發布日期：2022-04-26 點擊率：47
鋼鐵行業作為國民經濟支柱產業，經過改革開放40年的發展，發生了翻天覆地的變化。40多年來，為了追趕世界先進水平，中國鋼鐵行業的工作者從學習模仿到自主創新，改變了中國鋼材嚴重依賴進口的局面，為實現高質量發展，鋪陳了一條康莊大道。作為國內鋼鐵行業龍頭企業，寶鋼多年來一直通過技術創新和管理變革提升生產效率，降低能耗和排放，在保持行業競爭力的同時，也給行業樹立了標桿。
隨著中國經濟朝著高質量發展轉型，有專家指出，鋼鐵企業需要向技術高效化、管理精益化、結構清潔低碳化、資源循環化和實施標準化的方向前進。在此背景下，在“提升效率”方面已經十分完善的寶鋼，逐步將目光聚焦到了一些精細化領域，比如潤滑管理。
鋼鐵企業采用自動化連續性的生產模式，設備的穩定可靠工作極為重要，像寶鋼這樣的大型鋼鐵企業生產規模較大、產線機組眾多、工況各有不同，而復雜惡劣的工況條件對設備提出苛刻的潤滑要求，特別是現代化鋼鐵設備結構緊湊、精度高、價格貴，良好的潤滑管理不僅能夠幫助延長設備壽命、減少故障次數及異常停機時間、降低生產維護及備件費用，還能幫助降低能耗和廢油排放，優化資源利用。
延長“高空換油”周期，安全環保還節能!
寶鋼硅鋼廠里有56臺冷卻水塔，由于其風機減速箱位于19米高的平臺，油品取樣比較困難，無法進行周期檢測，一直以來寶鋼只能根據經驗制定換油周期，每7000小時就要更換一次減速箱油。然而風機減速箱的特殊結構和位置，使得每次換油必須以人工方式“高空作業”，操作相當不便，還非常耗時，更有潛在的安全風險。頻繁的換油需求和高昂的換油成本，讓寶鋼困擾不已。為此寶鋼找到了埃克森美孚，尋求專業的潤滑解決方案。
經埃克森美孚工程師現場檢查，發現寶鋼原先在減速箱軸承上使用的礦物油抗氧化性能較差，時間一長齒輪上容易形成油泥沉積，因而導致換油周期短。同時，由于礦物油牽引系數較高，會導致風機減速箱能耗較高。經過工程計算，埃克森美孚推薦客戶使用美孚SHC? 629合成潤滑油替代原先的礦物油，以滿足風機減速箱軸承長壽命運行和節能降耗的需求。
美孚SHC?合成油與礦物油抗氧化性測試對比圖
與普通礦物油相比，美孚SHC? 629合成潤滑油在設備保護、油品壽命及無故障操作等方面表現杰出，進而幫助提高生產力。作為一款性能卓越的齒輪與軸承潤滑油，美孚SHC? 629合成潤滑油具備優越的抗高溫及抗氧化性能，能有效減少油泥沉積;即使在應用于負荷極重的齒輪和受高剪切作用的軸承時，仍能承受機械剪切力的作用，而黏度則幾乎沒有降低，因此能夠在實際工作溫度下，滿足冷卻水塔風機減速箱中的兩種低速軸軸承的潤滑需求，使“高空換油”作業問題得到了極大的改善，換油周期從原來的7,000小時延長至28,000小時[1]，顯著減少了換油次數和工程師換油時的安全隱患。
不僅如此，由于分子內摩擦力比礦物油小了很多，美孚SHC? 629合成潤滑油還給工廠帶來了顯著的節能效果，大幅降低了風機減速箱的能耗。通過現場控制變量條件下的對比能耗測試，發現使用美孚SHC? 629合成潤滑油，較原先使用的ISO VG 150礦物油節約電耗達0.9%[2]，一年下來56臺冷卻水塔可降低能耗約306兆瓦時(MWh)，每年減少228噸二氧化碳排放，加上延長換油周期帶來的效益，僅僅是這56臺冷卻水塔就可每年為寶鋼節省超過21萬元的維護成本[3]，每年減少廢油排放約2,100升[4]。
選擇合適的潤滑油品，“電老虎”進一步節能減排!
