Смазочно-охлаждающая жидкость для горячей прокатки алюминия и его сплавов Советский патент 1982 года по МПК C10M1/06 

при горячей прокатке полос шириной 2000 мм из труднодеформируемых алюминиевых сплавов Д 16, АМГб и др,, для которых требуются повышенные охлаждающие свойства эмульсий для быстрого регулирования профиля прокатн.1х валков. Результатом налипания алюминия и его сплавов на валки является формирование на полосе неровной шероховатой поверхности, в которую закатывается грязь, вызывающая брак проката. Налипание металла на валки снижает также производительность стана, поскольку требуется периодическая смена валков для их зачистки и полировки. Цель изобретения - повышение ста бильности эмульсии длительной прочности смазывающей пленки, образующей ся при подаче в очаг деформации сма зочно-охлаждающей жидкости, между прокатным валком и обрабатываемым м таллом, а также повышение смазочноэкранирующих, моющих и охлаждающих :войств смазочио-охлаждающей жидкос ти. Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащая синтетические жирные спирты фракции С Cjo , этилен-пропилен-диеновый сополимер, диэтиленгликоль, триэтаноламин, олеиновую кислоту, минеральное масло и воду, дополнительно содержит полиоксиэтилированную стеари новую кислоту с 20 молями окиси этилена (полиэтиленгликоль-моностеа рат) и поливиниловый спирт при сле дующем содержании компонентов, вес. Синтетические жирные спирты фракции -Cjo 0,0012-0,06 Этилен-пропилен-диеновый сопо0,002-0,150 лимер 0,012-0,150 Диэтиленгликоль 0,025-0,17 Триэтаноламин Олеиновая кис0,050-0,35 лота Минеральное 0,50-2,112 масло Полиэтиленгли0,006-0,200 коль -моностеарат Поливиниловый 0,,160 спирт Остальное Вода Использование в предложенном сос таве полизтиленгликоля-моностеарата 4 обеспечивает повышение стабильности эмульсии, а также ее моющих, смазочных и охлаждающих свойств. Причем повышение охлаждающих свойств реализуется в использовании при горячей прокатке малоконцентрированных стабильных эмульсий концентрации 0,61,3 в процессе обработки на прокатном стане труднодеформируемых алюминиевых сплавов АМГб, Д16 и др. Использование для этих целей эмульсий низких концентраций, приготовленных из концентрата 3, не давало положительных результатов ввиду нестабильности составов эмульсий и их недостаточных смазочных свойств. Нижний передел (0,006-) содержания полиэтиленгликоля-моностеарата определен минимальным его содержанием, обеспечивающим повышение стабильности, моющих и смазочных свойств, верхний предел (0,2%) - предельным его количеством, превышение которого приводит к затрудненному захвату металла валками при прокатке в результате значительного снижения сил трения, Полиэтиленгликоль-моностеарат имеет формулу С„ HjjCOO(CjH40U Н, где . Вещество хорошо растворимое в воде, эмульгатор, обладает моющими свойст- вами, диспергатор. Использование в предложенном составе СОЖ поливинилового спирта повышает смазочно-экранирующие свойства эмульсий и их стабильность в условиях производства и воздействия на СОЖ посторонних масел, керосина, разбавленных кислот и щелочей. Присутствие в СОЖ полиэтиленгликоля-моностеарата и поливинилового спирта обеспечивает достаточно высокие смазочно-экранирущие свойства жидкости при работе на эмульсиях низких концентраций (0,6-1,3), когда содержание масляной фазы и растворенного в ней сополимера мало и достаточные смазочноэкранирующие свойства обеспечиваются за счет содержания в СОЖ водорастворимых полимеров. При этом обеспечение достаточного уровня смазочно-экранирующих свойств СОЖ увеличением количества сополимера в концентрате нецелесообразно ввиду потери стабильности эмульсий и технических трудностей растворения сополимера в масляной фазе. 5 Нижний предел содержания полней нилового спирта (0,00+) определен минимальным его количеством, обеспечивающим Э(фект, а верхний предел (0,16%) - предельным его количество не влияющим на вязкость жидкости, и отсутствием черных пятен на валка В данном составе используется поливиниловый спирт с числом ацетатных групп до 2,0% и молекулярным весом kk тысячи. Смазочно-охлаждающую жидкость готовят следующим образом. Сначала в минеральном масле раст воряют сополимер, при этом для уско рения процесса его предварительно измельчают и для разбухания помещают в небольшое количество минерального масла. Далее смесь выдери(ивают при температуре масла около 8 течение 2-6 сут, после чего смесь подвергают интенсивному перемешиванию, например в смесителе с зетобразными лопастями или с помощью гидроди:намического акустического аппара та ГАРТ-ПР, периодически добавляя в смесь нагретое до 60-70 С чистое минеральное масло. Процесс смешивания ведут до полного растворения сополимера в масле и получения однородной жидкой массы. Однородную жидкую массу смешивают по расчету с требуемым и недостающим количеством минерального масла, а затем добавляют по расчету олеиновую кислоту, триэтаноламин и диэтиленгликоль. Затем в умягченной или дистиллированной воде растворяют поливиниловый спирт, для чего воду нагревают до 95-100°С, и при постоянном перемешивании производят растворение поливинилового спирта. Не прекращая перемешивания, водный раст вор охлаждают до 60-70 С и вводят в него при перемешивании полиэтиленгли коль-моностеарат. Перемешивание не 5 прекращают до полного растворения полиэтиленгликоля-моностеарата. Для получения эмульсии приготовленный концентрат льют тонкими струйками в водный раствор полиэтиленгликолямоностеарата и поливинилового спирта при постоянном перемешивании. Были приготовлены предлагаемые смазочно-охлаждающие жидкости, состав которых приведен в табл.1, а также жидкость на основе концентрата ГЗ, Проводились лабораторные испытания указанных составов, а также горячая прокатка алюминиевых карточек. Для прокатки брали карточки размером 15,5x150x250 мм из алюминиевого сплава марки АД1 в количестве 160 шт. Карточки были прокатаны до тогвдины 4,0 мм за k прохода на прокатном стане ДУО-800 при , При этом 120 карточек были прокатаны на предлагаемом составе эмульсии (по 0 карточек на каждом составе) и Цй карточек прокатали на известной мульсии (состав k), Результаты исследований СОЖ приведены В таьл,. На предложенных составах СОЖ в процессе прокатки налипание на валки отсутствовало. Как видно из табл.2, предложенные составы СОЖ имеют максимальную стабильность, более высокие смазочные свойства (отражательная способность поверхности проката резко возросла), малоконцентрированная с высокой охлажда«щей способностью СОЖ (0,6%} имеет достаточно высокие смазомноэкранирующие свойства и хорошую стабильность. Предложенные составы эмульсий в течение длительного времени сохраняют свою способность к образованию прочной смазочной разделительной пленки. Таблица 1

