CN102259174A - 用于黄铜立式半连铸的覆盖润滑剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于黄铜立式半连铸的覆盖润滑剂及其制备方法，即将处理后的组分按重量百分比(85～90)％硼砂+(6～9)％氯化钾+(4～6)％氯化钠均匀混合后可直接用于黄铜立式半连铸生产。在其使用环境中能够由固态迅速、充分的液化，并形成均匀、致密、完整、覆盖性能及润滑性能良好的保护膜，所述保护膜较黄铜液体比重轻，趋于分散均布于黄铜液体外围，有效的避免锭坯内部夹碴，且不与黄铜液体及结晶器涂层发生化学反应，能够充分满足工艺要求。所述润滑剂成本低廉、制备及使用方便、无毒无污染，可广泛应用于黄铜板带材生产的拉铸工艺。

Description

用于黄铜立式半连铸的覆盖润滑剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种金属液态连续成型过程中的覆盖润滑剂及其制备方法，尤其是一种以硼砂为主成分、特别适用于黄铜立式半连铸成型的覆盖润滑剂及其制备方法。

技术背景

目前，立式半连铸锭坯成型方式已被广泛应用于铜及铜合金板带材生产过程，在立式半连铸成型过程中高温融化的金属液体被导流装置引入结晶器内，经结晶器一次水冷、二次水冷后凝固成指定形状尺寸的锭坯；为了避免液态金属在结晶器内二次氧化，以及锭坯与结晶器内过大摩擦导致裂纹或开裂现象，必须采取有效的覆盖润滑剂以确保拉铸的顺利成型。传统方式多采用煤气保护、机油润滑或纯硼砂保护，由于其存在成本昂贵，操作复杂或锭坯质量难以保证(例如易导致夹碴、裂纹)等弱点，都具备一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本、易操作、无毒性，且满足技术要求的良好的覆盖润滑剂。该方法通过合理选择组分及其比例，使其在拉铸过程中能够形成一层均匀、致密、填充性能良好且强度高的保护膜，即能充分隔离液态金属与空气接触导致氧化，又能有效的减少锭坯与结晶器壁之间的摩擦。

本发明提供的覆盖润滑剂含有以下物质及重量百分比：

硼砂       85～90

氯化钾     6～9

氯化钠     4-6

各组分的重量百分含量为100％。

为了防止锭坯的起皮及拉裂，还可在覆盖润滑剂中增加1-2％的无水氯化钙。

所述的覆盖润滑剂的制备方法如下：

1)将硼砂经350～400℃保温20-40分钟；再升温至425～450℃保温60-90分钟处理后取出，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；硼砂碾成粉末后在其使用过程中不仅可以提高融化速度利于迅速形成覆盖润滑膜，而且可以有效避免大颗粒融化不充分导致锭坯夹碴的可能性；

2)将氯化钾、氯化钠或氯化钙于400～425℃中保温10-20分钟，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；

3)将上述经处理后的物料按配比，混合均匀；密闭干燥保存即可。

本发明所制的覆盖润滑剂可用于黄铜立式半连铸，使用过程中可视锭坯尺寸、表面质量、拉铸速度灵活调整其用量，从而实现适时改善覆盖润滑效果保障锭坯质量。

硼砂熔点为880℃，比重为1.73；氯化钾熔点为770℃，比重为1.987；氯化钠熔点为804℃，比重为2.17；氯化钙熔点为782℃，比重为2.15，在黄铜拉铸成型过程中，由于上述物质的熔点均低于工作温度(通常大于930℃)能够完全熔解成液态，由于上述物质比重均低于黄铜，趋于分布于锭坯表面。该层均布于锭坯与结晶器内壁的液膜，强度低、化学活性弱、填充性能好、能够有效减少锭坯与结晶器内壁的摩擦阻力，从而减少拉裂、拉漏、拉断、表面粗糙等摩擦类缺陷。由于其较弱的化学活性，不与黄铜锭坯、结晶器内壁涂层、空气等介质发生化学反应，有效的降低了锭坯二次氧化的可能性。若采用100％硼砂介质，虽能起到较好的润滑效果，但易造成内部夹渣、起皮等缺陷；若采用100％氯化钾、氯化纳或氯化钙介质，受其特性影响，由于所形成保护膜不稳定，不能充分保证覆盖润滑效果；本发明通过采用配比，使用状态下既能保证形成满足工艺要求的保护膜厚度和稳定性，又能使硼砂单位体积内的含量适当减少，避免了夹渣、起皮等缺陷。

