CN114181768A

CN114181768A - 用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺

Info

Publication number: CN114181768A
Application number: CN202111553888.8A
Authority: CN
Inventors: 唐鹏飞
Original assignee: Hunan Jinhua Science & Technology Group Co ltd
Current assignee: Hunan Jinhua Science & Technology Group Co ltd
Priority date: 2021-12-17
Filing date: 2021-12-17
Publication date: 2022-03-15

Abstract

本发明公开了一种用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，所述用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺的材料以及材料的重量配比为：石墨28%‑38%、十二烷基硫酸钠4%‑5%、N‑乙酰‑L‑脯氨酸3%‑4%、磷酸三丁酯2%‑3%、增稠剂0.5%‑1%、丙烯酸树脂乳液0.5%‑1%、三聚磷酸钠1%‑2%、防锈剂0.1%‑0.15%、防腐剂0.1%‑0.2%、消泡剂0.05‑0.1%，剩余量为水。该用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，通过十二烷基硫酸钠、N‑乙酰‑L‑脯氨酸、磷酸三丁酯三者组成分散剂，在石墨基础液制作中十二烷基硫酸钠可提高石墨间的空间位阻作用和静电斥力作用，且随着含‑COOH亲水基团的N‑乙酰‑L‑脯氨酸的增加，石墨颗粒之间相互排斥力的概率也会被提升，最终两者配合充分提升石墨的分散稳定性。

Description

用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺

技术领域

本发明涉及水基石墨润滑剂制备领域，具体为一种用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺。

背景技术

热轧钢管芯棒是参与钢管轧制变形的主要工具之一，它的制成材料为4Cr5MoVSi，属于热作模具钢，是一种使用广泛的特种钢材，目前热轧钢管芯棒在使用过程中处于非稳定的温度场中，需要承受冷热交替循环和热磨损，因此，热轧钢管芯棒极易发生局部裂纹和磨损，致使其寿命严重降低，且当缺陷较深无法改车时，造成生产成本大幅增加，同时使轧制钢管的内表面质量受到影响，因此为降低热轧钢管芯棒的生产损耗，通常会在热轧钢管芯棒使用前会在其表面喷覆水基石墨润滑剂，水基石墨润滑剂，亦称“石墨乳”，利用悬浮剂使石墨颗粒弥散在水中，加入其他添加剂制成的乳状润滑剂，采用水基石墨润滑剂可以促使金属变形均匀，降低轧制力和芯棒限动力，减少钢管横向壁厚度不均，改善钢管表面质量，增加绝热性能，降低芯棒表面温度，从而提高芯棒的使用寿命和钢管质量，但是现有的水基石墨润滑剂还存在一些问题，主要是石墨在水中易形成疏水聚团，难以稳定分散，进而对水基石墨润滑的使用效果有很大影响，为此针对上述问题，本申请提供一种用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺来进行有效解决。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，解决了上述背景技术中提出的问题。

技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，所述用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺的材料以及材料的重量配比为：石墨28%-38%、十二烷基硫酸钠4%-5%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3%-4%、磷酸三丁酯2%-3%、增稠剂0.5%-1%、丙烯酸树脂乳液0.5%-1%、三聚磷酸钠1%-2%、防锈剂0.1%-0.15%、防腐剂0.1%-0.2%、消泡剂0.05-0.1%，剩余量为水，而为便于叙述下一步制作流程，将选取一种具体的优选组合实例，例如：石墨30%、十二烷基硫酸钠4.8%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3.6%、磷酸三丁酯2.5%、增稠剂1%、丙烯酸树脂乳液0.6%、三聚磷酸钠1.2%、防锈剂0.1%、防腐剂0.13%、消泡剂0.08%，剩余材料均为纯净水，称量结束作业结束后的具体操作如下：

第一步骤：将称量好的30%的石墨原料、4.8%的十二烷基硫酸钠、3.6%的N - 乙酰- L - 脯氨酸以及2.5%的磷酸三丁酯同剩余量的水一同倒入到搅拌反应装置内部，接着利用搅拌反应装置对上述的各种比例的材料进行混合处理，且混合时间大于三十分钟；

