Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов Советский патент 1980 года по МПК C10M1/18 C10M1/22 C10M1/32 

Изобретение относится к составу кон- центрата смазочно-охлаждающей жидкости и может быть использовано при горячей прокатке алюминия и его сплавов. Известна технологическая смазка СП-3 (59Ц), содержащая минеральное масло, олеиновую кислоту и и триэтанол . Водная эмульсия на основе указанной смазки широко применяется в настоящее время для горячей прокатки алюминия и его сплавов Однако смазка СП-3 обладает существенным недостатком, который заключается в том, что приготовленная на его основе смазочно-охлаждающая жидкость не обеспечивает образования надежного разделительного барьера между валками прокатного стана и обрабатываемым металлом, который препятствовал бы .схва тыванию металлов в процессе прокатки. Это объясняется тем, что тончайшая сма зывающая плег1к 1, образующаяся между валком и прокатываемым металлом, не обладает достаточной прочностью и в очаге деформации легко разрывается, В результате этого происходит налипание обрабатываемого металла на валки, которое при горячей прокатке алюминия н его сплавов протекает очень интенсивно. Налипшие на валки част1щы металла и его окислы, вдавлршаясь в прокатываемую полосу, формируют неровную щеро- ховатую поверхность, в которую затем закатывается грязь, вызьшающая брак, так называемое заалюминивание проката. Налипание металла на валки снижает также производительность прокатного стана, поскольку требуется периодическая перевалка валков для их зачистки и полировки Известны и другие составы смазок и эмульсолов для приготовления смазочноохлаждаюших жидкостей, применяемых при горячей прокатке алюминия и его сплавов, содержащие, кроме минерал л ого масла, всевозможные присадки: ома3зывающие вещества, связующие агенты, эмульгаторы и т.п. 2 , СзЗ. Однако yKaaaHFibie составы также не отвечают предъявляемым требованиям. Наиболее близким к заявленному кон центрату является концентрат, который содержит минеральное масло, олеиновую кислоту, триэтаноламин, диэтиленгликоль, полиизобутилеи-85 и синтетически жирные спирты фракции - Cj,jnpH следующем соотношении компонентов, вес.% Синтетические жирные спирты фракции ,90 Полиизобутилен-850,19-2,75 Диэтиленгликоль2,50-5,00 Триэтаноламив5,50-5,63 Олеиновая кислота9,20-9,40 Минеральное масло;До 100 Однако в процессе эксплуатации концентрата в виде эмульсии при горячей прокатке алюминия и его сплавов присутствующий полиизобутилен-85 под дей ствием высокой температуры (36О 550 С) и кислорода атмосферы постепе но окисляется, что приводит к снижению смазывающих свойств конце нтратаГ4, Целью изобретения является устранение указанного недостатка концентрата, т.е. поБЬииение его смазывающих свойст Поставленная цель достигается тем, что концентрат смазочно-охлаждаюшей жидкости для горячей прокатки алюмини и его салавов, содержащий минеральное масло, олеиновую кислоту, триэтаноламин Диэтиленгликоль и синтетические жирные спирты фракции - Сд дополнительно содержит сополимер этилена, пропилена и циклопентадиена при сл дующем соотнощении компонентов, вес % Синтетические жирные спирты фрашши С - 0,2-2,0 Сопол 1мер этилена, пропилена и циклопентадиена0,5-5,0 Диэтиленгликоль2,О-5,О Триэтаноламин 4,4-5,8 Олеиновая кислота9,2-11,8 Минеральное масло До 1ОО. Указанный сополимер обладает стойкостью к окислению и действию химических агентов. Смазочно-охлаждающая жидкость, приготовленная из предложенного концентрата, содерлсащего предлож ный сополимер, обладает большей стойкостью npoTim окисления и атмосферостойкостью, что обеспечивает повышени прочности смазывающей разделительной пленки между валками прокатного стана 04 и обрабатываемым металлом, уменьшающей налипание алюминия на валки и обеспечивающей получение поверхности проката с высокой отражательной способ- ностью. Нижний предел (О,5 вес.%) содержания сополимера в концентрате определяется минимальным его количеством, которое обеспечивает уменьщение налипания алюминия на валки, верхний .предел (5,0 вес %) - тем, что дальнейшее повьш1ение количества сополимера приводит к заметному снижению стабильности эмульсии, повышает ее склонность к расслаиванию, а также приводит к удорожанию. Предложенный концентрат готовят следующим образом. Сначала в минеральном масле растворяют сополимер. При этом для ускорения процесса растворения его предварительно измельчают и для набухания помещают в небольшое количество минерального масла. Далее смесь выдерживают при температуре масла около 5О С в течение 4-6 суток, после чего смесь подвергают интенсивному перемешиванию, периодически добавляя в смесь, нагретое до 6О7О С чистое минеральное масло. Процесс смешивания ведут до полного растворения сополимера в масла и получения однородной жидкой массы. Полученную однородную жидкую массу смешивают по расчету с требуемым и недостаюпгам количеством минерального масла, а затем добавляют по расчету олеиновую кислоту, триэтаноламин, синтетические жирные спирты и Диэтиленгликоль. Диэтиленгликоль можно добавлять и в водную фазу при приготовлении эмульсии. Из полученного концентрата готовят сыазочно-охлаждаюшую жидкость. Для этой цели концентрат перемешивают с умягченной водой, причем для получения тонкодисперсной стабильной эмульсии необходимо интенсивное перемешивание. Например с помощью быстроходных роторных мешалок либо с помощью ультразвука. Концентрация эмульсий для горячей прокатки алюминия и его сплавов колеблется в пределах от 1,О до 3,О%. Составы концентратов, приготовленные согласно изобретению, приведены в табл 1. Для сравнения были взяты следующие рецептуры известных смазок (табл.2). Указанные рецептуры были подвергнуты испытаниям, результаты которых приведены в табл. 3.

