تولید هیچ فلزی بدون روغن ممکن نیست !

اصل مقاله منتشر شده به قلم من در روزنامه دنیای خودرو را در اینجا منتشر می کنم

صنایع مختلفی در حال رقابت با یکدیگر هستند تا عنوان صنعت مادر را برای خود کسب نموده و اعتبار صنعت خود را به رخ صنعتگران دیگر بکشانند. اگر صنعت فلزی( فولادی، آلومینیوم و مس) را به عنوان صنعت مادر نام گذاری نماییم راه به بیراهه نرفته است، چرا که از هر منظری که نگاه نماییم این صنعت تاثیر بساری زیادی بر شاخص های اقتصادی و تولیدی دارد. این تاثیر به حدی است که امکان حذف و نادیده گرفتن تاثیر وابستگی صنایع دیگر بر تامین ملزومات مورد نیاز خود برای ادامه حیات غیرممکن است. اما در چرخه تولید این صنعت، محصولات مختلفی مصرف می شوند که یکی از مهمترین این مواد، روغن است. علاوه بر گستره وسیع تجهیزات و روانکارهای مورد نیاز آنها در زنجیره تولید فولاد، اگر که ادعا کنیم تولید فولاد بدون استفاده از روغن ممکن نیست ادعای درستی است. چرا که این روغن است که وظیفه محافظت از ماشین آلات و قطعات گرانقیمت تولید فولاد را بر عهده دارد. برای آشنایی بیشتر با روغن های مورد نیاز در صنعت فولاد در این مقاله همراه ما باشید.

روش‌های تولید فولاد خام

امروزه فن‌آوری‌های مورد استفاده در تولید محصولات فولادی در مراحل بعد از به دست آوردن فولاد مذاب یعنی ریخته‌گری و نورد، کم و بیش یکسان است. اما برای به دست آوردن فولاد مذاب یا خام، از فن‌آوری‌های مختلفی می‌توان استفاده کرد.

به طور کلی فولاد خام از دو روش زیر تولید می‌گردد:

1 - تهیه‌ آهن خام یا چدن مذاب در کوره بلند (BF) و تولید فولاد در کانورترهای اکسیژنی، نظیر ذوب‌آهن اصفهان.

2 - احیای مستقیم سنگ‌آهن (DR) و ذوب آهن‌اسفنجی (DRI) و قراضه (Scrap) در کوره‌های الکتریکی از قبیل قوس الکتریکی (EAF) نظیر فولاد خوزستان یا القایی (IMF)، نظیر مجتمع فولاد جنوب.

باتوجه به شرایط عملیاتی تولید فولاد، روغن های مناسب در این حوزه با مشکلات و دشمنان سرسختی از قبیل دمای بالا، فشار بالا، آلودگی های مختلف و رطوبت بسیار زیاد روبرو هستند. این عوامل دست به دست هم می دهند تا روغن های غیر استاندارد نتوانند کارکرد مناسبی داشته باشند. مهمترین روانکار هایی که در این صعنت مورد استفاده قرار می گیرند عبارتند از:

گریس های و روغن های مقام در دمای بالا در خط تولید نورد

روغن ها با قابلیت جداپذیری از آب بسیار مناسب در خط تولید نورد

روغن های هیدرولیک ضدآتش در خطوط نورد گرم و ریخته گری

گریس ها و روغن های مقام در برابر آتش مورد

روغن های دنده باز و روغن های گردشی و دنده مورد نیاز خطوط نورد

روغن های محافظ یا پوشش برای استفاه در خطوط تولید نورد سرد

همچنین انواع روغن های هیدرولیک، روغن توربین و ...

یکی از مهمترین و پرمصرف ترین روغن های مورد نیاز این صنعت روغن های دنده صنعتی از گریدهای ISO150تا ISO1000 می باشد. این روغن ها با روغن های دنده خودرو کاملا متفاوت بوده و قابل مقایسه نمی باشند. در این روغن ها به دلیل استفاده در تجهیزات با فشار بسیار بالا، داشتن خاصیت فشار پذیری بسیار مهم می باشد. این ویژگی با اضافه نمودن مواد افزودنی مناسب ایجاد می شود تا از تخریب فیلم روانکاری جلوگیری نماید. از جمله خواص دیگر مورد نیاز این روغن ها، مقاومت در برابر اکسیداسیون و جداپذیری بسیار سریع آب از روغن می باشد. همه روغن ها از آب جدا می شوند اما نکته ای که در روغن های مورد استفاده در چرخه تولید فولاد استفاده می شود میزان سرعت جداپذیری آب از روغن می باشد.

