CN103497813B - 一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂及其制备方法，其组成原料各组分的重量百分比为：基础油A 30-50份、基础油B 10-20份、石油磺酸钙30-50份、乙醇0.3-0.8份、石油醚1-1.5份、醋酸0.5-1份、脂肪酸2.5-3份、硼酸0.5-1份、水1-2份、氢氧化钙2.5-3份、碳酸钙0.5-1份、抗氧剂1-2份、防锈剂0.5-1份、极压剂 0.6-1.5份。制备方法为按配方比例依次加入部分原料进行皂化反应，然后补充部分原料进行炼制，转釜后加入剩余原料并进行工艺处理。本发明所述的润滑脂具有优良的高低温性能，良好的机械安定性、氧化安定性、抗水性和泵送性，突出的极压抗磨性和抗腐蚀防锈性，且制备方法简单、易操作，产品使用效果好。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油脂领域，具体涉及一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂及其制备方法。
背景技术
连铸设备装置是一台双流弧形板坯连铸机，配有润滑脂集中润滑系统，润滑部位有结晶器振动及快速换台部位、扇形段轴承和出坯辊道。连铸设备的功能主要是将钢水通过冷却形成固体的钢坯，其整个过程设备处于恶劣的环境中，其生产工况有高温、多尘、水淋、低速重载和氧化鳞片进人等特点。实践证明，只有高质量的润滑脂才能很好的满足这些润滑工况。如扇形段的轴承外部温度一般在180～260℃之间，要求润滑脂在高温下不结焦，不硬化，防止堵塞润滑脂输送管道和轴承卡死。异型坯连铸是在低速重载的条件下进行的，对润滑脂的极压性能有一定的要求，但一般极压添加剂，在高温下分解成S、N、P等元素的气体，失去原有的极压性能，不但污染环境，而且造成设备腐蚀。无机物添加剂，如硼酸盐和轻钙等填料，虽然高温性能很好，但有其致命的缺点：灰分高，高温分解造成管线堵塞。
连铸机设备中,采用润滑脂润滑的有钢包回转台、结晶器、引锭杆、二冷区夹辊及侧导辊、拉矫机、传送辊道及切割机等部位。润滑脂因高温流失、硬化和水淋损失,经常使连铸机轴承受到损害。近年来，连铸设备用脂有一定的发展，但高温碳化和硬化问题必须引起注意。
随着冶金行业飞速发展，节能降耗成为关注的问题。对连铸机使用的润滑脂提出了更高的要求，连铸机润滑脂要具有良好的耐高温性能，蒸发损失减小，高温下不变稀、不流失且不易氧化，起到良好的润滑作用；能够克服高温流失、硬化和水淋损失的缺点,有效地防止氧化鳞片进人轴承,从而减少轴承损坏。同时要求具有较高的承载能力和抗摩擦性能，满足设备在多尘和冲击负荷下润滑的要求；具有良好的泵送性能和低的结焦倾向，不堵塞管线，满足集中供脂润滑系统；具有较长的使用寿命等。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂及其制备方法，克服了现有技术的不足之处，所述的润滑脂具有优良的高低温性能，良好的机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性和泵送性，突出的极压抗磨性和抗腐蚀防锈性，且制备方法简单、易操作，产品使用效果好。
为解决上述技术问题，本发明提供一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂，所述润滑脂原料组分按重量份数比为：基础油A 30-50份、基础油B 10-20份、石油磺酸钙30-50份、乙醇0.3-0.8份、石油醚1-1.5份、醋酸0.5-1份、脂肪酸2.5-3份、硼酸0.5-1份、水1-2份、氢氧化钙2.5-3份、碳酸钙0.5-1份、抗氧剂1-2份、防锈剂0.5-1份、极压剂0.6-1.5份。
优选的，所述基础油A为高粘度深度精制的矿物油150BS，所述基础油B为酯类合成基础油，所述抗氧剂为磷酸丁辛基锌盐，所述防锈剂为烯基丁二酸，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯。
一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂的制备方法，所述制备方法，具体包括以下步骤：
