CN110144256A - 一种低异味的钢铁冷轧用轧制油及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，按质量百分比包含：0‑30％的天然油脂、50‑90％的合成润滑酯、0.8‑4.5％的表面活性剂、2.0‑6.5％的极压抗磨剂、0.5‑1.5％的抗氧化添加剂。采用该轧制油配制成的乳化液，可以有效减少轧制油自身所使用的含有臭味的天然油脂所造成的味道，并通过减少活性硫化合物使用，从而控制轧制油自身的臭味在非常低的水平上。

Description

一种低异味的钢铁冷轧用轧制油及其使用方法
技术领域
本发明涉及轧制油，更具体地是指一种低异味的钢铁冷轧用轧制油及其使用方法。
背景技术
现代冷轧机的生产中，通常在冷轧技术生产中，会采用复杂的乳化液系统向轧辊辊缝和带材表面喷洒一定量的乳化液，乳化液进入轧制变形区后，首先依附于轧辊和带材的表面，形成薄薄的润滑油膜，起润滑作用，而水分又能带走轧制过程中的变形热和摩擦热，起到冷却的作用。所谓的冷轧乳化液是将1-3％的轧制油和97-99％的水按照质量百分比混合后的化学产物。
冷轧乳化液在生产时被大量喷射(通常>20m3/h)，在带钢的大量热的作用下，许多的乳化液内轧制油及水被雾化成细颗粒，随着轧机顶部的抽风设备排出烟囱。由于乳化液在长期的使用过程中，在钢铁元素的催化作用下，其内的轧制油在水、高温共同影响下，会发生缓慢的化学变化，混合轧制油自身的异味，散发出特殊的刺激性味道；造成在轧机生产中顶部的排风烟囱向四周排放出阵阵异味。
所谓的“异味”检测，可以采用国标(GB/T 14675-93)“三点比较式臭代法”测量得到臭气浓度的相关无量纲值，通常冷轧的乳化液排放臭气浓度大致在500-1500之间，政府对于此类冷轧乳化液异味的标准值通常在1000以下。由于乳化液异味会通过烟囱附近的气流排放到四周，造成人体的不愉悦感觉，因此对乳化液异味应进行有效控制，需要对乳化液异味的源头轧制油进行异味调整。
在相关的技术领域进行检索查新，主要发现有如下的一些乳化液异味去除措施及轧制油优化技术：
ZL201510362873.1，一种冷轧乳化液异味气体净化装置和方法，此技术采用技术将乳化液内富含异味的轧制油等物质进行过滤或离心收集的处理去除，得到较低异味的气体，然后再将富含铁、锰元素的催化剂进一步分解气体中的异味化学物质，此技术的优点在于通用性强，可以广泛处理各类乳化液，且处理效果好，但由于使用复杂的处理涉及及专业的催化剂，整体的技术经济性较低，不宜大面积推广使用。
ZL201610173105.7，一种含纳米二硫化钼的水基金属加工润滑液及其制备方法，主要使用了各类水溶的润滑化合物，如三乙醇胺、水性聚丙烯酸钠、硅烷偶联剂和双乙酸钠等物质，然后再使用纳米二硫化钼粉末作为冷轧润滑剂，由于此技术完全采用了水溶性的物质，因此可以避免传统冷轧乳化液的异味问题，但由于此类物质中采用了纳米二硫化钼颗粒，其在带钢残留后会影响后续的带钢涂层性能，因此应用推广较难。
ZL201280012958.1，一种人工合成的有效掩盖异味的化合物，主要是1-(2-羟基苯基)-3-(吡啶-4-基)丙-1-酮/盐等，这类物质虽然有着较好的气味遮掩作用，但价格较为贵，用于冷轧油内还会显著影响轧制油的润滑性，因此也不具备实用性。
综上所述，冷轧乳化液的异味消除，主要通过对其排放的气体进行后处理，而对于各类能够消除冷轧乳化液异味的化学试剂，则应用在冷轧过程中会存在成本高，影响生产性能的问题，在轧制油自身的成分优化方面减少异味的产生没有专门的阐述。
发明内容
本发明的目的是针对上述缺陷，提供一种低异味的钢铁冷轧用轧制油及其使用方法，即可满足冷轧机的生产需求，还可以显著控制轧制油配置成乳化液的异味的水平。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。
一方面，一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，按质量百分比包含：0-30％的天然油脂、50-90％的合成润滑酯、0.8-4.5％的表面活性剂、2.0-6.5％的极压抗磨剂、0.5-1.5％的抗氧化添加剂。
所述的天然油脂为经过沉降、过滤、离心分离、脱胶、脱酸、脱色、除臭和脱胶工艺处理后的动物或植物油脂。
所述的天然油脂为棕榈油、蓖麻油、米糠油中的一种或多种混合物。
所述的合成润滑酯为三羟甲基丙烷并/或季戊四醇与脂肪酸合成生成的产物。
所述的脂肪酸为碳原子数在16及以上的各类饱和并/或非饱和直链、支链或聚合脂肪酸。