本发明通过采用来源广泛的硼砂、氯化钾、氧化钠、氯化钙为原料，通过脱水干燥处理后，按最优比例配制而成，在使用温度下能够完全液化，所形成保护层能够均匀、致密、完整的包裹锭坯起到覆盖润滑效果，且比重较轻，不易夹碴，在黄铜立式半连铸中能够有效避免熔体二次氧化、内部夹碴，以及减轻锭坯与结晶器壁间摩擦，防止裂纹、断裂、拉漏等缺陷，

本发明与现有技术相比，具有以下的特点：

1、所使用物质均价格低廉、来源广泛、运输方便、易于贮存，经简单处理后即可直接应用于生产，投入小，收益高。

2、本发明为粉末状机构混合物，无毒、无腐蚀性，可与人体直接接触，在使用过程中采用勺状器皿即可方便添加，无需复杂装置。

3、本发明在使用过程中可根据锭坏尺寸、表面质量、拉铸速度等灵活快速的调整用量以改变覆盖润滑膜的厚度，从而有效的改善锭坯质量，避免批量质量事故的发生。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作详细的说明。

实施例1：

将450Kg硼砂装入烤箱中，采用350℃保温0.5小时，425℃保温1小时后取出，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未。

将30Kg氯化钾及20Kg氯化钠置于400℃烤箱中烘烤15分钟，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；

将上述经处理后的物料充分混合均匀，密闭干燥保存即可，

实施例2：

将4Kg硼砂、45Kg氯化钾及30Kg氯化钠按实施例1处理后，干燥后可直接用于H62黄铜立式半连铸覆盖润滑用。

实施例3：

将445Kg硼砂装入烤箱中，采用350℃保温0.5小时，425℃保温1小时后取出，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未。

将30Kg氯化钾、20Kg氯化钠及5kg氯化钙置于400℃烤箱中烘烤15分钟，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；

将上述经处理后的物料充分混合均匀，密闭干燥保存即可。

将实施例1、2、3用于H68黄铜立式半连铸，其技术效果如下：

实施例1：

组分及配比：90％硼砂+6％氯化钾+4％氯化钠

使用效果：共统计试制锭坯20根，缺陷统计数据如下：

夹渣0根；起皮1根；拉裂0根；拉漏0根；拉断0根；表面粗糙0根；表面发红0根；表面发黑0根；其余19根满足质量要求；

实施例2：

组分及配比：85％硼砂+9％氯化钾+6％氯化钠

使用效果：共统计试制锭坯20根，缺陷统计数据如下：

夹渣0根；起皮0根；拉裂1根；拉漏0根；拉断0根；表面粗糙1根；表面发红0根；表面发黑0根；其余18根满足质量要求；

实施例3：

组分及配比：89％硼砂+6％氯化钾+4％氯化钠+1％氯化钙

使用效果：共统计试制锭坯20根，缺陷统计数据如下：

夹渣0根；起皮0根；拉裂0根；拉漏0根；拉断0根；表面粗糙0根；表面发红0根；表面发黑0根；20根均满足质量要求；

从实施例1、2、3来看，锭坯合格率均在90％以上，与目前通常采用100％硼砂介质合格率85％相比上升5个百分点，覆盖润滑效果显著提高。

Claims (3)

1.用于黄铜立式半连铸的覆盖润滑剂，含有以下物质及重量百分比：

硼砂      85～90

氯化钾    6～9

氯化钠    4-6

各组分的重量百分含量为100％。

2.根据权利要求1所述的用于黄铜立式半连铸的覆盖润滑剂，其特征在于：还可在覆盖润滑剂中增加1-2％的无水氯化钙。

3.权利要求1、2所述的覆盖润滑剂的制备方法，包括以下工序：

1)将硼砂经350～400℃保温20-40分钟；再升温至425～450℃保温60-90分钟处理后取出，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；

2)将氯化钾、氯化钠或氯化钙于400～425℃中保温10-20分钟，冷却至室温，碾成粒度为0.15～0.2mm粉未；

3)将上述经处理后的物料按配比，混合均匀；密闭干燥保存即可。