JP2581881B2 - Lubricant for preventing roughening of wear-resistant cast iron rolling roll and hot rolling method using the lubricant - Google Patents
Lubricant for preventing roughening of wear-resistant cast iron rolling roll and hot rolling method using the lubricantInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、鋼の熱間圧延に際し、
耐摩耗鋳鉄製圧延ロールを用いた場合の、ロール表面の
肌荒れを防止することを目的に開発した潤滑剤及び熱間
圧延方法に関するものである。The present invention relates to hot rolling of steel,
The present invention relates to a lubricant and a hot rolling method developed for the purpose of preventing surface roughness of a roll surface when a wear-resistant cast iron roll is used.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、鋼の熱間圧延には、圧延ロールと
してハイクロム鋳鉄、アダマイト鋳鉄及びNiグレーン
鋳鉄製の3種類が主用されてきた。しかし、これらのロ
ールでは、鋼熱間圧延の苛酷な条件下では、耐摩耗性及
び耐肌荒れ性が不十分であった。近年、耐摩耗性が従来
ロールに比べ飛躍的に向上した特開平58−87249
号公報に開示されたような耐摩耗鋳鉄製圧延ロールが開
発され、前記の3種類のロールと置き替わりつつある。2. Description of the Related Art Conventionally, three types of rolls of high chrome cast iron, adamite cast iron and Ni grain cast iron have been mainly used for hot rolling of steel. However, these rolls had insufficient abrasion resistance and rough surface resistance under the severe conditions of hot rolling of steel. In recent years, Japanese Unexamined Patent Publication No. 58-87249 has improved wear resistance dramatically compared to conventional rolls.
A roll made of abrasion-resistant cast iron as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-210, has been developed and is being replaced with the above three types of rolls.
【0003】特開昭58−87249号公報に開示され
ているような耐摩耗鋳鉄製圧延ロールは従来の圧延ロー
ルと同様に、鋼の熱間圧延時において、ロール表面に圧
延材の表面スケールが展着し黒皮と呼ばれるFe2O3 とFe
3O4 を主成分とする表面酸化物が生成する。耐摩耗鋳鉄
製圧延ロールは摩耗に関しては、改善されているものの
表面酸化物の発生は従来ロールと変わらない。圧延の進
展によって、この表面酸化物が剥離する現象が発生す
る。表面酸化物が剥離した部分は酸化皮膜が残存した部
分と段差を生じることによりロール肌荒れとなる。この
ロール肌荒れ模様が、圧延材に転写され表面品位を低下
させる。従ってロールの交換や研磨が必要となり本来の
耐摩耗鋳鉄製圧延ロールの効果を著しく低下させてい
る。A roll of wear-resistant cast iron as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-87249 has a surface scale of the rolled material on the roll surface during hot rolling of steel, similarly to a conventional roll. Fe 2 O 3 and Fe spread and called black scale
A surface oxide mainly composed of 3 O 4 is generated. Although the wear resistance of the wear-resistant cast iron roll is improved with respect to wear, the generation of surface oxides is not different from that of the conventional roll. As the rolling progresses, a phenomenon occurs in which the surface oxide is separated. The portion where the surface oxide has peeled off has a step difference with the portion where the oxide film has remained, resulting in roll surface roughness. The rough surface pattern of the roll is transferred to the rolled material and reduces the surface quality. Therefore, it is necessary to replace or grind the rolls, and the effect of the original wear-resistant cast iron rolls is significantly reduced.
【0004】上記の課題を解決する手段としてはロール
と圧延材の間に潤滑剤を給油し、ロールと圧延材の間を
潤滑する事が行われている。潤滑剤としては、高温で潤
滑効果のある黒鉛水ガラス、窒化ホウ素、雲母などの固
体潤滑剤や、硫化油脂、ジンクジアルキルジチオホスフ
ェート、リン酸エステルなどの極圧添加剤、鉱油、合成
油、油脂、合成油脂酸エステルなどの油性向上剤を2種
以上組み合わせた液状の潤滑剤が一般的に用いられてい
る。又、このような液状の潤滑剤は一般的にウオーター
インジェクション方式の給油設備によってロール表面に
給油されている。ウオーターインジェクション方式の給
油設備とは、トライボロジ基礎と応用111頁〜113
頁(昭和51年9月30日幸書房発行)に記載されてい
るような設備である。As means for solving the above problems, a lubricant is supplied between the roll and the rolled material to lubricate between the roll and the rolled material. Lubricants include solid lubricants such as graphite water glass, boron nitride and mica, which have lubricating effects at high temperatures, extreme pressure additives such as sulfurized oils and fats, zinc dialkyldithiophosphate, phosphate esters, mineral oils, synthetic oils, oils and fats Liquid lubricants in which two or more types of oiliness improvers such as synthetic fatty acid esters are combined are generally used. Further, such a liquid lubricant is generally supplied to the roll surface by a water injection type oil supply system. Water injection type refueling equipment means tribology basics and applications.
