水泥企业矿山设备用油国产化替代

字琴中国石化润滑油有限公司华南分公司

矿山设备处于连续运转、粉尘遍布、道路崎岖的恶劣工况，对设备所需的润滑油质量要求较高，通常选用进口品牌润滑油。本文针对华南区域某水泥企业的矿山设备，通过现场调研、制定国产化替代方案、跟踪润滑油试用效果等工作，验证了国产化方案的可行性，实现了长城油品的替代应用。

在矿山开采工段，矿山设备是其中至关重要的一环，直接关系到矿山生产的顺利进行，影响矿山生产效率[1]。润滑油可以说是矿山设备的“血液”，起着不可忽视的作用，能够通过润滑保护作用减少设备的摩擦和磨损，一定程度上提高设备运行寿命，保证设备安全、平稳运行。矿山设备通常在连续运转、低速、重载、粉尘遍布、道路崎岖的恶劣工况下运行，选择适宜的润滑油是确保设备正常高效运行的基本手段。

矿山设备品牌众多，所用润滑油各不相同，主要采用进口品牌润滑油，这是矿山企业润滑油采购周期长、润滑成本高的原因。目前，我国润滑工业水平逐渐提高，国产润滑油质量能够达到国际先进水平，可以为矿山设备提供高品质、个性化、差异化的产品，为润滑油国产化工作奠定了坚实的技术基础。

本文通过梳理华南某水泥企业矿山设备用油情况，结合客户对降本增效、设备平稳运行等需求，制定具有针对性的国产化方案并开展试用，结果显示长城润滑油能够满足设备润滑要求，能够保证设备运行正常平稳，验证国产化方案的可行性，达到成功在矿山设备上替代进口品牌的目的。

华南某水泥企业矿山设备主要有装载机、矿车、挖掘机、液压铲等，其润滑油使用情况见表1。

表1 华南某水泥企业矿山设备润滑油使用情况

根据该水泥企业的矿山设备用油情况，制定针对性的国产化替代方案。

矿山设备柴油机油国产化

矿山设备的柴油发动机长期处于低速、重载、冲击负荷大的工况条件，对柴油机油性能的要求较高，该水泥企业矿山设备配套的柴油发动机主要为康明斯、卡特、沃尔沃等品牌，满足非道路国III 排放标准要求，现场根据设备说明书及用油习惯和经验选择合适的柴油机油产品。目前矿山设备的发动机采用C品牌 CI-4 15W-40 柴油机油。长城尊龙T500 CI-4 15W-40 和在用油品的具体性能对比见表2。

由表2 可知，长城尊龙T500 CI-4 15W-40 与同质量级别的C 品牌 CI-4 15W-40 产品性能基本相当。长城尊龙T500 15W-40 具有强劲的清净分散性，能够有效防止沉积物引起的磨损，适用于矿用机械。所以，矿山设备柴油机油用长城尊龙T500 替代具有可行性。

表2 长城T500 CI-4 15W-40与C品牌CI-4 15W-40典型性能数据对比

矿山设备液压系统用油国产化

矿山设备的液压系统在野外作业时处于温度差异大、多粉尘、多水等恶劣的工况环境。矿山机械上使用的液压油产品需要具备良好的黏温性能，保证设备在露天温差大、油温高的环境下运行顺畅；
需具备良好的热氧化安定性，保证油品在高温连续运转时有较长的使用寿命；
需有良好的清洁度，防止污染物损坏机械部件；
为了保证液压系统更稳定地传递静压能，还要求油品具有良好的抗泡性和空气释放性，保证有效传递动力。该水泥企业矿山设备的液压系统工作压力25～30 MPa范围内，正常工作温度80～90 ℃，有些矿山设备液压油系统对油品清洁度有要求，有些则没有，总体来说，现场根据设备说明书、使用环境温度及用油习惯和经验选择合适的液压油产品。目前在矿山设备上使用的液压油为C 品牌 HD 46，长城AE 46 液压油和在用油品的具体性能对比见表3。

由表3 可知，长城AE46 液压油性能参数与C 品牌 HD 46 相当。从产品应用环境来看，长城AE46液压油特别适合高温、高压液压系统，以及要求润滑介质具有一定清洁度级别的液压系统的润滑。C 品牌 HD 系列可用于对分水性能要求较高的移动式和建筑设备的液压系统。结合矿山设备在油温80～90 ℃、压力30 MPa 左右的工况下运行，长城AE 46 液压油黏度指数较高说明黏温性能较好，能够在高温下保持足够的油膜厚度满足设备运行要求，且通过双泵试验适用于高压工况，所以长城AE 46 液压油替代C品牌 HD 46 产品具有可行性。

表3 长城AE 46与C品牌液压油典型性能数据对比

矿山设备其他油脂国产化

该水泥企业用油比较规范，主要根据设备说明要求及用油习惯和经验选择合适的润滑油产品。矿山设备齿轮传动系统的工作温度范围变化比较大，长期处于高负载、输出扭矩变化大、冲击负荷大的苛刻工况，要求选用的车辆齿轮油的抗磨性能和承载能力较为优异，能够满足各种苛刻条件的润滑需求；
具有良好的氧化安定性，有效减少氧化物的生成；
良好的抗极压和抗冲击性能，有效防止齿轮表面出现侵蚀或剥落。目前矿山设备的驱动桥或轮边减速器传动系统用油满足GB/T 13895 重负荷车辆齿轮油（GL-5）的技术指标要求，结合润滑部件的载荷情况选择80W-90 或85W-140 级别的车辆齿轮油。表4是长城GL-5 车辆齿轮油与在用产品性能对比情况。根据表中数据，二者性能总体相当，且长城GL-5油品的黏度指数、闪点指标更佳。所以采用长城GL-5 系列重负荷车辆齿轮油能够满足设备需求。

