为1%的氨水溶液，浸渍和清洗10-15min，溶液温度30-40℃中和之后，用蒸汽或温水清洗。最后用清洁的干燥空气吹干，涂上防锈油，待正式安装使用。

（2）设备的清洗、试压、调试：设备正式安装后，再清洗循环一次为好，以保障可靠。

干油和稀油系统循环时间为8-12小时，稀油压力为5-3MPa；清洁度为YBJ84.8G、H（相似于NAS11、12）。

对清洗后的系统，应以额定压力保压10-15min试验。逐渐升压，及时观察处理问题。试验之后，按设计说明书读压力继电器、温度调节、液位调节和诛电器联锁进行调定，然后方可投入使用。

（3）设备维修：现场使用者，一定要努力了解设备、装置、元件图样，说明书等资料，从技术上掌握使用、维护修理的相关资料，以便使用维护和修理。

稀油站、干油站常见事故与处理：

a.稀油泵轴承发热（滑块泵）：原因是轴承间隙太小、润滑油不足，检查间隙，重新研合，间隙调整到0.06-0.08mm；

b.油站压力骤然增高：管路堵塞不通，检查管路，取出堵塞物。

c.稀油泵发热（滑块泵）：泵的间隙不当，调整泵的间隙；油液粘度太大，合理选择油品；压力调节不当，超过实际需要压力，合理调整系统中各种压力；油泵各连接处的泄漏造成，容积损失而发热，紧固各连接处，并检查密封，防止漏泄。

e.干油站减速机轴承发热：滚动轴承间隙小；轴套太紧，蜗轮接触不好，调整轴承间隙，修理轴套，研合蜗轮。

f.液压换向阀（环式）回油，压力表不动作：油路堵塞，将阀拆开清洗、检查、使油路畅通。

g.压力操纵阀推杆在压力很低时动作：止回阀不正常，检查弹簧及钢球，并进行清洗修理或换新的。

h.干油站压力表挺不住压力：安全阀坏了，给油器活塞配合不良，换向阀柱塞配合不严，油泵柱塞间隙过大，修理安全阀，更换不良的给油器，排出管内空气；更换柱塞，研配柱塞间隙。

i.连接处与焊接出漏油：原因有法兰盘端面不平、连接处没有放垫、管子连接时短了、焊口与砂眼，拆下修理法兰盘端面，放垫紧螺栓，多放一个垫并锁紧，拆下管子重新焊接。

油雾润滑系统故障分析：

油雾压力下降：供气压力太低，检查气源压力，重新调整减压阀；分水滤起器积水过多，管道不畅通，放水、清洗或更换滤气器；油雾发生器堵塞，卸下阀体，清洗吹扫；油雾管道漏气，检修。

油雾压力升高：供气压力太高，调整空气减压阀；管道有U形弯，或坡度过小，凝聚油堵塞管道，消除U形弯，加大管道坡度或装设放泄阀；管道不清洁，凝缩嘴堵塞，检查清洗。

油雾压力正常，但雾化不良，或吹纯空气，油位不下降：加错润滑油，粘度太高， 换油；油温太低，检查温度调节器和电加热器使其正常工作；吸油管过滤器堵塞，清洗或更换；喷油嘴堵塞，卸下喷嘴，清洗检查；油位太低，补充至正常油位；油量针阀开启太大，关小或完全关闭油量针阀；空气针阀开启太大，压缩空气直接输至管道，调节空气针阀。

三、轧机油膜轴承的润滑

油膜轴承属滑动轴承一族，在工作条件下，处于全流体润滑状态。

油膜轴承是利用流体的动压润滑原理，即靠轴与轴承元件的相对运动，借助于润滑油的粘性和油在轴承副中的楔型间隙形成的流体动压作用，而形成承载油膜的轴承。

承载油膜又称之为压力油膜，它起到平衡负载、隔离轴颈与轴套，将金属间的固体摩擦转化为液体内部的分子摩擦，将摩擦磨损降至最低限度，因而能在最大范围内满足承载压力、抗冲击力、变换速度、轧制精度、结构尺寸与使用寿命等要求。