Синтетические жирные спирты фракции С -Cjo0,0012 Этилен-пропилен-диеновый сополимер0,002 0,03 0,06 О.О 0,075 0,150 0,10

Продолжение табл. 1

Таблица 2

Хорошая

Хорошая 9, Формула изобретения Смазомно-охлаждающаь жидкость дл горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащая синтетические жирные спирты фракции С,,, этилен-пропилен-диеновый сополимер, ди этиленгликоль, триэтаноламин, олеин вую кислоту, минеральное масло и во ду,отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочно-экранирующих, моющих, охлаждащих свойств и стабильности жидкости,она дополнительно содержит полиоксиэтилированную стеариновую кислоту с 20 молями окиси этилена и поливиниловый спирт при следующем содержани компонентов, вес.%: Синтетические жирные спирты 0,0012-0,06 фракции -Cjo Этилен-пропилен-диеновый сопо0,002-0,150 лимер 0,012-0,150 Диэтиленгликоль Триэтаноламин 0,025-0,17 Олеиновая кис0,050-0,35 лота Минеральное масло 0,5-2,112 Полиоксиэтилированная стеариновая кислота с 20 молями окиси 0,006-0,2 этилена Поливиниловый 0,004-0,16 спирт Вода Остальное Источники информации, нятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3835052, 252- 9.5, опублик.197. 2.Патент ФРГ If 9545 3, 23 с I/O, опублик.1956. 3.Авторское свидетельство СССР 11100, кл. С 10 М 1/18, 1977 ототип).