類似的狀況也發生在空壓機上。由于對壓縮空氣需求量非常大，主要用于氣動傳動、干燥、金屬切割、設備冷卻、處理火焰及工廠儀表吹掃等各個環節，空壓機在寶鋼的應用十分廣泛，設立了多個空壓站，耗電量占比非常高。寶鋼通過優化空壓機組本體的設計和選型、改進壓縮空氣系統管網的運行和管理、以及先進生產工藝的應用，已經實現了主要生產區域內的壓縮空氣系統能源利用效率的提高，有效降低了空壓機組的生產成本。從細節處比如潤滑油的升級入手，實實在在幫助寶鋼實現了空壓機系統的節能降耗。
以螺桿式空壓機為例，其潤滑方式可分為噴油潤滑和無油潤滑，噴油式的主要潤滑部件是螺桿和軸承，而無油式的主要潤滑部件為同步齒輪和軸承。無論是螺桿還是同步齒輪，摩擦副間都以滑動摩擦為主，與礦物油相比，合成潤滑油能夠更加有效地降低部件表面的摩擦，因而產生顯著的節能效果。而另一種離心式空壓機在使用合成潤滑油時，也能夠更加有效地降低齒輪嚙合時的表面摩擦，因而節能效果顯著。
除此以外，由于具備更優越的抗氧化性能，合成潤滑油的高溫表現更優于礦物油，能有效幫助減少積碳的形成，避免潤滑故障和非計劃停機，幫助延長換油周期。
寶鋼冷軋廠2#彩涂線空壓站的4臺螺桿式空壓機，原先采用的專用礦物油因抗氧化性能較差，高溫時容易產生積碳，且易于揮發，采購成本高昂。埃克森美孚工程師現場檢查后，推薦使用美孚SHC? 626合成潤滑油以改善空壓機的潤滑現狀。經現場對比測試，使用美孚SHC? 626合成潤滑油替代ISO VG 68專用礦物油，可節約電耗約5.7%[5]。根據保守估算，僅這4臺空壓機使用美孚SHC? 626合成潤滑油，每年可為寶鋼節省能耗約376兆瓦時(MWh)，減少超過293噸二氧化碳的排放，節約27萬多元人民幣[6]，這其中還不包括因使用合成油而避免的非正常停機損失和空壓機維護成本等。
而對寶鋼硅鋼部壓縮器站的9臺離心式空壓機，埃克森美孚工程師則推薦使用美孚SHC? 624合成潤滑油替代ISO VG 32礦物油，不僅幫助有效解決了軸承潤滑不良的問題，還為寶鋼帶來了每年67萬千瓦時(KWh)的能耗節省，由此每年可減少二氧化碳排放約560噸，僅在節能和潤滑油采購方面就能為公司每年節省超過44萬元人民幣[7]。
優化油品庫存管理，也是有效的減排措施!