所述的脂肪酸为三羟甲基硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、三羟甲基十六烷酸酯、季戊四醇十六烷酸酯中的一种或多种混合物。
所述的表面活性剂为各类含聚氧乙烯醚结构的非离子聚合物乳化剂并/或阳离子乳化剂，其HLB值在5-9之间。
所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或牛油胺聚氧乙烯醚。
所述的极压抗磨剂为硫化烯烃、硫化植物油、硫化合成酯、磷酸酯中的一种或多种混合物。
所述的抗氧化剂为屏蔽酚类并/或芳香胺复合型抗氧化剂。
另一方面，一种低异味的钢铁冷轧用轧制油的使用方法，将冷轧油配置成乳化液的温度控制在48-53℃之间，浓度在2.5％以下，乳化液内的铁粉浓度控制应小于250ppm。
在本发明的上述技术方案中，采用本发明的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油及其使用方法具有以下几个优点：
1、可以有效减少轧制油自身使用含有臭味的天然油脂造成的味道，并通过减少活性硫化合物使用，控制轧制油自身的臭味在非常低的水平上。
2、通过大量合成润滑酯的使用，将控制轧制油在生产过程中250℃温度以下，轧制油自身的整体挥发量，减少异味的发生。
3、通过优秀的抗氧化剂等的使用将优化轧制油在冷轧过程中水解、氧化分解和腐败变质的速度，大幅减少由此产生的异味。
4、采用有效控制乳化液的温度、浓度和铁粉含量，还可以进一步降低乳化液内轧制油的雾化效应和降低轧制油变质的速度。
5、综合上述各项措施可以将冷轧机组现场排风烟囱内的臭气浓度控制在250以下。
具体实施方式
本发明的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其按质量百分比包含：0-30％的天然油脂、50-90％的合成润滑酯、0.8-4.5％的表面活性剂、2.0-6.5％的极压抗磨剂、0.5-1.5％的抗氧化添加剂。
所述的天然油脂为经过沉降、过滤、离心分离、脱胶、脱酸、脱色、除臭和脱胶工艺处理后的动物或植物油脂。优选为棕榈油、蓖麻油、米糠油中的一种或多种混合物。
所述的合成润滑酯为三羟甲基丙烷并/或季戊四醇与脂肪酸合成生成的产物。所述的脂肪酸为碳原子数在16及以上的各类饱和并/或非饱和直链、支链或聚合脂肪酸，优选为三羟甲基硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、三羟甲基十六烷酸酯、季戊四醇十六烷酸酯中的一种或多种混合物。
所述的表面活性剂为各类含聚氧乙烯醚结构的非离子聚合物乳化剂并/或阳离子乳化剂，其HLB值在5-9之间，优选为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或牛油胺聚氧乙烯醚。
所述的极压抗磨剂为硫化烯烃、硫化植物油、硫化合成酯、磷酸酯中的一种或多种混合物。
所述的抗氧化剂为屏蔽酚类并/或芳香胺复合型抗氧化剂。
采用本发明的轧制油的使用方法，可将其配置成乳化液的温度控制在48-53℃之间，浓度在2.5％以下，乳化液内的铁粉浓度控制应小于250ppm。
实施例1
天然油脂：棕榈油0；
合成润滑酯：三羟甲基丙烷十六烷酸酯90％；
表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚1.5％，牛油胺聚氧乙烯醚1.5％；
极压抗磨剂：硫化新戊二醇油酸合成酯2.5％，磷酸酯3％
抗氧化添加剂：2，6-二异丁基对甲基苯酚1.5％
将上述轧制油配制的乳化液应用于现场，控制乳化液温度55℃，浓度在冷轧机的#1-#4机架为1.5％，乳化液内的铁粉浓度控制在120ppm；在冷连轧机的#5机架使用浓度在0.7％，乳化液的铁粉浓度控制在65ppm。
在冷轧机的设备排风烟囱内测得的乳化液臭气浓度在41。
实施例2
天然油脂：棕榈油18％；
合成润滑酯：三羟甲基丙烷十六烷酸酯75％；
表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚1％，碳原子数为16的脂肪醇聚氧乙烯醚1％；
极压抗磨剂：磷酸酯4％
抗氧化添加剂：2，6-二异丁基对甲基苯酚1％
将上述轧制油配制的乳化液应用与现场，控制乳化液温度50℃，浓度在冷轧机的#1-#4机架为2.5％，乳化液内的铁粉浓度控制在230ppm；在冷连轧机的#5机架使用浓度在0.8％，乳化液的铁粉浓度控制在95ppm。
