生產無縫管的芯軸潤滑劑的製作方法
2023-06-25 07:13:06 1
專利名稱：生產無縫管的芯軸潤滑劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於生產無縫管的芯棒(Dorn)潤滑劑，特別涉及在軋製成型過程後經過冷卻浴的芯棒上塗覆的芯軸潤滑劑，從而為下一步軋制過程作好準備。
在現代的管件軋制加工例如在Kontirohr生產線(MPM-生產線)中，無縫管成型的主要步驟是在一芯軸上軋制已加熱至1200℃-1300℃的熟鐵。
軋製成型過程後，芯軸或者說是芯軸棒從輾壓好的管坯上移開並進行冷卻，使芯軸或者說是芯軸棒從約150-350℃冷卻到約60-100℃，從而為下一步輾壓過程作好準備。對經冷卻浴冷卻的芯軸或者說是芯軸棒的預加工還須要潤滑，這對於保證軋制過程中使在芯軸棒上的熟鐵的最佳「滑動」以及管的後期質量即管子內表面的特性是重要的。
通常是用含石墨的油來進行潤滑，該油在與用熾熱熟鐵製成的芯軸接觸時由於燒毀產生很濃的煙霧，其有毒成份導致對環境的危害。另外，軋制時熟鐵中的該不可控制的燒毀損壞了芯軸上的潤滑劑薄層，並可能損壞管的內表面。
在DE-PS2450716，特別是實施例5中還推薦了應用實質上是由石墨和亞烷基聚合物組成的耐高溫潤滑劑。該潤滑劑在軋製成型過程後直接塗覆到還未冷卻的芯軸上，形成一層乾燥的部份防水的潤滑劑層，這樣形成的芯軸隨後進入冷卻浴，不必隨後再換新的潤滑劑進入下一步軋制過程。但也指出，由於冷卻浴和水的影響，在運輸時芯軸的力學荷載經常會損壞潤滑劑膜，從而再對管質量產生不利的影響。
經冷卻浴處理後，芯軸的潤滑在現代的軋鋼機中進行，然後嘗試與含石墨油的潤滑相適應地來塗覆DE-PS2450716配方的潤滑劑。過程的條件是時間，即將潤滑劑塗覆到60-100℃的熱芯軸上到軋制過程間的時間被限制在最多5秒鐘。
我們的對比實驗(參見實施例)表明，DE-PS2450716潤滑劑形成乾燥潤滑膜的時間至少為15秒鐘，這樣，可觀察到與所處理的由灼熱熟鐵構成的芯軸接觸引起的結果與在用含石墨油處理芯軸時相同。另外，下面在軋制過程中受到加熱分解的聚合成份也會損壞潤滑膜，並因此最終損壞管的質量。
本發明的任務是提供一種潤滑劑，它不具有所述的缺點，特別是給經冷卻浴處理的芯軸提供一種快幹、高質量的潤滑膜。
利用權利要求1中所述的潤滑劑來解決本發明的任務，它由下列成份組成a)60-95%重量的天然的或合成的石墨;
b)5-40%重量的一種或多種綠土類的粘土礦物質;
c)0.2-2%重量的多糖或它的衍生物;
d)0-5%重量的非離子型表面活性劑。
優選的芯軸潤滑劑由下列成份組成a)75-90%重量的天然或合成石墨;
b)5-25%重量的一種或多種綠土類的粘土礦物質;
c)0.5-1%重量的多糖或它的衍生物;
d)0-2%重量的非離子型表面活性劑。
適當的天然石墨是高結晶度即微晶尺寸LC大於100nm的，並含最多為5%的灰份。
適當的合成石墨同樣也是高結晶度的，LC大於100nm，純度大於99.9%，所運用的石墨顆粒尺寸(d50)在5μm-30μm範圍內變動。
優先應考慮使用合成的石墨。
加入綠土類的粘土礦物質作潤滑劑的其它必要成份，該綠土實質上由層狀氧化矽所組成，它標誌著具有高陽離子交換能力和在水中可以膨脹的結構條件(《UllamnsEncyklopadiedertech.Chemje》第4版，VCH，Weinheim，23卷第311頁起)。
另外，綠土中最好加入具有3-50膨脹倍數(Vermogen)(1g蒙脫土放入蒸餾水)的蒙脫土，由於此所述的陽離子交換能力使蒙脫土可用無機或有機陽離子來「改性」。
所述的作為無機潤滑劑組份的粘土礦物質具有優良的膠結性能，因此具有使聚合物或油不發生受熱分解的優點。
此外，在潤滑劑中所述的粘土礦物質對潤滑劑膜在芯軸上令人驚異的快速乾燥時間(1-5秒範圍)是非常重要的。
也就是說，由於在潤滑劑塗覆與輾壓過程之間的時間(最大值5秒)很短，使在把芯軸插入熟鐵前在芯軸上用本發明的潤滑劑以同樣的方式成功地形成一層幹的均勻潤滑膜。
本發明潤滑劑的其它必要組份是多糖或它的衍生物，加入作為增稠劑。此潤滑劑組份的作用是保證當溫度在一寬溫度範圍上的潤滑劑分散液的粘度保持恆定，以及保證能阻止在分散液中的固體組份沉澱下來。
按照本發明適用的多糖或它的衍生物生物多糖如黃原膠，鼠李糖膠或一種烷基纖維素衍生物比如羥基丙基甲基纖維素。
為保護增稠劑不受細菌侵襲，適當地加入商業上通用的殺生物的藥劑。
為得到良好的潤滑劑膜性質和影響潤滑劑的粘度，適當地另外加入非離子型的表面活性劑。
非離子型的表面活性劑適當地這樣加入，即象《UllamnsEncycl.d.Techn.Chemie》VCHWeinheim第4版，22卷，第489頁所描寫的，特別適用的該類代表是低聚氧代乙烯或用氧代丙基改性的氧代乙烯(Litloc.cit.第489頁開始)。