根据雷诺方程设计，将轧制压力、轧制速度、轴承间隙和润滑油粘度四要素相匹配，形成不间断的稳定承载油膜，实现液体动压润滑，以满足轧机在不同运转状态下的摩擦与润滑；即在起动、停机、正转、反转变换时处于半干摩擦和边介摩擦的润滑，在冲击负荷或大量进水的混合摩擦的润滑，在正常运转和满负荷，连续作业时的液体摩擦与润滑。

所以油膜轴承润滑，常以下面三种形式表现：

(1)起动或停机时，尽管轴与轴承间有润滑油，但由于运动速度等于零或趋近于零，流体动压润滑尚未形 成或逐渐消失，轴与轴承必然直接接触，此时处于边介润滑甚至是半干摩擦状态。

(2)轧机操作中，由于产生震动或进水过多或供油不足或油质有问题都可能产生混合润滑。

(3)轧机运转正常平稳时，呈流体润滑.

因此，油膜轴承的润滑特点是上述三种情况交替存在的混合润滑。

为适应钢铁企业高速、重载、自动化、大型化和高产的需要，解决轧机油膜轴承的润滑要求，满足日趋苛刻的工况条件，轧机油膜轴承所用的润滑油--油膜轴承油应运而生。

二、油膜轴承油的使用性能要求

轧机油膜轴承的润滑特点，决定了油膜轴承油必须满足其使用性能要求，方可保障轧机的正常运转和连续生产，因此，油膜轴承油需具备：

(1)优良的粘温性能(高粘度指数)，在轴承温度大幅度变动时，仍能实现各个润滑部位的正常润滑。

(2)优越的抗乳化性能(即分水性)，在长期使用中能迅速分离油中水份。

(3)良好的抗磨及极压性能，运转时油中混入少量水分时，仍能形成油膜保持重载和抗磨性能。

(4)良好的抗磨、防锈、抗泡沫性能，防止润滑系统产生锈蚀，阻塞油路、造成磨损和供油不足。

(5)良好的氧化安定性、清洗性与过滤性。使润滑系统油路畅通，保证润滑正常。

三、油膜轴承油的润滑管理及使用要求

(一)、油膜轴承油的润滑管理

资料表明，引起机械故障或早期磨损的主要原因，一半以上都与润滑技术管理有关。搞好润滑管理，防止轴承、齿轮等摩擦运动部件的擦伤或烧结，防止和减少磨损，减少摩擦阻力，预防设备事故的发生，提高设备生产效率；节约能源，提高能源有效利用率，增加经济效益，是润滑管理工作的主要任务。

1.润滑管理是一项专业技术管理，应设专职润滑技术管理人员，制订润滑管理制度，进行润滑技术知识的培训。

2.在合理的油箱容量前提下，保持油箱合理的油位，经常向油箱添补润滑油，使油箱内油液始终处于合理的运行油位，对油液脱气，沉淀机杂，分离水分和降低箱内油温均有利。

3.定时、定位抽取运行中油样，从油品气味、色度、粘度变化、含水量、分水性能、污染物类别与含量、抗泡性能等进行检测化验。进入润滑点的油中含水量超过0.1%时，机械磨损急剧增加；超过0.5%时的润滑状况将是很危险的。作好检测记录。

4.分析比较每次检测记录，对不良的润滑状态进行预测预报，制订出改进或防患措施。对系统的油位、油质、油温、油压控制报警与联锁要安全可靠，杜绝润滑事故的发生。

5.防止混油和控制油的污染：

(1)油品购买、入库、贮存、发出和废油处理，应有严格的管理制度，按不同品种，牌号分别进行，有明显的易于区分的标牌或标志，标明品名，牌号，日期等。严禁混存，防止错用造成混油事故。

(2)贮运和贮存中，要严格保证容器的清洁和密闭，防止尘埃、杂质、雨水的侵入。应在避光，阴凉通风，留有消防通道的库房存放。临时露天存放时，应使桶盖保持略显倾斜状态的位置，以防雨水侵入。油品勿与铜铅等促进氧化反应的金属接触。