The equipment is as described on the page (published by Kosho Publishing on September 30, 1976).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の潤滑剤の使用
は、耐摩耗鋳鉄製圧延ロールと圧延材の間に、潤滑膜を
形成することによって摩擦係数を低下させ、ロール表面
に形成した表面酸化物剥離を抑制することに主眼がおか
れていた。しかし、実際にはロール表面酸化物は、ロー
ル素地とは全く異なった組成であるため、内部応力や熱
膨張率に差があるという問題があり、素地との密着性は
弱く、摩擦係数を下げるだけではロール表面からの剥離
を完全に防ぐ事は困難であった。The use of a conventional lubricant reduces the coefficient of friction by forming a lubricating film between a roll of abrasion-resistant cast iron and a rolled material, thereby reducing the surface oxidation formed on the roll surface. The main focus has been on suppressing delamination. However, in actuality, the roll surface oxide has a completely different composition from the roll base, so there is a problem that there is a difference in the internal stress and the coefficient of thermal expansion, the adhesion to the base is weak, and the friction coefficient is reduced. It was difficult to completely prevent the peeling from the roll surface by just using it.
【0006】ロール表面に形成した酸化皮膜が剥離した
場合、酸化皮膜が残存した部分と段差を生じることによ
り、ロール肌荒れとなる。この対策としては、ロール表
面の酸化皮膜剥離が発生した場合、速やかに、圧延ロー
ルを、研磨済のロールに交換することが行われている。
しかし、ロールの交換作業は、長時間の圧延作業の休止
を必要とし作業能率を大幅に低下させるため、問題であ
る。[0006] When the oxide film formed on the roll surface is peeled off, the roll surface becomes rough due to a step difference from the portion where the oxide film remains. As a countermeasure, when the oxide film peels off from the roll surface, the rolling roll is promptly replaced with a polished roll.
However, the work of exchanging the rolls is a problem because it requires a long suspension of the rolling work and greatly reduces the work efficiency.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するには、耐摩耗鋳鉄製圧延ロール表面の酸化膜
形成を抑制できる潤滑剤を開発することが望ましいと考
えた。この理由は、従来使用されてきたハイクロム鋳
鉄、アダマイト鋳鉄及びNiグレーン鋳鉄製のロールは
圧延時に形成する表面酸化物が素地よりも耐摩耗性に優
れているため、積極的にロール表面に酸化膜を形成させ
ることがロールの耐摩耗性向上に寄与した。これに対
し、耐摩耗鋳鉄製圧延ロールは素地そのものが耐摩耗性
に優れている為、酸化膜の耐摩耗性は必要ない。むし
ろ、酸化膜を形成させないことが剥離の発生もないため
望ましいと考えた。In order to solve the above problems, the present inventors considered that it would be desirable to develop a lubricant capable of suppressing the formation of an oxide film on the surface of a wear-resistant cast iron roll. The reason for this is that conventionally used rolls of high chromium cast iron, adamite cast iron and Ni grain cast iron have a surface oxide formed at the time of rolling, which is more excellent in wear resistance than a base material, so that an oxide film is actively formed on the roll surface. Formation contributed to the improvement of the abrasion resistance of the roll. On the other hand, a roll of abrasion-resistant cast iron does not require the abrasion resistance of the oxide film because the base itself has excellent abrasion resistance. Rather, it is considered that it is desirable not to form an oxide film because there is no occurrence of peeling.
【0008】本発明の、潤滑剤は、高塩基性アルカリ土
類金属スルホネート、例えば高塩基性カルシウムスルホ
ネート、高塩基性マグネシウムスルホネート、高塩基性
バリウムスルホネート単独または高塩基性アルカリ土類
金属スルホネートと鉱油及びエステルの内の1種あるい
は2種の配合物、或いは高塩基性アルカリ土類金属およ
ぴ/または鉱油及びエステルの内の1種あるいは2種と
球状シリカ粒子より成り、ウオーターインジェクション
方式給油によって、耐摩耗鋳鉄製圧延ロールの表面に圧
延中に塗布することによって、ロール表面のFe2O3 とFe
3O4 を主成分とする酸化皮膜の形成を抑制することを可
能とするものである。The lubricant of the present invention comprises a highly basic alkaline earth metal sulfonate such as a highly basic calcium sulfonate, a highly basic magnesium sulfonate, a highly basic barium sulfonate alone or a highly basic alkaline earth metal sulfonate and a mineral oil. And one or two of the esters, or one or two of the highly basic alkaline earth metals and / or mineral oils and the esters, and spherical silica particles. By applying during rolling to the surface of the wear-resistant cast iron roll, the roll surface Fe 2 O 3 and Fe
This makes it possible to suppress the formation of an oxide film containing 3 O 4 as a main component.