Карточки розмером 15,5xlSOx25O м из алюминиевого сплава марки АД1 в количестве 30О штук были прокатаны на полосы толщиной 4,0 мм. Прокатка осуществлялась за 4 прохода на прокатном стане Дуо-8ОО при температуре 400 С 150 карточек были прокатаны на эмульсии, приготовленной из предлагаемого концентрата, в том числе 50 карточек на эмульсии, приготовленной из состава концентрата с нижними предельными значениями компонента, 50 карточек - на эмульсии из концентрата со средним содержанием компонентов, 5О карточек на эмульсии из концентрата с верхними предельными значениями компоненте, а 150 карточек были прокатаны на эмульсиях, приготовленных из известного концентр та. Концентрация эмульсий для всех вариантов бьша равна 2,О%. Проводились лабораторные исследования прокатанных карточек и использованных эмульсий.

Во время прокатки карточек на эмульсиях, приготовленных на основе предложенного коЕщентрата, наблюдалось минимальное налипание алюминия на валки. Прокатанные на этих эмульсиях карточки

имеют наилучший блеск. Как видно из табл. 3, отражательная способность (показатель блеска) такого проката, измеренная блескомером БФ-2, имеет наи5 большее значение, что обусловлено высокими свойствами концентрата.

Предложенный состав концентрата смазочноохлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его спла0 ВОВ обеспечивает образование между прокатными валками и обрабатьюаемым металлом тончайшей смазывающей пленки, обладающей высокой гфочностью и способностью противостоять без разрыва

5 высоким давлениям, возникающим в очаге дефсфмации, что повышает качество поверхности проката. Концентрат и приготовленные из него эмульсии в течение длительного времени сохраняют способ0ность к образованию указанной пленки благодаря высокой стабильности введенкого сополимера против окисления. При этом эмульсии на основе предложенного концентрата не выделяют гри использовании вредных продуктов в атмосферу, нагарообразование на поверхности образцов, выдержанные в течение 5 ч при температуре 37О С, отсутствует. Таблица 1

Синтетические жирные спирты фракции С 20 Сополимер этилена, пропилена

0,2

230

260

Формула изобретения

Концентрат смазочно-охлаждающей

жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов на основе минерального масла, синтетических жирных спиртов фракции CIQ, диэтиленгликоля триэтаноламина и олеиновой кислоты,

отличающийся тем, что, с целью повышения смазывающих свойств концентрата, он дополнительно содержит сополимер этилена, пропилена и циклопентадиена при следующем содержании компонента, вес,%:

Синтетические жирные

спирты фракции 0,2-2,0

Диэтиленгликоль 2-5

Триэтаноламин4,4-5,8

Таблица 3

Расслоений нет

Расслоений нет

То же

То же

Олеиновая кислота9,2-11,8

Сополимер этилена,

пропилена и циклопентадиена0,5-5,0

Минеральное маслоДо 100.

Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе

2 Патент США № 3835О52, кл. 252-49,5, опублик. 1974.

3 Патент ФРГ N9 954543, кл. 23с, 1/О4, опублик. 1956.

4. Авторское свидетельство СССР по заявке N9 2399501/О4, кл. С 10 М 1/18, 1976 (прототип).