(3)润滑油验收复验主要项目：粘度、粘度指数、含水量、抗乳化性、极压性。清洁度要求机械杂质在0.01%内，无水分和沉淀物痕迹等。

(4)油箱顶部的人孔盖板应盖严，切勿敞开。所设空气滤清器过滤精度在100目以上，定期检查清理，油箱下部的排污阀定时排放。往油箱添补润滑油应用管道泵送，并装设适当过滤精度的过滤器。油箱应定期清理沉淀油泥，不允许用带纤维织物擦抹油箱内表面。

(5)更换堵塞的过滤器滤芯时，应排尽滤筒内存油，谨防污物进入过滤器下游管道，造成严重的无法挽救的二次污染，否则将直接危及润滑点处的正常润滑。

(6)根据在用油品的色度、粘度、水份和污染度等指标变化情况，按时按质换油。

6.首次使用油膜轴承油的单位，除对原润滑系统和设备进行全面彻底循环清洗合格外，还须做好如下几项工作：

(1)将油膜轴承油的理化性能指标的标准值和实际测试值，与国内外有关厂商油品的理化指标进行对比分析，结合自身设备工况情况，制订出替代使用的工作计划及意外情况发生时的技术措施，做到万无一失。

(2)用油部门应组织有关技术人员进行油品技术数据分析和研讨，以便充分了解油品的性能和正确的使用方法。

(3)新油品与在用油品的混兑试验，对两者之间相容性或发生化学反应，油质变化的客观情况应进行记录，并测试相关理化性能数据。

(二)、油膜轴承油在设备中的使用要求：

1.对润滑系统装置的技术要求：

润滑装置必须能对供油油质、油温、油压和油位进行全面控制，减少对在线润滑油的污染物侵入。对装置有如下技术要求：

(1)油箱设备两个，一用一备，定期切换，备用油箱清洗，油液升温沉淀，净油分水。

(2)油箱容积应为油泵每分钟排量的35～40倍，有的甚至更大。在高油位运行情况下，保证油液在油箱内足够长的滞留沉淀时间。

(3)油箱内应设置回油区脱气板-减少加油油流冲击；磁栅装置-吸附回油区中铁性机杂；浮动吸油口-液面下方适当位置吸油；自动排水装置或浸水报警装置-将沉淀分离出水及时排出；动态液位控制-对突发性大量油液外泄报警或联锁。

(4)供油过滤精度高，一般要求过滤精度达到10～20μm以保证油品的清洁度。

(5)供油温度应控制在40±2℃之间，保证供油油液的粘度。

(6)过滤器必须排尽过滤筒内残存空气后再进行切换。

(7)供油压力要保持恒定，润滑系统工作压力控制装置要有高的灵敏度和精确度，避免因压力变化，产生工作压力降，造成局部润滑系统供油不足，发生油膜轴承的磨损和烧结。

(8)润滑系统中的压力罐必须正常运行，控制合理的充油流量值和罐内液位，起到部分缓冲系统压力波动和应急油源的供给。

(9)润滑装置启泵供油后，应有一定的供油循环时间，使润滑供油管道和设备润滑部位的温度达到或接近供油油温，有利于各个润滑点工作油膜的形成。同时也有利于排尽供油管道中残存的气体。

(10)油箱中油液加热提温速度不宜过快，同时最好启泵进行油循环，以防止局部发生油过热变质。当进行加热沉淀分水时，油液加热温度以不超过65℃为宜。

(11)轧机启停加减速的时间长些较好，减少机械振动冲击而影响油膜强度。

2.润滑装置的清洗和投用：

润滑装置的清洗分新建系统和在线使用系统两种情况，一般采用通过系统管道，以循环方式进行冲洗。对于新建润滑系统，参照冶金部部标准YBJ207-85冶金机械设备安装工程施工及验收规范液压、气动和润滑系统的有关技术规定执行。在线使用系统的循环冲洗要点简介如下：

