Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов Советский патент 1981 года по МПК C10M1/16 C10M1/24 C10M1/26 C10M1/32 

(5) КОНЦЕНТРАТ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ АЛОМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к концентра ту смазочио-охлаждающих кидкостей (сок), применяемых при горячей прокатке алюминия и его сплавов. Известна технологическая смазка СП-3 (59Ц), содержащая минеральное масло, олеиновую кислоту и триэтанол амин. Водная эмульсия на основе указанной смазки широко применяется в настоящее время для горячей прокаткиалюминия и его сплавов fl. Однако смазка СП-3 обладает сущес венным недостатком, который заключается в том, что приготовленная на ее основе эмульсия не обеспечивает образование необходимого разделитель ного барьера между прокатываемой поверхностью и валками, который бы пре пятствовал схватыванию металлов при прокатке, и вследствие этого не позволяет получать чистую и блестящую поверхность прокатываемой полосы. Эт объясняется тем, что тончайшая смазочная пленка, образованная между прокатным валком и прокатываемым метал- , лом, не обладает достатомной прочностью и в очаге деформации легко разрывается, не препятствуя схватыванию металлов. А как известно, горячая прокатка алюминия и его сплавов сопровождается интенсивным налипанием прокатываемого металла на прокатные валки. Налипшие на валки частицы металла и его окислы, вдавливаясь на поверхность прокатываемой полосы, формируют неровную шероховатую поверхность. Известны и другие составы эмульсий для горячей прокатки алюминиевых сплавов, содержащие минеральные масла и присадки 2 t Эти составы также не отвечают предъявляемым требованиям по качеству обрабатываемой поверхности. Известен концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов (, содержащий, вес.%: Полиизобутилен 0,,75 Синтетические жирные спирты фракции 0,90-1,90 Олеиновая кислота 9,20-9, Триэтиноламин 5,50-5,63 Диэтиленгликоль 2,50-5,00 Минеральное масло До 100 Водная эмульсия указанного концентрата обладает недостаточными смазочно-экранирующими и моющими свойствами в процессе ее эксплуатации при горячей прокатке, в результ те чего увеличивается налипание алю миния на валки, уменьшается отражательная способность полосы и ухудша ется качество поверхности проката. Цель изобретения - повышение качества поверхности проката и улучше ние смазочно-экранирующих и моющих свойств концентрата. Поставленная цель достигается те что концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащий мин ральное масло, полиизобутилен, синтетические жирные спирты фракции C-jQ-Cftp, олеиновую кислоту и триэта ноламин, дополнительно содержит алкиловые сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот и полиэтиленгликолевые производные амида синтетических жирных КИСЛОТ фракции (синтамид) при следующем соотношени компонентов, вес.: Полиизобутилен 0,05-2,75 Синтетические жирные спирты фракции C, 0,5-1,9 Олеиновая кислота - 6,0-10,0 Триэтиноламин 3,0-6,0 Ллкиловые сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот 2,0-8,0 Полиэтиленгликолевые производные амида синтетических жирных кислот фракции С,|о -С (синтамид)2,5-10,0 Минеральное масло Остальное Введение в состав концентрата ал киловых сложных эфиров высокомолеку лярных жирных кислот и полиэтиленгл колевых производных амида синтетических жирных кислот фракции С.-С улу.чшает смазочные свойства концент 4 рата, обеспечивает увеличение смазочно-акранирующих свойств пленки смазки между прокатными валками и прокатываемым металлом, что приводит к уменьшению налипания алюминия на валуки. Кроме того, использование в составе концентрата синтаммда с числом оксиэтиленовых групп от 5 до 10 обеспечивает повышение моющих свойств эмульсий, приготовленных из предлагаемого концентрата. Высокие моющие свойства синтамида создают условия для смыва с поверхности полосы загрязнений, а эмульгирующие и антикоррозионные свойства обеспечивают получение стабильных эмульсий с водородным показателем, близким к нейтральному. Нижний предел (2,0 вес.) содержания алкиловых сложных эфиров в концентрате определен минимальным его количеством, обеспечивающим повышение смазочной способности, а верхний предел (8,0 вес.%) определен максимальным его количеством, обеспечивающим достаточно стабильную эмульсию. Нижний предел (2,5 вес.%) содержания синтамида в жидкости определен минимальным его количеством, которое обеспечивает повышение смазочной, моющей способности и стабильности жидкости. Верхний предел содержания синтамида выбран равным (10,0 вес.%) потому, что дальнейшее повышение его содержания в концентрате приводит к снижению стабильности эмульсий, приготовленных из концентрата, и следовательно, к снижению смазочных свойств смазочно-охлаждающей жидкости. Концентрат приготавливают следующим образом. Сначала в минеральном масле растворяют олеиновую кислоту и триэтаноламин. Затем в полученную смесь вводят алкиловые сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот, синтамид, синтетические жирные спирты (СЖС) фракции C ijj-CjQ и полиизобутилен. Для облегчения растворения полиизобутилена его предварительно измельчают и для разбухания замачивают в небольшом количестве минерального масла или приготовленной смеси, а затем в таком разбухшем виде вводят в приготовленную смесь, нагретую до 90Э8 С, При этом нагретую смесь интенсивно перемешивают при помощи мешалки