本發明的潤滑劑適當地以通常含20-40%重量固體的水分散液來運用，但該範圍的上下波動也可以考慮。分散液的生產可在產生高切應力的商業通用分散設備中進行。
在芯軸上潤滑劑的塗覆可用例如在冷卻浴與軋制機之間設置的噴射環進行，在其中間把潤滑劑用於芯軸棒。
通常塗覆量這樣來控制，即在芯軸上每平方米用約40g潤滑劑(不包括水)。
實施例1配方1(重量百分數)合成石墨，類型T75LONZA86.8可膨脹倍數為10-50的改性蒙脫土11.2甲基羥基丙基纖維素1.9100.0用固體與水配成懸浮液含固量為24.6配方2(重量百分數)合成石墨，類型T75LONZA78.2膨脹倍數為9-14的蒙脫土20.0ICI公司的表面活性劑1.2SynperonicPE/F68(氧代丙基改性氧代乙烯脂)樹膠0.5殺生物劑0.1100.0配成水與固體的懸浮液，含固量30.0
配方3(重量百分數)灰份含量4.5%的天然石墨77.0膨脹指數10-30的蒙脫土3.0膨脹指數3-5的蒙脫土18.0ICI公司的表面活性劑SynperonicPE/F681.2(氧代丙基改性氧代乙烯脂)Rhamsan樹膠0.7殺生物劑0.1100.0用固體含量30%懸浮於水中配方4(重量百分數)合成石墨類型LONZAT7590.9膨脹倍數10-50的蒙脫土類型7.0ICI公司的表面活性劑SynperonicPE/F681.2(氧代丙基改性氧代乙烯脂)黃原膠0.7殺生物劑0.2100.0配成水與含30%重量固體的懸浮液對比配方，1VF1(按照DE-PS2450716)實施例520%石墨9.5%乙酸乙烯酯混和聚合物1%多糖
69.5%水對比配方2，VF2(含石墨礦物油)35%石墨65%礦物油乾燥試驗把所述的分散液噴灑到100℃溫度的試驗芯軸上，測得乾燥時間如下。
量[g/m2] 乾燥時間[秒]F136.8(150℃)5.0F226.02.0F340.02.0F425.00.5-1VF14015VF2浸浴熱處理法無乾燥
權利要求
1.一種在生產無縫管時所適用的芯軸潤滑劑，其特徵在於由下列成份組成a)60-95%重量的天然或合成石墨；b)5-40%重量綠土類的一種或多種粘土礦物質；c)0.2-2%重量的一種多糖或它的衍生物；d)0-5%重量的非離子表面活性劑。
2.如權利要求1所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於由下列成份組成a)75-90%重量的天然或合成石墨;b)5-25%重量綠土類的一種或多種粘土礦物質;c)0.5-1%重量的多糖或它的衍生物;d)0-2%重量的非離子表面活性劑。
3.如權利要求1或2所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於加入晶粒尺寸Lc大於100μm、灰份最大可為5%的天然石墨。
4.如權利要求1或2所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於，加入晶粒尺寸大於100μm、純度大於或等於99.9%的合成石墨。
5.如權利要求1-4的任一項所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於，加入在水中膨脹倍數為3-50的蒙脫土作為綠土類的粘土礦物質。
6.如權利要求1-5的任一項所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於用生物多糖或烷基纖維素衍生物作為多糖原料。
7.如權利要求1-6的任一項所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於，加入氧代乙烯低聚物或用有氧代丙基改性的氧乙烯作非離子表面活性劑。
8.如權利要求1-7的任一項所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於潤滑劑以水懸浮液形式存在。
9.如權利要求8所述的芯軸潤滑劑，其特徵在於水懸浮液含20-40%重量的固體。
10.一種用如權利要求1-9所述組成的潤滑劑來生產無縫管的方法，其特徵在於，芯軸在軋製成型過程後經過冷卻浴後，再把潤滑劑塗覆在心軸上，為下面進行的軋製成型過程作好準備。
全文摘要
本發明描寫了在生產無縫管時所用的芯軸潤滑劑，它由石墨、綠土類的粘土礦物質、多糖和可選用的表面活性劑組成，以水分散液的形式塗覆到經冷卻浴冷卻的芯軸上。
文檔編號C10N30/06GK1075330SQ9310124
公開日1993年8月18日 申請日期1993年2月4日 優先權日1992年2月6日
發明者克裡斯蒂安·施奈德, 雅克·佩裡亞德 申請人:瑞士隆薩股份有限公司