(1)按配方比例将30％-50％的基础油A投入反应釜内，并升温到40-60℃；
(2)将配方比例的石油磺酸钙、乙醇、石油醚、醋酸按顺序投入到反应釜内并搅拌均匀，继续升温，当温度达到80-100℃时，恒温反应50-70分钟；
(3)反应完成后，升温至100-120℃，加入脂肪酸、硼酸和水，搅拌3-5分钟后加入氢氧化钙进行皂化反应，保持温度100-120℃，反应时间为20-40分钟；
(4)皂化反应结束后，升温至130-140℃时加入碳酸钙和剩余基础油A，然后继续升温进行炼制，升温至200-230℃时，停止升温，搅拌20-40分钟，得混合物；
(5)将步骤(4)搅拌均匀的混合物转入到调和釜中，循环搅拌，加入配方比例的基础油B和抗氧剂，当温度降到120-140℃时，进行搅拌炼制；
(6)当温度降到90-110℃时，将防锈剂、极压抗磨剂加入到调和釜中，并搅拌均匀，得混合物；
(7)将步骤(6)的混合物循环搅拌20-40分钟后，在20-30MPa压力下均质、脱气，然后取样进行检测，得润滑脂。
采用上述技术方案的有益效果是：本发明技术方法公开的润滑脂具有优良的高低温性能，良好的机械安定性、胶体安定性、氧化安定性、抗水性和泵送性，突出的极压抗磨性和抗腐蚀防锈性，主要适用于各种连铸机大包回转台齿圈，连铸机二冷区、扇形段、拉矫机、输送辊道轴承等部位的润滑，也适用于钢铁工业轧机轧辊轴承等设备及其他高温、重负荷、多水场合设备的润滑，适用温度在-30℃～260℃环境中，本发明公开的润滑脂与现有技术相比具有以下特点：
1、优异的耐高温性能和氧化安定性：滴点指标是反映其高温性能的直观指标之一，本发明技术方法公开的润滑脂滴点可达到300℃以上，高温下润滑脂不会变成液体，再回复到一般温度时，它能完全回复到原先组织，这与其他润滑脂不同，本发明技术方法公开的润滑脂可较长时间在260℃工作环境下使用，其他脂会出现炭化、变硬或变成胶质状物质，而本产品仍保持柔软的油脂状结构，因此具有良好的抗氧化能力。
2、优异的泵送性：在各种润滑系统中，润滑脂集中润滑是供给大量润滑点润滑的最有效、最经济的方法。润滑脂的低析油性、老化倾向小和良好的泵送性是判断润滑脂能够集中润滑的重要依据。本发明技术方法公开的润滑脂在贮存期间具有低析油性、低温流动性和抗老化能力，适合于润滑脂集中润滑系统。连铸机集中润滑系统泵送管线很长，特别是在冬季需要润滑产品具有良好的低温泵送性，本发明技术方法公开的润滑脂体系中含有大量的球形碳酸钙，在低温下，这种颗粒阻止了基础油凝结的趋势，并凭借其自身晶体间的滚动和晶层间的滑移，降低了低温启动阻力，本发明技术方法公开的润滑脂即使在-30℃的条件下，也能满足集中润滑系统的要求。
3、优异的润滑和抗水性能：本发明技术方法公开的润滑脂密度大于水的密度，抑制了由于密度小而浮于水分子表面、脱离润滑点的趋势，用在潮湿、浸水和有水冲洗的地方，具有优良的抗水性能，可最大限度地克服遇水乳化的问题，保证了良好的润滑。
4、优异的防锈性和极压抗磨性能：本发明技术方法公开的润滑脂稠化剂本身就是一种防锈剂，基础脂就具有防锈和抗腐蚀性能，因此在防锈性能上没有其他润滑脂可与之相比，不加防腐剂的该类润滑脂基础脂在轴承防锈试验中也可达要求，铜片、钢片腐蚀试验均合格，即使不加任何添加剂，本发明技术方法公开的润滑脂仍然具有十分良好的极压抗磨性能，原因是非牛顿体高碱性磺酸钙、硼酸钙、醋酸钙、羟基硬脂酸钙以及它们的相互作用，起到极压抗磨作用。同时选用的高粘度深度精制的矿物油，在高负荷下仍能很好的形成优异的油膜厚度，PD能达到6000N以上。
5、优异的机械安定性和粘附性：本发明技术方法公开的润滑脂经10万次剪切后锥入度基本不变，保证了该产品不会因运转后产品变稀流失；具有极强的粘附性，不会因高速运转而发生甩脂现象。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案进行说明，以便于本技术领域的技术人员理解。
