熱軋用抗氧劑的製作方法

2023-06-21 22:47:46

專利名稱：熱軋用抗氧劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於熱軋鋼管生產中抗氧化的組合物，特別涉及一種在鋼管生產過程中起到 良好潤滑作用的熱軋用抗氧劑。
背景技術：
在鋼管軋制前，需要向毛管內腔噴塗脫氧劑，以除去由於與空氣接觸在毛管內表面瞬時 生成的氧化皮。否則在毛管內表面生成的鱗片狀氧化皮在芯棒的作用下，沿著芯棒退棒的方 向軋入毛管內壁,形成鋼管內結疤問題，從而大大降低鋼管內表面質量。
目前，毛管內壁脫氧工藝有兩種 一種是利用高壓水霧噴刷，衝掉附在毛管內壁上的氧 化皮，同時生成一層氫氧化物鈍化膜，但該工藝難度大，對維持毛管溫度不利。
另一種方法就是採用硼砂脫氧劑進行脫氧處理。硼砂脫氧劑是由硼砂，元明粉和脂肪酸及 其鹽組成的白色細粉粒狀混合物。通過硼砂噴吹裝置用氮氣將該混合物噴入1000 120(TC的 毛管內腔，脂肪酸及其鹽迅速燃燒,燒掉毛管內壁瞬時生成的氧化鐵皮，硼砂和元明粉在毛管 內壁形成一層玻璃膜，防止金屬鐵在高溫下的進一步氧化。但由於在噴射和燃燒過程中所產 生的粉塵和煙霧會造成比較嚴重的環境汙染；另外由於硼砂中含有結晶水，在儲存和生產過 程中，如果溫度稍高，就會使結晶水變成游離水，導致脫氧劑潮解，流動性變差，在使用過 程中很容易堵塞系統。

