CN106583482A - 一种冷拔钢管的润滑方法 - Google Patents

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吕黎红
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Vallourec Tianda Anhui Co Ltd
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Anhui Tianda Oil Pipe Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C9/00—Cooling, heating or lubricating drawing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • B24C1/086—Descaling; Removing coating films

Abstract

本发明公开了一种冷拔钢管的润滑方法，其特征在于，包括如下步骤：抛丸击打和石墨乳处理。抛丸击打为将抛丸器将钢丸击打在穿孔后钢管表面使其表面氧化皮脱落；石墨乳处理的具体操作为将抛丸击打后钢管浸入含石墨乳的槽中使石墨乳附着于表面。本发明不仅均匀的去除钢管表面氧化皮，使冷拔的润滑效果更好，而且无需酸洗、磷化、皂化，不存在废酸处理，还节约成本。

Description

一种冷拔钢管的润滑方法
技术领域
本发明涉及钢管制备技术领域，尤其涉及一种冷拔钢管的润滑方法。
背景技术
传统的无缝钢管冷拔生产工艺为管坯加热→穿孔→酸洗→磷化→皂化→冷拔→热处理→矫直切割→检验入库，其中酸洗、磷化、皂化合称为钢管润滑工艺，减少钢管冷拔阻力。
酸洗的目的是去除穿孔毛管的氧化铁皮，氧化铁皮主要是三氧化二铁(Fe2O3)、氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe3O4)这三种铁的氧化物。氧化铁皮的存在一方面会影响润滑的质量，另一方面会由于氧化铁皮的硬度高于基体金属硬度，导致冷拔时会压入钢管表面产生缺陷。利用硫酸(或盐酸)溶解氧化铁皮，其酸洗机理为(以硫酸酸洗为例)：
1)氧化铁皮与硫酸反应发生溶解，过程如下：
Fe2O3+3H2SO4＝Fe2(SO4)3+3H2O，
FeO+H2SO4＝FeSO4+H2O，
Fe3O4+4H2SO4＝Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O，
反应前铁的氧化物在水中是不溶解的，通过与硫酸反应，变成铁盐和亚铁盐，从而能溶于水；
2)氧化铁皮被硫酸和铁反应生成的氢气泡剥离：Fe+H2SO4＝FeSO4+H2↑，在钢的铁基体上，硫酸和铁反应产生大量氢气泡，氢气泡产生的膨胀压力把氧化铁皮从钢管上剥落下来。
而磷化的目的是使钢管基体Fe与磷化液Zn(H2PO4)2反应，形成一层磷化膜Zn3(PO4)2，吸附皂化液，形成皂化膜，从而起到润滑作用；其磷化机理如下：磷化后生成在钢管表面的磷化膜主要是磷酸锌Zn3(PO4)2多孔性晶体，作为润滑剂的载体，即润滑底层，不能单独使用。
钢管表面的磷化膜还要涂上肥皂，主要是高级脂肪酸的钠盐C17H35COONa，即皂化。皂化的目的是使钢管表面形成一层由锌脂和磷酸钠组成的金属皂薄膜，皂化机理如下：Zn3(PO4)2+6C17H35COONa→3(C17H35COO)2Zn+2Na3PO4，使附着在钢管表面的金属皂薄膜耐压，而且具有良好的润滑作用。
但是由于传统的润滑工艺需要酸洗工序，酸洗工序产生的废酸(硫酸或硝酸)，需要通过与碱中和反应，溶液PH值达到6～9才能排放，符合环保要求。造成很大的环保压力和经济成本。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种冷拔钢管的润滑方法，不仅均匀的去除钢管表面氧化皮，冷拔的润滑效果更好，而且无需酸洗、磷化、皂化，不存在废酸处理，环保，还节约成本。