表4 长城GL-5车辆齿轮油与C品牌车辆齿轮油的典型性能数据对比

针对矿山设备所用的冷却液，因该水泥企业的矿山大多分布在华南、华中等区域，气温较高，因此对冷却液的低温性能要求不高。但是因矿山机械连续运转的工作特点，要求冷却液有较长的使用周期。通过对比长城乙二醇型发动机冷却液FD-2 和C 品牌长效重载冷却液的性能数据（表5）可以看出，二者性能总体相当。其中，冷却液的颜色主要是为了与水进行区分、防止现场误用，不同品牌的冷却液颜色有所差别。根据现场使用情况来看，该水泥企业矿山设备上使用的发动机冷却液换油周期为6 000 h。所以，采用长城乙二醇型重负荷发动机冷却液FD-2 能够满足现场设备的需求。

表5 长城发动机冷却液FD-2与C品牌长效冷却液的典型性能数据对比

润滑油作为保障机械部件正常运转的关键要素，直接影响到设备运行的可靠性、稳定性及安全性。通过对在用油品的定期检测分析，能够判断油品的性能变化趋势，预测油品使用周期，及时更换失效的润滑油，有效保障机械部件的正常运转[2]。根据华南区域某水泥企业矿山设备润滑油使用情况的调研，其矿山设备发动机油、液压油通常占矿山整体用油量的80%～85%，为了进一步验证润滑油国产化的可行性，与客户达成开展发动机油和液压油试用的共识。

发动机油国产化试用效果跟踪

在1 台特雷克斯矿车TR50 上开展长城尊龙T500 CI-4 15W-40柴油机油的试用效果跟踪，该设备原 用 油 为C 品 牌 SAE 15W-40，换油周期约400 h。长城尊龙T500 CI-4 15W-40 的试验跟踪分析数据见表6，矿车发动机上C 品牌CI-4 15W-40 柴油机油使用400 h 的分析数据见表7。

从表6 和表7 数据可知，长城尊龙T500 CI-4 15W-40 柴油机油在使用过程中各项性能指标保持较好，运动黏度（100 ℃）、闪点、水分、碱值及元素分析结果在换油指标限值要求内。C 品牌柴油机油使用400 h 后进行换油，换油前的油品分析结果在换油指标限值要求内，其中100 ℃运动黏度下降明显。而油中含有少量的硅元素，表明系统有灰尘等杂质混入，这与矿车的作业环境粉尘大、杂质多、易受污染等因素有关。油品在运转2 h 后对元素进行分析，铁含量为8 mg/kg，结合换油前C 品牌发动机油的分析结果（表7），表明润滑系统存在未清洗干净的情况，所以在整个使用过程的分析检测中，油中含有一定量的铁元素。根据长城和C 品牌在用油分析数据，结合长城尊龙T500 CI-4 15W-40 具有强劲的清净分散性，可以有效防止沉积物引起的磨损，控制烟炱引起的黏度增长的性能特点，表明长城尊龙T500 CI-4 15W-40 可以为设备提供良好的润滑保护。

表6 矿车发动机上长城尊龙T500 CI-4 15W-40跟踪分析数据

表7 矿车发动机上C品牌CI-4 15W-40柴油机油使用400 h的分析数据

以上结果表明，长城尊龙T500 CI-4 15W-40 柴油机油在矿车发动机上使用情况良好，与C 品牌柴油机油（换油周期400 h）相比，具有更长的换油周期（500 h），能够满足设备润滑要求，能够替代C 品牌SAE 15W-40 在矿山工程机械设备的发动机上进行国产化应用。

液压油国产化试用效果跟踪

在沃尔沃EC460BLC 挖掘机（1号挖掘机）液压系统上开展长城AE 46 液压油的国产化应用，原用油为C 品牌 HD 46 液压油，换油周期约3 000 h，长城AE 46 液压油的试验分析数据见表8。

从表8 可以看出，长城AE 46液压油在挖掘机上试用3 600 h，油品的40 ℃运动黏度、水分含量及酸值分析结果在换油指标限值要求内，说明油品性能保持良好。

表8 挖掘机液压系统上长城AE液压油跟踪分析数据

对挖掘机液压系统上使用3 000 h以上的长城AE 46 液压油和C 品牌HD 46 液压油进行在用油品检测，分析国产化可行性，不同油品具体数据见表9。

从表9 可知，2 号、3 号挖掘机上使用的是C 品牌 HD 46 液压油，分别运行3 100 h、3 300 h，1 号挖掘机使用的长城AE 46 液压油运行3 600 h，长城AE 46 液压油的磨损金属铁含量、铜含量较少，清洁度等级也较低。结合试用过程中，长城AE 46 液压油的油温、油压无明显波动，说明整体试用效果良好，能够满足矿山设备的润滑需求，能够替代C 品牌 HD 46 液压油。

表9 不同品牌液压油在挖掘机上的使用情况

☆通过对华南区域某水泥企业的矿山设备进行润滑油使用情况调研，提出矿山设备润滑油国产化方案，柴油机油、液压油、车辆齿轮油、冷却液分别用长城尊龙T500 CI-4 15W-40 柴油机油、长城AE 46 液压油、GL-5、FD-2 等产品替代。

☆通过对长城尊龙T500 CI-4 15W-40 柴油机油和长城AE 46 液压油进行油品试用跟踪监测，油品的试用效果、换油周期等满足矿山设备的要求，国产化可行性高，能够开展国产化替代。截至目前，该水泥企业已完成120 余台矿山设备的润滑油国产化替代，主要包括柴油机油、液压油、车辆齿轮及冷却液等长城油品。