【0009】[0009]
【作用】本発明の構成と作用について説明する。本発明
の潤滑剤は、高塩基性アルカリ土類金属スルホネート
(但し20〜70重量%を除く)を含む。また本発明の
潤滑剤は、高塩基性アルカリ土類金属スルホネート10
〜90重量%(但し20〜70重量%を除く)と鉱油及
びエステルの内1種あるいは2種10〜90重量%(但
し30〜80重量%を除く)とを含む。本発明に用いる
高塩基製アルカリ土類金属スルホネートは公知の物質で
よい。高塩基性アルカリ土類金属として高塩基性カルシ
ウムスルホネートを例に挙げて説明すると、例えば、所
定の溶媒内に過剰の水酸化カルシウムとアリールまたは
アルキルスルホン酸を加えた後、所定の条件で炭酸ガス
を通じた後、溶媒を除去して製造されたものが好まし
い。この理由は、この方法で製造された高塩基性カルシ
ウムスルホネートは、CaCO3 を安定に分散している透明
な液体であり、鉱油またはエステルに任意に溶解するこ
とから、従来の圧延油の給油法として一般に用いられて
いた、ウオーターインジェクション方式の給油設備によ
って、給油が可能である安定な液状の潤滑剤を構成する
ことが、可能となるからである。The structure and operation of the present invention will be described. The lubricant of the present invention contains a highly basic alkaline earth metal sulfonate (excluding 20 to 70% by weight). Further, the lubricant of the present invention comprises a highly basic alkaline earth metal sulfonate 10
-90% by weight (excluding 20-70% by weight) and 10 or 90% by weight (excluding 30-80% by weight) of one or two of mineral oils and esters. The high base alkaline earth metal sulfonate used in the present invention may be a known substance. To explain by taking as an example a highly basic calcium sulfonate as the highly basic alkaline earth metal, for example, after adding an excessive amount of calcium hydroxide and an aryl or alkyl sulfonic acid in a predetermined solvent, carbon dioxide gas under predetermined conditions After that, those produced by removing the solvent are preferred. The reason for this is that the overbased calcium sulfonate produced by this method is a transparent liquid in which CaCO 3 is stably dispersed and is arbitrarily dissolved in mineral oil or ester. This is because it is possible to form a stable liquid lubricant that can be lubricated by a water injection type lubrication facility that has been generally used.
【0010】前記方法で作られた、高塩基性カルシウム
スルホネートは成分中にCaCO3 を含有している。このCa
CO3 は圧延ロールに付着した後、圧延材と接触し、高温
となり、CaO に分解する。[0010] The overbased calcium sulfonate produced by the above method contains CaCO 3 in the component. This Ca
After the CO 3 adheres to the rolling rolls, it comes into contact with the rolled material, becomes hot, and decomposes into CaO.
【0011】CaO の様なアルカリ土類金属の酸化物は、
圧延材表面に存在するスケールと反応し、表面スケール
を、CaO とFeO の固溶体を主成分としたスケールに改質
する働きを有する。このCaO とFeO の固溶体を主成分と
したスケールは、一般的な鋼の熱間圧延時の圧延材表面
に形成するFeO の固溶体を主成分としたスケールとは異
なり、ロール表面に展着しないので酸化皮膜の形成を抑
制することが可能となる。この作用は、高塩基性カルシ
ウムスルホネート中に含まれるCaCO3 の働きによると考
えられる。この場合、高塩基性カルシウムスルホネート
はその中にCaCO 3 がコロイド状に安定に分散している透
明で安定な液状の物質である為、CaCO3の粉体とは異な
り微細なCaCO3 がロール表面で均一に付着し、前記のロ
ールに対する、スケールの展着をむらなく抑制すること
ができる。Alkaline earth metal oxides such as CaO are:
Reacts with scale existing on the rolled material surface,
Into a scale mainly composed of a solid solution of CaO and FeO
It has the function of doing. This solid solution of CaO and FeO is the main component
Of the rolled material surface during hot rolling of general steel
Is different from the scale mainly composed of a solid solution of FeO
And does not spread on the roll surface, preventing the formation of oxide films.
Can be controlled. This effect is due to the
CaCO contained in um sulfonateThreeAccording to the work of
available. In this case, the overbased calcium sulfonate
Is CaCO in it ThreeIs stable and colloidally dispersed.
Because it is a clear and stable liquid substance, CaCOThreeDifferent from powder
Fine CaCOThreeAdheres uniformly on the roll surface,
The spread of scale on the scale
Can be.