本发明提出的一种冷拔钢管的润滑方法，包括如下步骤：抛丸击打和石墨乳处理。
优选地，抛丸击打的具体操作如下：将抛丸器将钢丸击打在穿孔后钢管表面使其表面氧化皮脱落。本发明采用抛丸击打的方法剥离氧化铁皮，使钢管表面的氧化皮去除更加干净，钢管表面更加均匀，替代酸洗工艺，不存在废酸处理，没有环保问题，减少运营成本。
优选地，钢丸的粒径为往往根据氧化皮厚薄程度选择相应粒径的钢丸。
优选地，石墨乳处理的具体操作如下：将抛丸击打后钢管浸入含石墨乳的槽中使石墨乳附着于表面；起到冷拔润滑的效果，无需磷化、皂化工艺。
本发明采用抛丸击打和石墨乳处理的润滑工艺，不仅均匀的去除钢管表面氧化皮，冷拔的润滑效果更好，而且无需酸洗、磷化、皂化，不存在废酸处理，环保，还节约成本。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种冷拔钢管的润滑方法，包括如下步骤：抛丸击打和石墨乳处理。
实施例2
本发明提出的一种冷拔钢管的润滑方法，包括如下步骤：将抛丸器将粒径为的钢丸击打在穿孔后钢管表面使其表面氧化皮脱落；接着将抛丸击打后钢管浸入含石墨乳的槽中使石墨乳附着于表面。
本发明采用抛丸击打的方法剥离氧化铁皮，使钢管表面的氧化皮去除更加干净，钢管表面更加均匀，替代酸洗工艺，不存在废酸处理，没有环保问题，减少运营成本。同时采用石墨乳处理起到冷拔润滑的效果，无需磷化、皂化工艺。
采用本发明实施例2的润滑方法与传统工艺中的钢管润滑工艺进行对比，
1、润滑效果比较
以生产材料12Cr1MoVG，规格42×5mm，数量4000支进行对比如下：
由上表可知：采用本发明与传统工艺对钢管进行润滑，其润滑效果相当。
2、成本比较
由于生产过程中，硫酸溶液、磷化液、皂化液一直在添加使用，不能做单个产品的成本核算，采用一年内生产钢管所耗用的硫酸溶液、磷化液、皂化液的平均费用作为对比数据。经过统计，采用传统的酸洗、磷化、皂化润滑工艺，按照98％浓硫酸市场价350元/吨，磷化液市场价5000元/吨，皂化液市场价4700元/吨计算，钢管平均耗用为98.45元/吨。
同理，钢丸也不是一次性使用的，也不能做单个产品的成本核算，同样采用一年内生产钢管所耗用的钢丸、石墨乳的平均费用作为对比数据。经过统计，采用本发明项的抛丸、石墨乳润滑工艺，按照钢丸市场价3800元/吨，石墨乳市场价2300元/吨计算，钢管平均耗用为93.14元/吨。
按照年耗用作为对比数据，基数大，单项材料成本波动影响很小。行业内，工序的成本统计基本采用年耗用的统计方式进行对比的，对比可信度高。而采用传统工艺和本发明所产生的设备投资及维护费用相互抵消，不予考虑。
因此，采用本发明的润滑工艺，平均节省成本5.31元/吨。
由上述分析可知，本发明比传统工艺工序成本略低，但传统工艺会产生大量的废酸需要另外处理，环保处理费用高，环保压力大。而本发明节省了更大的环保费用，取得很好的经济和社会效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种冷拔钢管的润滑方法，其特征在于，包括如下步骤：抛丸击打和石墨乳处理。
2.根据权利要求1所述冷拔钢管的润滑方法，其特征在于，抛丸击打的具体操作如下：将抛丸器将钢丸击打在穿孔后钢管表面使其表面氧化皮脱落。
3.根据权利要求2所述冷拔钢管的润滑方法，其特征在于，钢丸的粒径为
4.根据权利要求1-3任一项所述冷拔钢管的润滑方法，其特征在于，石墨乳处理的具体操作如下：将抛丸击打后钢管浸入含石墨乳的槽中使石墨乳附着于表面。
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