Смазочно-охлаждающая жидкость для горячей прокатки алюминия и его сплавов

 

Союз Советскик

Социалистичвснии

Республик

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ оц 899635 (Sl) Дополнительное к авт.санд-ву(22)Заявлено 25 06 80 (21} 2945842/23 "04 с лрнсоеанненневв заявки рй(23) ПриоритетОнублнковано 23 ° 01 ° 82. бюллетень яв 3

Дата олубликованна оннсання 23. 01.82 (Б3)И. Кл.

С 10 И 1/06

ВвудареваипыВ квинтет

СССР ао делам извбрвтвкк11 н втврыткй (63) УДК 621.892

: 621 . 7. 016. 2 (088. 8).

В.Н.Кулезнев, Б,А.Иысякин, И.П.Юшкий, -.Ю.П.Иировников,С.И.Рыльская и Л.В.Зотова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СМАЗОЧ НО "ОХЛАЖДАЮЩАЯ ЖИДКОСТЬ

ДЛЯ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ АЛ10ИИНИЯ

И ЕГО СПЛАВОВ

0,5-5,0

2;0 5,0

Изобретение относится к составам смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) и может быть использовано при горячей прокатке алюминия и его сплавов.

Известны составы смазок, эмульсолов и эмульсий, содержащих минеральные масла и присадки: смазывающие вещества, связующие агенты, эмульгаторы и т.п,, используемые в качестве смазочно-охлаждающих жидкостей (эмульсий) для горячей прокатки алюминия и его сплавов (13 и (2).

Наиболее близкой по составу и достигаемому эффекту к предлагаемой является СОЖ $3) представляющая собой водную эмульсию концентрата, содержащего, вес.4:

Синтетические жирные спирты

Фракции С1о -Сао 0,2-2,0

Этилен-пропилен-диеновый сополимер

Диэтиленгликоль

Триэтаноламин 4,4-5,8

Олеиновая кислота 9,2-11,8

Минеральное масло Остальное до 100

Однако приготовленная на основе этого концентрата с помощью быстроходных мевалок или ультразвуковых диспергаторов эмульсия не обеспечивает образования длительного и ста-, 16 бильного разделительного барьера меж° лу валками прокатного стана и обрабатываемым металлом, так как она недостаточно стабильна при эксплуатации, и, следовательно, не может длиИ тельно сохранять свои смазочно-экранирующие. свойства при прокатке.

В результате прочность смазочной разделительной пленки понижается и происходит очень интенсивное налипание обрабатываемого металла на валки.

Особенно заметно проявление нестабильных свойств при использовании эмульсий низких концентраций (0,61,3в}. Такие концентрации необходимы

89963

3 при горячей прокатке полос шириной

2000 мм из труднодеформируемых алюминиевых сплавов Д 16, АМГ6 и др., для которых требуются повышенные охлаждающие свойства эмульсий для быстрого регулирования профиля прокатн..х валков. Результатом налипания алюминия и его сплавов на валки является формирование на noïoñå 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, Цсль изобретения — повышение стабильностии эмульсии длительной прочности смазывающей пленки, образующейся при подаче в очаг деформации смазочно-охлаждающей жидкости, между прокатным валком и обрабатываемым металлом, а также повышение смазочноэкранирующих, моющих и охлаждающих

:войств смазочно-охлаждающей жидкосжирные спирты фракции С„ -Сz0

Этилен-пропилен-диеновый сополимер

Диэтиленгликоль

Триэтаноламин

Олеиновая кис0,0012 -0,06

0,002-0,150

0 012-0,150

0,025-0 17"

0,050-0,354 лота

Минеральное

0,50-2,112 масло

Полиэтиленгли0,006-0,200 коль-моностеарат

Поливиниловый спирт 0,.00ч-0,160

Вода Ост аль ное

Использование в предложенном составе полиэтиленгликоля-моностеарата ти.

Поставленная цель достигается тем, что смазочно-охлаждающая жидкость для горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащая синтетические жирные спирты фракции С „С, этилен-пропилен-диеновый сополимер, диэтиленгликоль, триэтаноламин, олеиновую кислоту, минеральное масло и воду, дополнительно со35 держит полиоксиэтилированную стеариновую кислоту с 20 молями окиси этилена (полиэтиленгликоль-моностеарат) и поливиниловый спирт при следующем содержании компонентов, вес,4:

Синтетические.

4 обеспечивает повышение стабильности эмульсии, а также ее моющих, смазоч-< ных и охлаждающих свойств. Причем повышение охлаждающих свойств реализуется в использовании при горячей прокатке малоконцентрированных стабильных эмульсий концентрации 0,61,34 в процессе обработки на прокатном стане труднодеформируемых алюминиевых сплавов АМГ6, 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 (0,2i) — предельным его количеством, превышение которого приводит к затрудненному захвату металла валками при прокатке в результате значительного снижения сил трения.

Полиэтиленгликоль-моностеарат имеет формулу

С Н СОО(С Н„О),„ Н, где m=20

Вещество хорошо растворимое в воде, эмульгатор, обладает моющими свойствами, 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-экранирующие свойства жидкости при работе на эмульсиях низких концентраций (0,6-1,33), 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.