(1)排尽润滑系统和设备中的原用油液。

(2)清洗油箱，检查箱体内壁，涂漆层或防锈剂涂层应完好，无返锈脱落等现象，不应有任何肉眼可见污染物。

(3)循环冲洗回路应使设备润滑点与冲洗回路分开，无死角管段。并将回路中截止阀，节流阀和减压阀调整到最大开启度。

(4)冲洗油液用纯净的低粘度的基础油，与系统工作介质相容。冲洗油液应经过滤加入油箱，过滤精度不宜低于系统使用的过滤精度。冲洗油液温度不超过60℃。

(5)冲洗油液应与冲洗回路的内壁全部接触，冲洗流速应使油流呈紊流状态，冲洗过程中应采用振动管路的方法来加强冲洗效果。

(6)在过滤器出口管道至供油干管末端之间分段抽取冲洗油样进行检验。连续进行2-3次，以平均值达到清洁度等级的要求。抽取油样严格按规定的程序，取样容器必须清洁，以免油样失真。

(7)系统冲洗合格后，将冲洗油液全部排除干净，不得剩留残液。为防止工作油粘度下降，有必要可再用工作油液进行冲洗，并作相应检验，确保润滑系统投运的清洁度。

(8)工作油经过滤加入油箱至高油位后，进行系统的油温、油压、油位、油质等控制调节，并检查润滑系统的控制报警和联锁，按润滑系统操作规程要求投入运行。

总之，润滑对象-机械设备设计与造的质量精良；润滑装置-机械设备设计与制造的质量精良；润滑装置-对供油油质、油温、温压和油位能全面精确控制；润滑介质-精制油品理化指标优良，性能稳定；润滑管理-严谨合理，理论与实践统一。做好四个方面的润滑工作，达到合理润滑的目的，增加经济效益。

工艺流程选段：拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有：大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。 拉伸强度与橡胶结构的关系： 分子间作用力大，如极性和刚性基团等； 分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到一定程度时达到平衡； 分子的微观结构，如顺式和反式结构的影响； 结晶和取向

工艺流程开始：

1综述

橡胶制品的主要原料是生胶、各种配合剂、以及作为骨架材料的纤维和金属材料，橡胶制品的基本生产工艺过程包括塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。

橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性矛盾的过程，通过各种加工手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，在加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化是具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。

2橡胶加工工艺

2.1塑炼工艺

生胶塑炼是通过机械应力、热、氧或加入某些化学试剂等方法，使生胶由强韧的弹性状态转变为柔软、便于加工的塑性状态的过程。

生胶塑炼的目的是降低它的弹性，增加可塑性，并获得适当的流动性，以满足混炼、亚衍、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵胶制造等各种加工工艺过程的要求。

掌握好适当的塑炼可塑度，对橡胶制品的加工和成品质量是至关重要的。在满足加工工艺要求的前提下应尽可能降低可塑度。随着恒粘度橡胶、低粘度橡胶的出现，有的橡胶已经不需要塑炼而直接进行混炼。

在橡胶工业中，最常用的塑炼方法有机械塑炼法和化学塑炼法。机械塑炼法所用的主要设备是开放式炼胶机、密闭式炼胶机和螺杆塑炼机。化学塑炼法是在机械塑炼过程中加入化学药品来提高塑炼效果的方法。

开炼机塑炼时温度一般在80℃以下，属于低温机械混炼方法。密炼机和螺杆混炼机的排胶温度在120℃以上，甚至高达160-180℃，属于高温机械混炼。

生胶在混炼之前需要预先经过烘胶、切胶、选胶和破胶等处理才能塑炼。

几种胶的塑炼特性：

天然橡胶用开炼机塑炼时，辊筒温度为30-40℃，时间约为15-20min；采用密炼机塑炼当温度达到120℃以上时，时间约为3-5min。

丁苯橡胶的门尼粘度多在35-60之间，因此，丁苯橡胶也可不用塑炼，但是经过塑炼后可以提高配合机的分散性

顺丁橡胶具有冷流性，缺乏塑炼效果。顺丁胶的门尼粘度较低，可不用塑炼。

氯丁橡胶得塑性大，塑炼前可薄通3-5次，薄通温度在30-40℃。

乙丙橡胶的分子主链是饱和结构，塑炼难以引起分子的裂解，因此要选择门尼粘度低的品种而不用塑炼。

丁腈橡胶可塑度小，韧性大，塑炼时生热大。开炼时要采用低温40℃以下、小辊距、低容量以及分段塑炼，这样可以收到较好的效果。

2.2混炼工艺

混炼是指在炼胶机上将各种配合剂均匀的混到生胶种的过程。混炼的质量是对胶料的进一步加工和成品的质量有着决定性的影响，即使配方很好的胶料，如果混炼不好，也就会出现配合剂分散不均，胶料可塑度过高或过低，易焦烧、喷霜等，使压延、压出、涂胶和硫化等工艺不能正常进行，而且还会导致制品性能下降。