или ультразвука до полного растворения полиизобутилена и получения однородной жидкой массы.

Перед подачей на прокатный стан приготовленный концентрат разбавляют водой и получают эмульсию. Концентрация эмульсии составляет 1,5 - 3,0 вес.%. Для приготовления эмульсии берут умягченную или дистиллироПолиизобутилен (П-85)

Синтетические жирные спирты фракции

Олеиновая кислота Триэтаноламин

Алкиловые сложные эфиры высокомолекулярных жирных кислот

Диэтиленгликоль

Полиэтиленгликолевые производны амида синтетических жирных кислот фракции -С,

Минеральное масло

В предлагаемых составах использован Полиизобутилен с молекулярной массой 85000, и минеральноемасло вязкостью 1-50 сСт при 50°С.

Указанные рецептуры были испытаны в сравнении с известным составом. Для испытания были взяты эмульсии концентратов.

Приготовленные смазочно-охлаждающие жидкости (эмульсии) были испытаны во время горячей прокатки карточек из алюминиевого сплава марки АД1. Карточки размером 15,5x150x250 мм в количестве 160 шт. были прокатаны на полосы толщиной +,0 мм. Прокатка осуществлялась за М прохода на прокатном стане ДУО-800 при . 120 карточек были прокатаны на эмульсиях предлагаемого состава концентрата. При этом 40 карточек прокатали на эмульсии, приготовленной из концентрата при нижнем содержании его компонентов, 40 карточек прокатали на эмульсии из концентрата при среднем

ванную воду, предварительно нагретую до бО-уО С. Воду интенсивно перемешивают, а приготовленный концентрат вводят в воду очень тонкими струйка-, ми или распыляют с помощью воздуха.

По предлагаемой технологии были приготовлены рецептуры концентратов, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

2,75 2,75

2,0

1,9

1,9

1,0 9, 10,0 9,3 5,63 6,00 5,0

8,0

5,0

5,0

2,5 6,0 10,0

До 100 До 100 До 100 До 100

(оптимально) содержании его компонентов и tO карточек прокатали на эмульсии из концентрата при верхнем содержании его компонентов.

Определяли отражательную способность поверхности прокатных карточек. В результате увеличения смазочноэкранирующих свойств смазки уменьшается налипание алюминия на валки, что приводит к образованию блестящей (зеркальной) поверхности проката. Поэтому для определения смазочно-экранирующих свойств предлагаемого концентрата производили определение отражательной способности поверхности прокатанных карточек с помощью фотоэлектрического блескомера ФБ-2, состоящего из головки, блока питания и измерителя-микроамперметра М-95.