جداپذیری آب از روغن

این خاصیت بر اساس روش آزمون ASTM D1401 اندازه گیری می شود. کیفیت روغن پایه مورد استفاده در این روغن ها در خاصیت جداپذیری آب از روغن بسیار مهم می باشد. بیشترین مصرف روغن های دنده صنعتی در تولید فولاد در بازه ISO 220 تا IS680می باشد. برای افزایش گرانروی این روغن ها، لازم است از روغن پایه سنگین تر، یعنی برایت استاک استفاده شود. البته استفاده از مواد پلیمری به عنوان جایگزین برایت استاک، در بعضی تولید کنندگان دیده می شود اما به دلیل عمر و کیفیت پایین این مواد در برابر با حرارت بالا سبب بروز مشکلاتی برای مصرف کنندگان می گردد. لذا پیشنهاد می شود مصرف کنندگان حتما به استفاده از برایت استاک در تولید این روغن ها حساسیت به خرج داده و از تولید کنندگان این روغن را پیگیری نمایند. شایان ذکر است تنها تولید کننده برایت استاک در ایران شرکت نفت ایرانول است.

یکی از مشکلات رایج در صنایع فلزی، بحث خوردگی یا Micropittingاست، امروزه شرکت های داخلی با استفاده از مواد افزودنی مناسب، نسبت به تولید محصولات ویژه برای جلوگیری از این مشکل اقدام نموده اند. یکی از معروف ترین شرکت های سازنده دنده صنعتی ، شرکت Flender می باشد. این شرکت نسبت به تدوین استاندارد روغن های مناسب برای دنده های خود اقدام نموده که به استاندارد Flender معروف می باشد. در صورتی که نگرانی زیادی در زمینه این مشکل در کارخانه شما وجود دارد، استفاده از روغن های تولید شده مطابق با این استاندارد توصیه متخصصان روغن می باشد.

البته به غیر از روغن های دنده معدنی، از روغن های دنده صنعتی تولید شده با استفاده از روغن پایه سنتزی نظیر PAGو PAO در کارخانجات فولادی استفاده می شود.

خاصیت مقاومت در برابر اکسیداسیون روغن های مذکور نیز به دلیل حضور رطوبت، حرارت و هوا به عنوان مواد تسریع کننده اکسیداسیون روغن، بسیار مهم می باشد. در صورت اکسیداسیون در روغن، شاهد مشکلات مختلف از قبیل افزایش عدد اسیدی(TAN) تغییرات گرانروی، تشکیل رسوبات و لجن و ... خواهیم بود. افزایش عدد اسیدی سبب افزایش خوردگی در سیستم شده و لازم است نسبت به بروز این مشکل حساسیت به خرج دهیم. وقتی این حالت رخ بدهد لاجرم یا باید روغن را تعویض نموده یا با دستگاه خود خداحافظی نمایید. لذا هرچه خاصیت مقاومت در برابر اکسیداسیون این روغن ها بهتر باشد، طول عمر روغن و دستگاه شما افزایش یافته و شما هزینه کمتری برای نگهداری قطعات خود می پردازید. این خاصیت علاوه بر نوع مواد افزودنی استفاده شده، به کیفیت روغن پایه بستگی زیادی دارد. اگر در تولید روغن پایه استفاده شده از تکنولوژی راکتورهای هیدروژنیزاسیون استفاده شده باشد، مقاومت در برابر اکسیداسیون بیشتری دارد. از جمله مشکلات دیگری که به دلیل عدم استفاده از روغن پایه مناسب در تولید روغن های دنده رخ خواهد داد، تغییر سریع خاصیت جداپذیری آب از روغن و نیز ایجاد کف در سیستم است. ایجاد کف در سیستم سبب می شود تا پمپ ها نتوانند نسبت به انتقال روغن ها اقدام کرده و مشکلات عدم روانکاری و کاویتاسیون ایجاد شود.

به دلیل وجود عملیات ذوب و ریخته گری در کارخانجات فولاد، اجتناب از حرارت بسیار بالا، حتی تا 1000درجه سانتی گراد امکان پذیر نمی باشد. لذا استفاده از روغن های هیدرولیک ضدآتش در این چرخه بسیار ضروری می باشد.

همچنین در کارخانجاتی نظیر آلومینیوم سازی ها ، تولید مس و سایر کارخانجات ریخته گری ها که نسبت به تولید شمش اقدام می نمایند، روغن های قالب بسیار پر مصرف می باشند. در شرکت هایی که به سلامت پرسنل و چرخه محیط زیست توجه می نمایند از روغن های تولید شده پایه گیاهی به عنوان روغن قالب استفاده می کنند اما در غیر اینصورت در بعضی کارخانجات از روغن های تولید شده با پایه معدنی بهره می برند. در ایران روغن پایه گیاهی برای تولید روغن های مورد نیاز در این صنعت تولید نشده و وارات این روغن ها اجتناب ناپذیر است.

از جمله روغن های استفاده شده در صنایع فلزی، روغن های پوشش یا محافظ می باشد. عمده مصرف این نوع روغن ها در کارخانجات با خط تولید نورد سرد می باشد. پس از تولید ورق های فلزی، برای انبارش، حمل و نقل و ... بر روی هم قرار می گیرند. برای جلوگیری از زنگ زندگی و همچنین عدم چسبندگی ورق های تولیدی به یکدیگر، از روغن های محافظ استفاده می شود. این روغن ها در عین اینکه باید خاصیت چسبندگی سطحی خوبی داشته باشند اما نباید به مقدار زیاد بر روی ورق ها باقی بمانند.