混炼方法通常分为开炼机混炼和密炼机混炼两种。这两种方法都是间歇式混炼，这是目前最广泛的方法。

开炼机的混合过程分为三个阶段，即包辊（加入生胶的软化阶段）、吃粉（加入粉剂的混合阶段）和翻炼（吃粉后使生胶和配合剂均达到均匀分散的阶段）。

开炼机混胶依胶料种类、用途、性能要求不同，工艺条件也不同。混炼中要注意加胶量、加料顺序、辊距、辊温、混炼时间、辊筒的转速和速比等各种因素。既不能混炼不足，又不能过炼。

密炼机混炼分为三个阶段，即湿润、分散和涅炼、密炼机混炼石在高温加压下进行的。操作方法一般分为一段混炼法和两段混炼法。

一段混炼法是指经密炼机一次完成混炼，然后压片得混炼胶的方法。他适用于全天然橡胶或掺有合成橡胶不超过50%的胶料，在一段混炼操作中，常采用分批逐步加料法，为使胶料不至于剧烈升高，一般采用慢速密炼机，也可以采用双速密炼机，加入硫磺时的温度必须低于100℃。其加料顺序为生胶—小料—补强剂—填充剂—油类软化剂—排料—冷却—加硫磺及超促进剂。

两段混炼法是指两次通过密炼机混炼压片制成混炼胶的方法。这种方法适用于合成橡胶含量超过50%得胶料，可以避免一段混炼法过程中混炼时间长、胶料温度高的缺点。第一阶段混炼与一段混炼法一样，只是不加硫化和活性大的促进剂，一段混炼完后下片冷却，停放一定的时间，然后再进行第二段混炼。混炼均匀后排料到压片机上再加硫化剂，翻炼后下片。分段混炼法每次炼胶时间较短，混炼温度较低，配合剂分散更均匀，胶料质量高。

2.3压延工艺

压延是将混炼胶在压延机上制成胶片或与骨架材料制成胶布半成品的工艺过程，它包括压片、贴合、压型和纺织物挂胶等作业。

压延工艺的主要设备是压延机，压延机一般由工作辊筒、机架、机座、传动装置、调速和调距装置、辊筒加热和冷却装置、润滑系统和紧急停车装置。压延机的种类很多，工作辊筒有两个、三个、四个不等，排列形式两辊有立式和卧式；三辊有直立式、Γ型和三角形；四辊有Γ型、L型、Z型和S型等多种。按工艺用途来分主要有压片压延机（用于压延胶片或纺织物贴胶，大多数三辊或四辊，各辊塑度不同）、擦胶压延机（用于纺织物的擦胶，三辊，各辊有一定得速比，中辊速度大。借助速比擦入纺织物中）、通用压延机（又称万能压延机，兼有压片和擦胶功能、三辊或四辊，可调速比）、压型压延机、贴合压延机和钢丝压延机。

压延过程一般包括以下工序：混炼胶的预热和供胶；纺织物的导开和干燥（有时还有浸胶）

胶料在四辊或三辊压延机上的压片或在纺织物上挂胶依机压延半成品的冷却、卷取、截断、放置等。

在进行压延前，需要对胶料和纺织物进行预加工，胶料进入压延机之前，需要先将其在热炼机上翻炼，这一工艺为热炼或称预热，其目的是提高胶料的混炼均匀性，进一步增加可塑性，提高温度，增大可塑性。为了提高胶料和纺织物的粘合性能，保证压延质量，需要对织物进行烘干，含水率控制在1-2%，含水量低，织物变硬，压延中易损坏，含水量高，粘附力差。