第二步骤：待搅拌反应装置的搅拌作业时间大于三十分钟后，关闭拌反应装置的搅拌机构，打开搅拌反应装置的入料口将1%的增稠剂倒入到搅拌反应装置内部的混合溶液中，然后重现启动搅拌反应装置的搅拌机构，继续进行搅拌作业，且搅拌时间要大于二十五分钟；

第三步骤：待第二步骤中的搅拌反应装置的搅拌作业时间大于二十五分钟后，关闭拌反应装置的搅拌机构，打开搅拌反应装置的入料口将0.6%的丙烯酸树脂乳液、1.2%的三聚磷酸钠倒入到搅拌反应装置内部的混合溶液中，然后重现启动搅拌反应装置的搅拌机构，继续进行搅拌作业，且搅拌时间要大于二十分钟；

第四步骤：待第三步骤中的搅拌反应装置的搅拌作业时间大于二十分钟后，关闭拌反应装置的搅拌机构，打开搅拌反应装置的入料口将最后剩余的0.1%的防锈剂、0.13%的防腐剂以及0.08%的消泡剂一同倒入到搅拌反应装置内部的混合溶液中，然后重现启动搅拌反应装置的搅拌机构，继续进行搅拌作业，且搅拌时间要大于八十分钟；

第五步：待第四步骤中的搅拌反应装置的搅拌作业时间大于八十分钟后，此时搅拌反应装置内部的混合溶液便是本发明工艺所提出的水基石墨润滑剂，随后取出搅拌反应装置内部的水基石墨润滑剂并等量均分为两组进行对比使用试验。

优选的，所述石墨原料采用球磨工艺进行分散，且球磨分散时间大于二十分钟，所述第一步骤中30%的石墨原料尺寸在五微米一下。

优选的，所述增稠剂的材料具体采用中等黏度的羧甲基纤维素钠。

优选的，所述另一种的优选组合实例可为：如石墨32%、十二烷基硫酸钠4.7%、N -乙酰 - L - 脯氨酸3.7%、磷酸三丁酯2.6%、增稠剂0.09%、丙烯酸树脂乳液0.8%、三聚磷酸钠1%、防锈剂0.15%、防腐剂0.1%、消泡剂0.1%。

该用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，通过十二烷基硫酸钠、N - 乙酰 - L - 脯氨酸、磷酸三丁酯三者组成分散剂，在石墨基础液制作中十二烷基硫酸钠可提高石墨间的空间位阻作用和静电斥力作用，且随着含 - COOH亲水基团的N - 乙酰 - L -脯氨酸的增加，石墨颗粒之间相互排斥力的概率也会被提升，最终两者配合充分提升石墨的分散稳定性，保证为后续制作水基石墨润滑剂的使用效果以及解决了传统的水基石墨润滑剂中石墨在水中易形成疏水聚团，难以稳定分散的问题。

具体实施方式

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种技术方案：用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，所述用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺的材料以及材料的重量配比为：石墨28%-38%、十二烷基硫酸钠4%-5%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3%-4%、磷酸三丁酯2%-3%、增稠剂0.5%-1%、丙烯酸树脂乳液0.5%-1%、三聚磷酸钠1%-2%、防锈剂0.1%-0.15%、防腐剂0.1%-0.2%、消泡剂0.05-0.1%，剩余量为水，而为便于叙述下一步制作流程，将选取一种具体的优选组合实例，例如：石墨30%、十二烷基硫酸钠4.8%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3.6%、磷酸三丁酯2.5%、增稠剂1%、丙烯酸树脂乳液0.6%、三聚磷酸钠1.2%、防锈剂0.1%、防腐剂0.13%、消泡剂0.08%，剩余材料均为纯净水，另一种的优选组合实例可为：如石墨32%、十二烷基硫酸钠4.7%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3.7%、磷酸三丁酯2.6%、增稠剂0.09%、丙烯酸树脂乳液0.8%、三聚磷酸钠1%、防锈剂0.15%、防腐剂0.1%、消泡剂0.1%，称量结束作业结束后的具体操作如下：