一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂，所述润滑脂原料组分按重量份数比为：基础油A 30-50份、基础油B 10-20份、石油磺酸钙30-50份、乙醇0.3-0.8份、石油醚1-1.5份、醋酸0.5-1份、脂肪酸2.5-3份、硼酸0.5-1份、水1-2份、氢氧化钙2.5-3份、碳酸钙0.5-1份、抗氧剂1-2份、防锈剂0.5-1份、极压剂0.6-1.5份，所述基础油A为高粘度深度精制的矿物油150BS，所述基础油B为酯类合成基础油，所述抗氧剂为磷酸丁辛基锌盐，所述防锈剂为烯基丁二酸，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯。
一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂的制备方法，所述制备方法，具体包括以下步骤：
将20千克基础油A投入反应釜内，并升温到40-60℃，将40千克石油磺酸钙、0.5千克乙醇、1.5千克石油醚、1千克醋酸按顺序投入到反应釜内并搅拌均匀，继续升温，当温度达到80-100℃时，恒温反应50-70分钟，反应完成后，升温至100-120℃，加入3千克脂肪酸、1千克硼酸和1千克水，搅拌3-5分钟后加入2.5千克氢氧化钙进行皂化反应，保持温度100-120℃，反应时间为20-40分钟，皂化反应结束后，升温至130-140℃时加入1千克碳酸钙和剩余的20千克基础油A，然后继续升温进行炼制，升温至200-230℃时，停止升温，搅拌20-40分钟，得混合物，将混合物转入到调和釜中，循环搅拌，加入20千克基础油B和1千克抗氧剂，当温度降到120-140℃时，进行搅拌炼制，当温度降到90-110℃时，将防锈剂、极压抗磨剂加入到调和釜中，并搅拌均匀，得混合物，将混合物循环搅拌20-40分钟后，在20-30MPa压力下均质、脱气，然后取样进行检测，得润滑脂。
本发明技术方法公开的润滑脂综合了复合锂基润滑脂、聚脲润滑脂、复合铝基润滑脂等润滑脂的优点，内在性能非常好，尤其是应用于高温、潮湿、水流、腐蚀、重载、冲击负荷存在的恶劣环境时性能优势明显，且成本较低，具有良好的发展前景。
经检测，本发明技术方法公开的润滑脂的各项指标如下：
上述对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂，其特征在于：所述润滑脂原料组分按重量份数比为：基础油A 30-50份、基础油B 10-20份、石油磺酸钙30-50份、乙醇0.3-0.8份、石油醚1-1.5份、醋酸0.5-1份、脂肪酸2.5-3份、硼酸0.5-1份、水1-2份、氢氧化钙2.5-3份、碳酸钙0.5-1份、抗氧剂1-2份、防锈剂0.5-1份、极压剂 0.6-1.5份；
所述基础油A为高粘度深度精制的矿物油150BS，所述基础油B为酯类合成基础油，所述抗氧剂为磷酸丁辛基锌盐，所述防锈剂为烯基丁二酸，所述极压抗磨剂为磷酸三甲酚酯。
2.根据权利要求1所述的一种专用于冶金行业连铸机的润滑脂的制备方法，其特征在于：所述制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按配方比例将30%-50%的基础油A 投入反应釜内，并升温到40-60℃；
（2）将配方比例的石油磺酸钙、乙醇、石油醚、醋酸按顺序投入到反应釜内并搅拌均匀，继续升温，当温度达到80-100℃时，恒温反应50-70分钟；
（3）反应完成后，升温至100-120℃，加入脂肪酸、硼酸和水，搅拌3-5分钟后加入氢氧化钙进行皂化反应，保持温度100-120℃，反应时间为20-40分钟；
（4）皂化反应结束后，升温至130-140℃时加入碳酸钙和剩余基础油A，然后继续升温进行炼制，升温至200-230℃时，停止升温，搅拌20-40分钟，得混合物；
（5）将步骤（4）搅拌均匀的混合物转入到调和釜中，循环搅拌，加入配方比例的基础油B和抗氧剂，当温度降到120-140℃时，进行搅拌炼制；
（6）当温度降到90-110℃时，将防锈剂、极压抗磨剂加入到调和釜中，并搅拌均匀，得混合物；
（7）将步骤（6）的混合物循环搅拌20-40分钟后，在20-30MPa压力下均质、脱气，然后取样进行检测，得润滑脂。
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