几种常见的橡胶的压延性能 天然橡胶热塑形大，收缩率小，压延容易，易粘附热辊，应控制各辊温差，以便胶片顺利转移；丁苯橡胶热塑性小，收缩率大，因此用于压延的胶料要充分塑炼。由于丁苯橡胶对压延的热敏性很显著，压延温度应低于天然橡胶，各辊温差有高到低；氯丁橡胶在75-95℃易粘辊，难于压延，应使用低温法或高温法，压延要迅速冷却，掺有石蜡、硬酯酸可以减少粘辊现象；乙丙橡胶压延性能良好，可以在广泛的温度范围内连续操作，温度过低时胶料收缩性大，易产生气泡；丁腈橡胶热塑性小，收缩性大，在胶料种加入填充剂或软化剂可减少收缩率，当填充剂重量占生胶重量的50%以上时，才能得到表面光滑的胶片，丁腈橡胶粘性小易粘冷辊。

2.4压出工艺

压出工艺是通过压出机机筒筒壁和螺杆件的作用，使胶料达到挤压和初步造型的目的，压出工艺也成为挤出工艺。

压出工艺的主要设备是压出机。

几种橡胶的压出特性：天然橡胶压出速度快，半成品收缩率小。机身温度50-60℃，机头70-80℃，口型80-90℃；丁苯橡胶压出速度慢，压缩变形大，表面粗糙，机身温度50-70℃，机头温度70-80℃，口型温度100-105℃；氯丁橡胶压出前不用充分热炼，机身温度50℃，机头℃，口型70℃；乙丙橡胶压出速度快、收缩率小，机身温度60-70℃，机头温度80-130℃，口型90-140℃。丁腈橡胶压出性能差，压出时应充分热炼。机身温度50-60℃，机头温度70-80℃。

2.5注射工艺

橡胶注射成型工艺是一种把胶料直接从机筒注入模性硫化的生产方法。包括喂料、塑化、注射、保压、硫化、出模等几个过程。注射硫化的最大特点是内层和外层得胶料温度比较均匀一致，硫化速度快，可加工大多数模压制品。

橡胶注射成型的设备是橡胶注射成型硫化机。

2.6压铸工艺

压铸法又称为传递模法或移模法。这种方法是将胶料装在压铸机的塞筒内，在加压下降胶料铸入模腔硫化。与注射成型法相似。如骨架油封等用此法生产溢边少，产品质量好。

2.7硫化工艺

早先，天然橡胶的主要用途只是做擦字橡皮；后来才用于制造小橡胶管。直到1823年，英国化学家麦金托什才发明将橡胶溶解在煤焦油中然后涂在布上做成防水布，可以用来制造雨衣和雨靴。但是，这种雨衣和雨靴一到夏天就熔化，一到冬天便变得又硬又脆。为了克服这一缺点，当时许多人都在想办法。美国发明家查理•古德伊尔也在进行橡胶改性的试验，他把天然橡胶和硫黄放在一起加热，希望能获得一种一年四季在所有温度下都保持干燥且富有弹性的物质。直到1839年2月他才获得成功。一天他把橡胶、硫黄和松节油混溶在一起倒入锅中（硫黄仅是用来染色的），不小心锅中的混合物溅到了灼热的火炉上。令他吃惊的是，混合物落入火中后并未熔化，而是保持原样被烧焦了，炉中残留的未完全烧焦的混合物则富有弹性。他把溅上去的东西从炉子上剥了下来，这才发现他已经制备了他想要的有弹性的橡胶。经过不断改进，他终于在1844年发明了橡胶硫化技术。

在橡胶制品生产过程中，硫化是最后一道加工工序。硫化是胶料在一定条件下，橡胶大分子由线型结构转变为网状结构的交联过程。硫化方法有冷硫化、室温硫化和热硫化三种。大多数橡胶制品采用热硫化。热硫化的设备有硫化罐、平板硫化机等。