899635

Нижний предел содержания поливинилового спирта (0,004 ) определен минимальным его количеством, обеспечивающим эффект, а верхний предел (0,164) - предельным его количеством, не влияющим на вязкость жидкости, и отсутствием черных пятен на валках.

В данном составе используется поливиниловый спирт с числом ацетатных групп до 2,04 и молекулярным весом 1о

44 тысячи.

Смазочно-.охлаждающую жидкость готовят следующим образом, Сначала в минеральном масле растворяют сополимер, при этом для ускорения процесса его предварительно измельчают и для разбухания помещают в небольшое количество минерального масла. Далее смесь выдерживают при температуре масла около 50 С в течение 2-6 сут, после чего смесь подвергают интенсивному перемешиванию, например в смесителе с зетобразными лопастями или с помощью гидродинамического акустического аппара- >5 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 диэти35 ленгликоль. Затем в умягченной или дистиллированной воде растворяют поливиниловый спирт, для чего воду нагревают до 95-100 С, и при посто4О янном перемешивании производят растворение поливинилового спирта. Не прекращая перемешивания, водный раствор охлаждают до 60-70 С и вводят в него при перемешивании полиэтиленгликоль"моностеарат. Перемешивание не

Таблица 1

Содержание, вес./, в составе

Компоненты

2 3

0,04

0,06

0,03

0,0012

0,10

0,150

0,075

0,002

Синтетические жирные спирты

Фракции С -С „

Этилен-пропилен-диеновый сополимер 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 15,5х150х250 мм из алюминиевого сплава марки АД1 в количестве

160 шт. Карточки были прокатаны до толщины 4,0 мм за 4 прохода на прокатном стане "ДУО-800" при 400 С.

При этом 120 карточек были прокатаны на предлагаемом составе эмульсии (по 40 карточек на каждом составе) и 40 карточек прокатали на известной

1мульсии (состав 4).

Результаты исследований COR приведены в таол.Z.

На предложенных составах CON в процессе прокатки налипание алюминия 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 охлаждающей способностью CON (0,6Ф) имеет достаточно высокие смазочноэкранирующие свойства и хорошую стабильность.

Предложенные составы эмульсий в течение длительного времени сохраняют своа способность к образованию прочной смазочной разделительной пленки.

899635

Продолжение табл. 1

Содержание, вес., в составе

Компоненты

2 3 j 4

0,10

О, 075

0,012

0,025

0,050

Диэтиленгликоль

Триэтаноламин

Олеиновая кислота

0,097

0,354

0,2

2,112

1,33

0,50

Минеральное масло

Полиэтиленгликоль-моностеарат 0,006

Оу".0

0,113

0,16

0,08

0,004

До 100

Поливиниловый спирт

До 100

До 100

До 100

Вода

Таблица 2

Из те ут

Ус ка

60 С

Рассло- Рассло- Рассло- Рассло6 5 ения

202

Хорошая ения нет ения ения нет нет нет

6,5

То же

То же

350

2 То же То we

То же

11» . 3<

Неэна6,5

390

288

6>5

Хорошая

Незначительные выделе" ния воды и масла

Выделения во» ды и масла до 54

Выделения во ды и масла до 54 читель" ные вы" деления воды и масла

Выделения во» ды и масла до 7þ03 ш б л л

0,150

0,0174

0,116

О, 236

1,408,899635

0,012-0,150 i

0,025-0,174

0,050-0,354

0,5-2,112

0,006-0,2

0,004-0 16

Остальное

0,002-0 150

Составитель Е.Пономарева

Редактор И, Николайчук Техред Ж. Кастелевич

Заказ 1 2 071/34 Тираж 523 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Г. Назарова

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Формула изобретения

Смазочно-охлаждающая жидкость для горячей прокатки алюминия и его сплавов, содержащая синтетические жирные спирты фракции Cqp -С о, этилен-пропилен-диеновый сополимер, диэтиленгликоль, триэтаноламин, олеиновую кислоту, минеральное масло и воду, отличающаяся тем, что, с целью повышения смазочно-эк- to ранирующих, моющих, охлаждающих свойств и стабильности жидкости,она дополнительно содержит полиоксиэтилированную стеариновую кислоту с

20 молями окиси этилена и поливини- >s ловый спирт при следующем содержании компонентов, вес.4:

Синтетические жирные спирты фракции С4 -C>p 0,0012-0,06 - go

Этилен-пропилен-диеновнй сополимер

Диэтиленгликоль

Триэтаноламин

Олеиновая кислота

Минеральное масло

Полиоксиэтилированная стеариновая кислота с

20 молями окиси этилена

Попивиниловый спирт

Вода

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент CtilA 9 3835052) кл. 252-49,5, опублик.1974.

2. Патент ФРГ 11 954543> кл. 23 с 1/04, опублик.1956.

3. Авторское свидетельство СССР

Й 711100, кл. С 10 М 1/18, 1977 (прототип),