在冷轧机的设备排风烟囱内测得的乳化液臭气浓度在70。
实施例3
天然油脂：棕榈油25％；
合成润滑酯：三羟甲基丙烷十六烷酸酯67％；
表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚0.5％，辛基酚聚氧乙烯醚0.5％，牛油胺聚氧乙烯醚1％；
极压抗磨剂：硫化新戊二醇油酸合成酯4.5％
抗氧化添加剂：2，6-二异丁基对甲基苯酚1.5％
将上述轧制油配制的乳化液应用与现场，控制乳化液温度52℃，浓度在冷轧机的#1-#4机架为1.7％，乳化液内的铁粉浓度控制在200ppm；在冷连轧机的#5机架使用浓度在0.8％，乳化液的铁粉浓度控制在87ppm。
在冷轧机的设备排风烟囱内测得的乳化液臭气浓度在173。
实施例4
天然油脂：棕榈油30％；
合成润滑酯：三羟甲基丙烷十六烷酸酯60％；
表面活性剂：壬基酚聚氧乙烯醚3.5％，牛油胺聚氧乙烯醚1％；
极压抗磨剂：硫化新戊二醇油酸合成酯5％；
抗氧化添加剂：2，6-二异丁基对甲基苯酚0.5％
将上述轧制油配制的乳化液应用与现场，控制乳化液温度55℃，浓度在冷轧机的#1-#4机架为2.5％，乳化液内的铁粉浓度控制在250ppm；在冷连轧机的#5机架使用浓度在0.7％，乳化液的铁粉浓度控制在105ppm。
在冷轧机的设备排风烟囱内测得的乳化液臭气浓度在231。
综上所述，本发明的实现原理简单，相关现场设备及轧制规程无需进行大规模变化，可以较为有效地控制轧机轧制钢板时的乳化液异味情况，对冷轧生产和操作没有特殊的需求，具有较高的使用价值。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (11)

1.一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于，按质量百分比包含：0-30％的天然油脂、50-90％的合成润滑酯、0.8-4.5％的表面活性剂、2.0-6.5％的极压抗磨剂、0.5-1.5％的抗氧化添加剂。
2.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的天然油脂为经过沉降、过滤、离心分离、脱胶、脱酸、脱色、除臭和脱胶工艺处理后的动物或植物油脂。
3.如权利要求2所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的天然油脂为棕榈油、蓖麻油、米糠油中的一种或多种混合物。
4.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的合成润滑酯为三羟甲基丙烷并/或季戊四醇与脂肪酸合成生成的产物。
5.如权利要求4所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的脂肪酸为碳原子数在16及以上的各类饱和并/或非饱和直链、支链或聚合脂肪酸。
6.如权利要求5所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的脂肪酸为三羟甲基硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯、三羟甲基十六烷酸酯、季戊四醇十六烷酸酯中的一种或多种混合物。
7.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的表面活性剂为各类含聚氧乙烯醚结构的非离子聚合物乳化剂并/或阳离子乳化剂，其HLB值在5-9之间。
8.如权利要求7所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或牛油胺聚氧乙烯醚。
9.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的极压抗磨剂为硫化烯烃、硫化植物油、硫化合成酯、磷酸酯中的一种或多种混合物。
10.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油，其特征在于：所述的抗氧化剂为屏蔽酚类并/或芳香胺复合型抗氧化剂。
11.如权利要求1所述的一种低异味的钢铁冷轧用轧制油的使用方法，其特征在于：
将所述的轧制油配置成乳化液的温度控制在48-53℃之间，浓度在2.5％以下，乳化液内的铁粉浓度控制应小于250ppm。
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