2.8其他生产工艺

橡胶制品的生产工艺还有浸渍法、涂刮法、喷涂法、蕉塑法等。

3橡胶配方设计

3.1橡胶的硫化（交联）

交联是橡胶高弹性的基础，其特点是在一个橡胶分子链上仅形成少数几处交联点，因此不会影响橡胶分子链段的运动。

橡胶的硫化体系较多，常见的有：硫黄硫化体系、过氧化物硫化体系、树脂硫化体系、氧化物硫化体系等

3.1.1硫黄硫化体系

主要适应于二烯类橡胶，其硫化活性点是在双键旁边的α氢原子。

组成：

 硫黄

 活性剂：氧化锌，硬脂酸

 促进剂：噻唑类（DM，M），次磺酰胺类（CZ，NOBS），秋兰姆类（TETD，TMTM，TMTD），胍（D）

图 1 硫黄硫化体系的结构特点

表1硫黄硫化体系分类

硫化体系 硫黄/促进剂（S/A）比 交联键组成 性能特点

普通硫黄硫化体系 >1 以多硫键为主 动态疲劳性能好；老化性能差

半有效硫黄硫化体系（Semi-EV） ≈1 以单硫键和双硫键为主 老化性能好；压缩永久变形小；无硫化返原

有效硫黄硫化体系（EV） <<1

3.1.2过氧化物硫化体系-自由基机理

1 常见的过氧化物有：DCP（二枯基过氧化物）、BPO、DCBP、双2，5

2 助交联剂：抑制聚合难自由基无用的副反应。如TAIC，TAC，HVA-2

3 过氧化物硫化橡胶性能特点：老化性能好，压缩永久变形小，制品透明性好。

表 2 过氧化物的交联效率

橡胶品种 交联效率 原因

NR 1 自由基的活性主要与甲基的超共轭作用有关，同时位阻较大，无法出笼格

BR，SBR 10-50 脱氢的速度为NR的1/3，但活性高，位阻小，能较快地与双键加成，形成交联键和新自由基

NBR >1 腈基影响交联作用

PE，EPDM 1

EPR 0.4

IIR 0

3.1.3氧化物硫化体系

这是含卤素橡胶的主要硫化剂。通常有氧化锌/氧化镁（5/4）、氧化铅或四氧化三铅（10-20，耐水制品）

3.2橡胶的填料

未加填料的橡胶，力学性能和工艺性能均较差，无法使用。

3.2.1作用

 补强性：拉伸强度，撕裂强度，耐磨性

 加工性能

 降低成本

3.2.2填料的结构

3.2.2.1粒径

一般来说，粒径越小，强度越高。

表 3 常用补强剂及填充剂的粒径范围（mμ）

填料名称 缩写 料径范围

槽黑 23-30

高耐磨炭黑 HAF 26-35

半补强炭黑 SRF 60-130

气相法白炭黑 水合二氧化硅 10-25

沉淀法白炭黑 10-40

氧化锌 ZnO 100-500

轻质碳酸钙 CaCO3 1000-3000

超细碳酸钙 白艳华 25-100

硬质陶土 90% <1000

普通滑石粉 TALC 5000-20000

3.2.2.2结构

粒子形状及内部结构（吸油值法，DBP）。一般吸油值越大，结构性越强，改善性能越明显。

3.2.2.3比表面积

粒子形状（BET法，CATB法）。比表面积越大，强度越高。

3.2.2.4化学结构

反应性（PH值表示）。如炭黑表面的羧基、白炭黑和普通浅色填料表面的羟基等，酸性填料常影响橡胶的硫化，因此需加入活性剂，消除酸性。

3.2.2.5填料的处理方法

填料表面一般为亲水性的，而聚合物是憎水的，两者相容性较差，必须进行表面处理。

3.2.2.6表面活性剂

（1） 结构：有机化合物，具有不对称的分子结构，由亲水和疏水两部分基团组成。

（2） 亲水部分：-OH，-COOH，-NH2，-NO2，-SH

（3） 疏水部分：长链式、苯环式或烃类

3.2.2.7偶联剂

（1） 分类：硅烷，钛酸酯、铝酸酯、高分子偶联剂等

（2） 结构特点：亲水部分与表面活性剂相似，但疏水部分能与聚合物形成化学结合或物理缠结。

（3） 对性能的影响：低分子偶联剂通常在降低粘度的同时，提高力学性能；高分子偶联剂则在大幅度提高力学性能的同时，增加体系的粘度，这是由于分子之间作用力增强的缘故。