為了滿足生產需要，寶鋼集團有大量的潤滑油品庫存。然而由于市場變化原因，美孚威格力? 533和美孚威格力? 546有大量的庫存不能及時投入使用，這不僅占用了庫存空間，而且也是一種資金的浪費。
經美孚?優釋達?現場工程服務調研，并在計算的基礎上提出潤滑油調和方案，建議將現有大量庫存的美孚威格力? 533和美孚威格力? 546按一定比例進行現場油品混合，將混合油作為美孚威格力? 537的替代產品，用于寶鋼下屬第一鋼鐵廠熱軋車間的一條初軋生產線和七條精軋生產線。調和方案綜合考慮調和后油品的黏度和主要理化指標及黏度控制極限問題，將原先黏度為ISO VG 220和ISO VG 460的兩款潤滑油混合成ISO VG 320黏度的調和油，并兼顧環境因素調整調和方式，建議可使用加熱裝置將原儲油罐的油品加熱到40攝氏度以上，同時在調和前期、中期和后期提供定期油品分析及維護建議，并提供現場快速黏度測試和相應潤滑管理與設備維護的培訓，以保證整個操作過程的油品調和效果和投入使用后續的運行維護。
使用調和潤滑油這幾條熱軋生產線原先均使用美孚威格力? 537作為設備潤滑油品，每年有很大的使用和消耗量。調和替代方案的有效執行有效幫助寶鋼平衡了潤滑油庫存，使資源得到了更有效合理的利用，實現了更為可持續性的生產，據計算，還可為寶鋼帶來超過33萬元的成本節省[8]。
全面優化的潤滑管理幫助寶鋼有效提升設備可靠性，實現更為高效、綠色的生產，更進一步挖掘其可持續性發展潛力。寶山鋼鐵股份有限公司工程師施華杰先生曾經表示：“我們與埃克森美孚開展了多方面的多年合作，不僅通過美孚?優釋達?的多項定制化服務幫助我們簡化了設備潤滑方案，改善了庫存管理，更是通過高性能潤滑產品降低了用油成本，幫助節能減排，并提高生產效率。”
[1] 美孚合成油Mobil SHC? 629即使應用于負荷極重的齒輪和受高剪切作用的軸承時，仍能承受機械剪切力的作用，而黏度則幾乎沒有降低，在工作溫度時的黏度大于軸承實際需要的黏度;而實驗室測試顯示PAO 基礎油的壽命可達到礦物基礎油的6-8 倍，按照保守4 倍壽命周期換油，應用美孚合成油Mobil SHC? 629 后，換油周期從7,000 小時延長至28,000 小時。
[2] 在實際工況下，采用統計平均電流的方法，對比統計1#冷卻塔風機減速箱使用ISO VG 150 礦物油運行的平均電流和減速箱使用Mobil SHC? 629 運行的平均電流。經過跟蹤對比冷卻塔風機減速箱電流值，使用美孚合成油Mobil SHC? 629 替代礦物油ISO VG 150 后，平均電流值下降0.9%，即節約電耗達0.9%。
[3] 平均電耗節省按56臺機器年總電耗計算，平均電價0.72元/千瓦時，當地的二氧化碳(溫室氣體)與每千瓦時電能生產因子為0.7812公斤/千瓦時，以合成油節能0.9%估算。
[4] 目前年度潤滑油更換次數為0.5次/年，使用美孚合成油Mobil SHC? 629后建議年度潤滑油更換次數為0.125次/年，每次換油的系統容量為100升。
[5] 在實際工況下，對冷軋車間2# 彩涂空壓站無油螺桿式空壓機分別使用ISO VG 68專用礦物油和Mobil SHC? 626進行潤滑時，分別記錄空壓機穩定運行時的加載/卸載電流，并加以比較。測試結果顯示使用美孚合成油Mobil SHC? 626較使用ISO VG 68專用礦物油平均電流值下降5.7%，即可節省電耗約5.7%。
[6] 按冷軋彩涂站4臺螺桿式空壓機采用美孚合成油Mobil SHC? 626進行潤滑計算年總電耗，平均加載功率244千瓦，平均卸載功率93千瓦，以合成油節能5.7%保守估算，平均電價0.7168元/千瓦時，按電網每提供1千瓦時的電力需要向環境排放0.84千克二氧化碳計算年總排放量。
[7] 選擇工況穩定的，具有增速齒輪的空壓機分別使用某品牌ISO VG 32號礦物油和Mobil SHC? 624進行潤滑時，分別記錄空壓機在不同進氣閥開度狀態下的電流，并加以比較。結果表明不同進氣閥開度下，電流有0.83%~1.46%的節能，最終效益測算按照節能比例的平均值1.06% 保守估算，計算硅鋼站9臺離心式空壓機采用美孚合成油Mobil SHC? 624進行潤滑的年總電耗，同時按電網每提供1千瓦時的電力需要向環境排放0.84千克二氧化碳計算年總排放量。
[8] 將庫存500桶美孚威格力? 533和500桶美孚威格力? 546調和后按一年時間分批投入系統使用，計算這些油品的當前總價值。并假設這批油品按照原先使用方法三年使用完折算的當前價值，進行比較。