第一步骤：将称量好的30%的石墨原料、4.8%的十二烷基硫酸钠、3.6%的N - 乙酰- L - 脯氨酸以及2.5%的磷酸三丁酯同剩余量的水一同倒入到搅拌反应装置内部，石墨原料采用球磨工艺进行分散，且球磨分散时间大于二十分钟，第一步骤中30%的石墨原料尺寸在五微米一下，接着利用搅拌反应装置对上述的各种比例的材料进行混合处理，且混合时间大于三十分钟；

第二步骤：待搅拌反应装置的搅拌作业时间大于三十分钟后，关闭拌反应装置的搅拌机构，打开搅拌反应装置的入料口将1%的增稠剂倒入到搅拌反应装置内部的混合溶液中，增稠剂的材料具体采用中等黏度的羧甲基纤维素钠，然后重现启动搅拌反应装置的搅拌机构，继续进行搅拌作业，且搅拌时间要大于二十五分钟；

综上所述，该用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，通过十二烷基硫酸钠、N - 乙酰 - L - 脯氨酸、磷酸三丁酯三者组成分散剂，继而在石墨基础液制作过程中十二烷基硫酸钠可提高石墨间的空间位阻作用和静电斥力作用，且随着含 - COOH亲水基团的N - 乙酰 - L - 脯氨酸的增加，石墨颗粒之间相互排斥力的概率也会被逐渐的提升，而最终两者相互配合可充分提升石墨的分散稳定性，保证为后续制作水基石墨润滑剂的使用效果以及解决了传统的水基石墨润滑剂中石墨在水中易形成疏水聚团，难以稳定分散的问题，且增稠剂选用中等黏度的羧甲基纤维素钠不仅可保持水基石墨润滑剂有适宜的黏度，还可以而进一步提升水基石墨润滑剂内部石墨的分散性和稳定性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，其特征在于：所述用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺的材料以及材料的重量配比为：石墨28%-38%、十二烷基硫酸钠4%-5%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3%-4%、磷酸三丁酯2%-3%、增稠剂0.5%-1%、丙烯酸树脂乳液0.5%-1%、三聚磷酸钠1%-2%、防锈剂0.1%-0.15%、防腐剂0.1%-0.2%、消泡剂0.05-0.1%，剩余量为水，而为便于叙述下一步制作流程，将选取一种具体的优选组合实例，例如：石墨30%、十二烷基硫酸钠4.8%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3.6%、磷酸三丁酯2.5%、增稠剂1%、丙烯酸树脂乳液0.6%、三聚磷酸钠1.2%、防锈剂0.1%、防腐剂0.13%、消泡剂0.08%，剩余材料均为纯净水，称量结束作业结束后的具体操作如下：

第一步骤：将称量好的30%的石墨原料、4.8%的十二烷基硫酸钠、3.6%的N - 乙酰 - L- 脯氨酸以及2.5%的磷酸三丁酯同剩余量的水一同倒入到搅拌反应装置内部，接着利用搅拌反应装置对上述的各种比例的材料进行混合处理，且混合时间大于三十分钟；

2.根据权利要求1所述的用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，其特征在于：所述石墨原料采用球磨工艺进行分散，且球磨分散时间大于二十分钟，所述第一步骤中30%的石墨原料尺寸在五微米一下。

3.根据权利要求1所述的用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，其特征在于：所述增稠剂的材料具体采用中等黏度的羧甲基纤维素钠。

4.根据权利要求1所述的用于热轧钢管芯棒的水基石墨润滑剂制备工艺，其特征在于：所述另一种的优选组合实例可为：如石墨32%、十二烷基硫酸钠4.7%、N - 乙酰 - L - 脯氨酸3.7%、磷酸三丁酯2.6%、增稠剂0.09%、丙烯酸树脂乳液0.8%、三聚磷酸钠1%、防锈剂0.15%、防腐剂0.1%、消泡剂0.1%。