3.3软化剂和增塑剂

3.3.1软化剂的作用

（1） 降低体系的粘度，增加流动性，降低硫化橡胶的硬度；

（2） 改善粘着性能；

（3） 有助于填料的分散；

（4） 便于压出和成型。

3.3.2常见品种

（1） 操作油（软化剂，用量较大）：分子量300-600的烃类或芳香烃类（如机油，链烷烃油，芳香烃油，石蜡油等）

（2） 极性的酯类（在非极性橡胶中使用，称为增塑剂，其特点为脆性温度、且用量较少）：低分子酯类（DOP，DBP，DOS）和高分子酯类（己二酸乙二醇酯）

3.3.3选择原则

（1） 热力学（主要因素）：自由能ΔF=ΔH（热焓） - TΔS（熵变）。一般混合过程中，自由度增加，ΔS>0；ΔH >0（吸热），尽可能小。

（2） 溶度参数：用Hildebrand方程进行判断。

δ1与δ2越接近，ΔH越小。

极性橡胶——极性软化剂；非极性橡胶——非极性软化剂

（3） 溶剂化作用（次要因素）：一般认为，橡胶的双键有一定的亲核性，增塑剂酯类有亲电性，通过亲电-亲核作用增加了两者的界面强度，相容性增加，不过这种亲电-亲核作用较弱，因此一般用量不宜过大（5-10phr）。如NR与DBP，NBR与芳烃油的相容性，SBR、BR与NR的差异，

（4） CR的溶剂选择原则

3.4橡胶的防护体系

老化是指一切使橡胶性能劣化的过程。如O2，O3，热，光，疲劳，力，催化剂，化学介质等，为了考察这些影响因素，设计了许多试验方法。

氧弹试验 O2

热氧老化试验 O2，热

光老化试验 光（户外，室内，人造光）

臭氧老化试验 O3

疲劳试验 力，疲劳

DSC、TG 热氧化，O2，空气；热降解，N2

3.4.1分类

物理：迁移、隔绝氧的作用

防 老 剂

化学：无污染型（酚类，1010，1076；硫化二丙酸酯（DLTP，DSTP）；亚磷酸酯，168）；污染型（胺类，RD，D，A）

防护体系 对苯二胺类（4010，4010NA）

抗臭氧剂

线形碳氢化合物(粗晶蜡，微晶蜡)

紫外线剂（橡胶不常用、炭黑的作用）

金属离子钝化剂

3.4.2反应机理

（1） 链引发

E = 0

（2） 链增长

E = 4-9kcal/mol

E = 0kcal/mol

E = 30kcal/mol

而金属粒子则催化ROOH的分解。

（3） 链终止

3.5配方设计与硫化橡胶物性的关系

3.5.1拉伸强度

拉伸强度是表征制品能够抵抗拉伸破坏的极限能力。影响橡胶拉伸强度的主要因素有：大分子链的主价键、分子间力以及高分子链柔性。

一 拉伸强度与橡胶结构的关系

（1） 分子间作用力大，如极性和刚性基团等；

（2） 分子量增大，范德华力增大，链段不易滑动，相当于分子间形成了物理交联点，因此随分子量增大，拉伸强度增高，到一定程度时达到平衡；

（3） 分子的微观结构，如顺式和反式结构的影响；

（4） 结晶和取向

二 拉伸强度与硫化体系的关系

（1） 交联密度：有一极大值。

（2） 交联键类型：随交联键能增加，拉伸强度减小；多硫键具有较高的拉伸强度，因为弱键在应力状态下能起到释放应力的作用，减轻应力集中的程度，使交联网能均匀地承受较大的应力。对于能产生结晶的NR等，交联弱键的早期断裂，还有利于主链的定向结晶。

三 拉伸强度与填料的关系

大量的试验表明：粒径越小，比表面积越大，表面活性越大，结构性越高，补强的效果越好。同时随填料用量增加，有最大值，其大小受橡胶品种和填料类型的影响。

四 拉伸强度与软化剂的关系

软化剂的加入会损失拉伸强度，且与软化剂与橡胶的相容性有关。

3.5.2撕裂强度

橡胶的撕裂是由于材料中的裂纹或裂口受力时迅速扩大而导致破坏的现象，一般是沿着分子链数目最小，即阻力最小的途径发展。主要与橡胶应力-应变曲线的形状和粘弹性有关。与橡胶品种、硫化体系、软化剂均有关系。