Прибор обеспечивает воспроизведение результатов с точностью до 1%.

Головка состоит из небольшого металлического корпуса с установленными под углом 90° держателями (тубусами) для осветительного устройства и фотоэлемента. Лучи от осветительной лампы, направленные линзой параллельно, падают на образец под углом 5. Отраженные от замеряемой поверхности, лучи системой линз через диафрагму направляются на фотоэлемент (селеновый). Для замеров отраженного блеска фотоэлемент вставляется в боковой тубус.

Воспроизведенные измеренные величины получаются лишь при работе осветительной лампы при постоянном напряжении.

Измерительным инструментом в приборе является микроамперметр М-95 с переделами 1-10 мкА. Шкала прибора однорядная, со световым указателем. Длина шкалы 140 мм. Число делений шклы - 100 (выражена в %},

Замер отраженного блеска производится сравнением замеряемого образ цас эталоном. За эталон принимается увиолевое стекло, отраженный блеск которого принимается за б5%. После установки на эталоне головку переносят на измеряемый образец. Величина, на которую отклонится световой указатель микроамперметра, показывает процент блеска испытуемого образца.

Производили замеры отражательной способности лицевой и оборотной сторон алюминиевых полос (вдоль и поперек прокатки). Определяли среднее значение замеров на лицевой и оборотной

;сто1эоне. Окончательный показатель отражательной способности поверхности карточек принимали как среднеарифметическое значение замеров лицевой и оборотной стороны.

В СВЯЗИ с тем, что шкала измерений рассчитана до 100, а отражательная способность поверхности испытуемого металла больше 100%, то для пользования прибором принимаем отраженный

блеск увиолевого стекла за 6,51 и в результате полученные на шкале заме.рЬ1 увеличиваем в 10 раз.

Результаты всех испытаний по го(эячей прокатке и определению отражательной способности представлены в табл. 2.

СЧ

та

3s q ю т

О

о

г

JT

оо

ГГ1

ч

оС

оо

I

О (К о to

I л

ё

§

СП

г

см

г

о

ь

тч

СГ| см Г4 Как видно из табл. 2, эмульсии, приготовленные из предлагаемого концентрата, имеют значительно более высокие смазочные свойства (отражательная способность поверхности образцов) . Жидкости из Предлагаемого концентрата в течение длительного времени обеспечивают создание более высоких смазочно-экранирующих свойств в очаге деформации при горячей прокат ке алюминия и его сплавов, в результате чего значительно уменьшается налипание алюминия на валки и улучшается качество поверхности проката. При этом жидкость не выделяет вредных про дуктов в атмосферу в процессе прокатки и характеризуется невысокой стоимостькэ. Формула изобретения Концентрат смазочно-охлаждающей жидкости для горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащий минеральное масло, полиизобутилен, синте тические жирные спирты фракции Цд-Спд, олеиновую кислоту и триэтаноламин, отличающийся тем, что, с целью повышения смазочно-экранирующих и моющих свойств концентрата и качества обрабатываемой поверхности, ко ал ку гл че пр ве - 15 20 пр 35 кл кл 30 № то нцентрат дополнительно содержит киловые сложные эфиры высокомоле- , лярных жирных кислот и полиэтилениколевые производные амида синтетиских жирных кислот фракции С и следующем содержании компонентов, с.: Полиизобутилен 0,05-2,75 Синтетические жирные спирты фракции 0,5-1,9 Олеиновая кислота 6-10 Триэтаноламин 3-6 Алкиловые сложные эфиру высокомолекулярных жирных кислот2-8 Полиэтиленгликолевые производные амида синтетических жирных кислот фракции 2,5-10 Минеральное масло Остальное Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1. ГОСТ 5702-75. 2.Патент Великобритании №10б5 0, . С 5 F, опублик. 1967. 3.Патент США № 3835052, . .5 опублик. 197. . Авторское свидетельство СССР 610857, кл. С 10 М 1/18, 1978 (протип) .