目前我国在轧钢行业中,仍使用的是以机械油为载体,加有多种有机添加剂调配而成的产品,这个产品是二次世界大战时的产物,已用了六十多年没有发展,它和世界争夺既宝贵又不会再生的矿物油,同时造价高昂,并含有芳香烃。更严重的是,芳香烃是一种致癌物质,严重地影响了工人的身心健康。夏天变霉发臭,污染环境,废液达不到三废处理的排放标准。板材也达不到理想的光洁度,因此,急需要研究一种新型轧制油,以满足轧钢市场的需求。
1·原料的选择
非离子表面活性剂是一种新型的化学清洗剂,经过改制,也是极压剂和润滑剂,它也是极性分子,一端是碳氢链,不溶于水而亲油。而另一端是水的极性基团,在水溶液中不电离,不以电子状态存在,而是以中性分子聚集成胶束,由于表面活性剂分子两端的“亲憎”基团在相端的界面上聚集起来,从而降低了水与油不相溶的两相的表面张力,形成了裹有油脂乳化剂和极压剂的油滴。在水的冲洗下,将油脂除去,与此同时,在搅拌过程中,乳浊液与空气接触,活性分子也在液体中与空气接触,在液-汽的界面上聚集,同样也降低水的表面张力而产生汽沫,这些汽泡沫也能将乳化剂的油滴裹挟出来,达到清洗作用。
用非离子改制后作润滑剂,其完全均匀地分散到水中,与阴离子和阳离子都能互溶,不起化学反应;用盐类和无机酸调制的极压剂是用在轧辊和被轧的板材之间的挤压中,此时的高温超过200℃时,起到润滑作用,其与水无限溶也不能电离。因非离子型表面活性剂在水中既不能电离也不能生成离子状态,不受硬水及酸碱的影响,固压下率高、摩擦系数小、清洗效果好、去污能力强,并具有无毒、无味、无油、不易燃、使用方便、费用低廉的优点,可保护环境,对工人健康无不良影响。因此,不用机械油作润滑剂及载体,而选用表面活性剂作原料。在调配轧制油时,再加防锈剂及载体增稠剂,这样调制的轧制油才能达到轧制生产中的要求。
2·配方(表1)
3·生产调配工艺
(1)将表面活性剂A与表面活性剂B和清洗剂、润滑剂混合加温到85~95℃,降温到65~70℃,加入极压剂搅拌均匀,待用。
(2)将防锈剂、乳化剂、载体增稠剂加入无机溶液,充分搅拌成稠状,反应10 min,待用。
(3)最后将(1)+(2)混溶充分搅拌,使温度升为80~85℃,再依次加入发泡剂及络合剂,搅拌均匀,反应30 min,成为乳白色-乳黄色稠黏液体,分析灌装即得成品。
4·质量指标(表2)
4.1实验方法
外观:目测;pH值:pH试纸;凝点:按GB/T510-1983规定进行;腐蚀性:按SH/T 0195-1992规定进行;含皂量:按GB/T 5533-2008规定进行;最大无卡咬负荷:按GB/T 3142-1982进行。
5·检测与试用
调配出厂的产品,通过质量监督部门测定指标完全达到预定的质量指标,通过十几个厂家在450、500、650、750及950和1050等不同轧机、不同速度的试用,都能满足轧钢的要求。
5.1润滑作用
新型的轧制油是由表面活性剂和润滑剂、极压剂调配而成,所以能显著降低液体的表面张力,大大提高了其润滑性和极压性,轧出的钢材光洁度大大提高,减小了磨擦系数。
5.2冷却作用
轧制时带钢产生大量的热很容易引起黏辊、焖辊。由于无机溶剂比油类的导热系数大得多,所以冷却性也好,能使磨擦系数减小,使无机溶剂很好地分散在带钢与轧辊的表面,将热量带走,才能保证不黏辊、不焖辊。经实验证明,使用D·K系列轧制油与国内同类产品相比节电10%,节约轧制油15%~20%,节约修理费20%。
5.3洗涤、润滑、极压作用
轧制加工时会产生金属粉沫及氧化皮黏结在带钢的表面上,清洗十分困难。D·K系列轧制油和传统的轧制油不一样,因其里面用料多为活性物质,降低了轧制油加工的表面张力,吸附在板材的表面上,形成了一层润滑极压膜,使粉沫很容易清除,同时也被润滑、极压剂隔开轧辊与被轧的板材。起到了良好的洗涤作用和极压润滑作用。板材光洁度高,压下率也高,润滑性好,所以不焖辊、不黏辊。
5.4防锈作用
在轧制油加入无机防锈添加剂和有机防锈添加剂,有效地防止产品锈蚀,使板材在加工周转中达到良好的防锈效果。
5.5使用注意事项
此轧制油使用浓度在1.5%~2%,为了确保使用效果,此产品要求清洁,不能加入其他产品混合使用,更不能混入污油及水杂。
6·结语
综上所述,所利用的非离子、阴离子及多种表面活性剂、润滑剂、极压剂、防锈剂调制的轧制油,无毒、无油、不易燃,没有芳香烃的存在。保护环境,安全、可靠,防锈性、润滑性、极压性均优于以油为载体的轧制油,对人体无不良影响,费用低廉,是很好的以油为载体的轧制油的换代产品。