發明內容
為了克服上述硼砂脫氧劑存在的不足，本發明提供一種流動性好、無毒無汙染、易於儲 存的熱軋用抗氧劑；同時，該熱軋用抗氧劑用量少，約為硼砂脫氧劑用量的二分之一。
本發明是按重量百分比組成的組合物，其組分組成及各組分所佔的重量百分比範圍是
聚磷酸鹽75—95% ; 正磷酸鹽 1一10%;
磷灰石 1 — 15%; 脂肪酸鹽 1一15%。
本發明所產生的有益效果是該熱軋用抗氧劑用量少，約為硼砂脫氧劑量的二分之一，
同時還具有流動性好、無毒無汙染、易於儲存等優點，從而解決了在採用硼砂脫氧劑進行脫 氧處理過程中出現的汙染環境以及在使用過程中容易堵塞系統等問題。
本發明的熱軋用抗氧劑以聚磷酸鹽作為主抗氧劑，磷灰石為助熔劑，脂肪酸鹽為輔助抗
氧劑，從而確保熱軋用抗氧劑有效去除毛管內壁的氧化鐵皮，並阻止其進一步被氧化；同時 由於添加了正磷酸鹽作為輔助流動添加劑，所以熱軋用抗氧劑具有良好的流動性，在使用過 禾呈中不會堵塞系統。
在本發明i，聚磷酸鹽為白色粉末狀固體，鋼管軋制前，毛管內壁一般溫度高達1000 1300'C，聚磷酸鹽在此溫度下熔融成液態，在毛管內壁形成一層玻璃膜，防止毛管內壁的進 一步氧化；同時在毛管內表面形成的這層玻璃膜在軋制過程中還起到良好的潤滑作用。
磷灰石主要是增加毛管內壁熔融玻璃膜的流動性，使之更加便於成膜。
鋼管在穿孔過程中，內表面暴露於高溫下的空氣中，於是，在其表面便生成了二次氧化 鐵皮，即FeA、 FeO和Fe304。脂肪酸鹽在高溫惰性氣氛下將鋼管內表面的氧化鐵還原為新生 態的鐵，達到除氧化鐵皮的目的，並防止其再生。
為了防止熱軋用抗氧劑在使用過程中堵塞系統，需要添加一種正磷酸鹽，保證其具有良 好的流動性。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明。
本發明是按重量百分比組成的組合物，其組分組成及各組分所佔的重量百分 比範圍是
聚磷酸鹽75—95% ; 正磷酸鹽 1一10%;磷灰石 1 — 15%; 脂肪酸鹽 1一15%。 本發明是按重量百分比組成的組合物，其組分組成及各組分所佔的最佳重量 百分比範圍是
聚磷酸鹽75_95%; 正磷酸鹽 1一6%;
磷灰石 2_12%; 脂肪酸鹽 2_10%。
本發明的聚磷酸鹽是聚磷酸鈉、聚磷酸鈣、聚磷酸銨中的任一種或者是兩種及兩種以上。
作為熱軋用抗氧劑主要成分的聚磷酸鹽，其含量不得少於75%，也不得大於95%。因為如果 聚磷酸鹽的含量過低，對毛管的脫氧效果不好，如果過高，其它含量就會下降，以至影響熱 軋用抗氧劑的性質。
為了使熱軋用抗氧劑具有良好的流動性，正磷酸鹽的含量不得大於10%，最佳含量為l 6% (重量比)。本發明使用的正磷酸鹽是正磷酸鐵、正磷酸鈣中的任一種或者是兩種。優先 選用正磷酸鈣，因為正磷酸鈣的比表面積較大，能結合較多的水分；而且它的特殊球狀晶體 結構能產生"滾珠效應"，從而使組合物具有良好的自由流動性能。
聚磷酸鹽在毛管內壁熔融成液體，形成一層玻璃保護膜，起到皮溶解和防止毛管被進一 步氧化的作用，但聚磷酸鹽熔融液體的粘性比較高，因此通過加入磷灰石作為輔助抗氧劑， 來降低抗氧劑的粘性，使之便於在加工面上均勻的擴散。因此，在本發明中，磷灰石是氟磷 灰石、氯磷灰石、羥磷灰石、碳磷灰石中的任一種或者是兩種及兩種以上。磷灰石的最佳含 量為2 12% (重量比)。由於磷灰石價格比較昂貴，如果過多會增加熱軋用抗氧劑的成本； 如果含量過低，輔助效果不好。
為了更好的去除毛管內壁瞬時生成的氧化鐵，需要加入脂肪酸鹽。當脂肪酸鹽的含量過 低時，毛管內壁的氧化鐵皮不能被去除乾淨。當脂肪酸鹽含量過高時，會使熱軋用抗氧劑的 流動性變差，在運送過程中很容易堵塞系統，造成故障。此外，當脂肪酸鹽的含量大於15% 時，由於多於的脂肪酸鹽的燃燒會產生大量的煙霧，造成環境汙染和一定的經濟浪費。因此， 脂肪酸鹽的最佳含量為2 10% (重量比)。本發明使用的脂肪酸鹽是棕櫚酸鹽、硬脂酸鈉、 硬脂酸鉀中的任一種或者是兩種及兩種以上。
實施例1:本實施例其組分組成及各組分所佔的重量百分比是
聚磷酸鈣50% 聚磷酸鈉25%
硬脂酸鈣5% 硬質酸鈉2%
棕櫚酸鈉2% 氟磷灰石7%
羥磷灰石6% 正磷酸鈣2%
正磷酸鐵1%
將上述物質按由多到少的順序依次投入到攪拌罐中，攪拌大約20 30分鐘，取樣檢查混 合物的均勻度，直至達到要求為止。實施例2:本實施例其組分組成及各組分所佔的重量百分比是 聚磷酸鈉85% 硬脂酸鈉8%
棕櫚酸鈉2% 氯磷灰石3%
正磷酸鈣2%
將上述物質按由多到少的順序依次投入到攪拌罐中，攪拌大約20 30分鐘，取樣檢査混
合物的均勻度，直至達到要求為止。
實施例3:本實施例其組分組成及各組分所佔的重量百分比是-
聚磷酸鈣34% 聚磷酸鈉30%
聚磷酸銨30% 硬脂酸鈉3%
羥磷灰石2% 正磷酸鐵1%
將上述物質按由多到少的順序依次投入到攪拌罐中，攪拌大約20 30分鐘，取樣檢査混
合物的均勻度，直至達到要求為止。
權利要求
1、一種熱軋用抗氧劑，其特徵在於，是按重量百分比組成的組合物，其組分組成及各組分所佔的重量百分比範圍是聚磷酸鹽75—95％；正磷酸鹽 1—10％；磷灰石 1—15％； 脂肪酸鹽 1—15％。
2、 一種熱軋用抗氧劑，其特徵在於，是按重量百分比組成的組合物，其組分組成及各組分所佔的重量百分比範圍是聚磷酸鹽 75 — 95%; 正磷酸鹽 1一6%;磷灰石 2—12%; 脂肪酸鹽 2 — 10%。
3、 根據權利要求1所述的熱軋用抗氧劑，其特徵在於，所述的聚磷酸鹽是聚磷酸鈉、聚磷酸鈣、聚磷酸銨中的任一種或者是兩種及兩種以上。
4、 根據權利要求1所述的熱軋用抗氧劑，其特徵在於，所述的正磷酸鹽是正磷酸鐵、正磷酸鈣中的任一種或者是兩種。
5、 根據權利要求1所述的熱軋用抗氧劑，其特徵在於，所述的磷灰石是氟磷灰石、氯磷灰石、羥磷灰石、碳磷灰石中的任一種或者是兩種及兩種以上。
6、 根據權利要求1所述的熱軋用抗氧劑，其特徵在於，所述的脂肪酸鹽是棕櫚酸鹽、硬脂酸 鈉、硬脂酸鉀中的任一種或者是兩種及兩種以上。
全文摘要
本發明涉及一種用於鋼管生產的熱軋用抗氧劑。該抗氧劑由75-95％(重量比)的聚磷酸鹽、1-10％(重量比)的正磷酸鹽、1-15％(重量比)的磷灰石以及1-15％(重量比)的脂肪酸鹽混合而成。本發明所產生的有益效果是該熱軋用抗氧劑用量少，約為硼砂脫氧劑量的二分之一。同時還具有流動性好、無毒無汙染、易於儲存等優點。從而解決了在採用硼砂脫氧劑進行脫氧處理過程中出現的汙染環境以及在使用過程中容易堵塞系統等問題。
文檔編號B21B45/02GK101544888SQ20091006868
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月29日 優先權日2009年4月29日
發明者張淑芹, 馬雅麗 申請人:布柯瑪蓄能器(天津)有限公司