【0012】高塩基性カルシウムスルホネートは潤滑剤
中に10重量%以上含有させることが好ましい。この理
由は、含有量が10重量%以上の場合、CaCO3 分が多
く、CaO とFeO の固溶体の形成に十分であるためだと考
えられる。一方、高塩基性カルシウムスルホネートが1
0重量%未満の場合は、CaCO3 分が少なくCaO とFeO の
固溶体の形成が不十分であるため、所要の効果が得られ
ないと考えられる。It is preferred that the high basic calcium sulfonate be contained in the lubricant in an amount of 10% by weight or more. It is considered that the reason for this is that when the content is 10% by weight or more, the content of CaCO 3 is large and sufficient for forming a solid solution of CaO and FeO. On the other hand, the highly basic calcium sulfonate
If the content is less than 0% by weight, the required effect cannot be obtained because the CaCO 3 content is small and the solid solution of CaO and FeO is insufficiently formed.
【0013】高塩基性カルシウムスルホネート中にはCa
CO3 が少なくとも塩基価として100以上あることが好ま
しい。この理由としては、CaCO3 が、潤滑剤中に一定の
濃度以上ないと、CaCO3 がCaO に変態した後、FeO と固
溶体を形成し難いためだと考えられる。[0013] In the overbased calcium sulfonate Ca
It is preferable that CO 3 has at least a base number of 100 or more. It is considered that the reason for this is that if CaCO 3 is not present in the lubricant at a certain concentration or more, it is difficult to form a solid solution with FeO after CaCO 3 is transformed into CaO.
【0014】尚、本発明の潤滑剤を高塩基性カルシウム
スルホネートにつき説明したが、高塩基性マグネシウム
スルホネートや高塩基性バリウムスルホネートのような
アルカリ土類金属からなる高塩基性スルホネート化合物
でも、同様な分量で同様な作用効果が奏せられることは
容易に考えられる所である。Although the lubricant of the present invention has been described for a highly basic calcium sulfonate, the same applies to a highly basic sulfonate compound comprising an alkaline earth metal such as a highly basic magnesium sulfonate or a highly basic barium sulfonate. It is easily conceivable that the same action and effect can be obtained by the amount.
【0015】本発明の潤滑剤は高塩基性アルカリ土類金
属スルホネート(但し20〜70重量%を除く)を含む
ことにより充分な耐摩耗鋳鉄性ロールの酸化皮膜形成を
抑制し、ロール表面の肌荒れを防止する効果があるが、
高塩基性アルカリ土類金属スルホネート10〜90重量
%(但し20〜70重量%を除く)に対し鉱油及びエス
テルの1種あるいは2種を10〜90重量%(但し30
〜80重量%除く)の割合で加えることにより、更に一
層の前記効果が得られる。鉱油及び、エステルはいずれ
もロールと圧延材の間に潤滑膜を形成し、摩擦係数を下
げ耐摩耗鋳鉄製圧延ロールの肌荒れを抑制する働きがあ
る。又、高塩基性アルカリ土類スルフォネート単体が粘
度が高く、潤滑剤ポンプで給油することは不可能な場
合、比較的粘度の低い、鉱油またはエステルあるいは鉱
油とエステルの混合物を加えることによって、潤滑剤ポ
ンプで給油が可能な粘度に調整することが可能となる。
この場合、鉱油としてはスピンドル油、マシン油、モー
ター油のような比較的粘度の低いものが好ましい。エス
テルとしては2エチルヘキサノール、グリセリン、トリ
メチメールプロパン、ペンタエリスルトールなどのアル
コール中のOH基の内1以上を炭素数4〜22の脂肪酸
によってエステル化したものが比較的粘度が低いことか
ら好ましい。この摩擦係数低下効果及び、粘度調整効果
を充分に発揮させるには、鉱油またはエステルあるいは
鉱油とエステルの混合物を10重量%以上、本発明の潤
滑剤に加える必要がある。When the lubricant of the present invention contains a highly basic alkaline earth metal sulfonate (excluding 20 to 70% by weight), the formation of a sufficient oxide film on a wear-resistant cast iron roll is suppressed, and the surface of the roll is roughened. Has the effect of preventing
10 to 90% by weight (excluding 20 to 70% by weight) of one or two mineral oils and esters to 10 to 90% by weight (excluding 30 to 90% by weight) of the highly basic alkaline earth metal sulfonate
To 80% by weight), the above effect can be obtained even more. Both the mineral oil and the ester form a lubricating film between the roll and the rolled material, reduce the friction coefficient, and suppress the roughening of the wear-resistant cast iron roll. In addition, when the high basic alkaline earth sulfonate alone has a high viscosity and cannot be lubricated by a lubricant pump, a relatively low viscosity mineral oil or an ester or a mixture of a mineral oil and an ester is added to the lubricant. It becomes possible to adjust the viscosity so that oil can be supplied by the pump.
In this case, a mineral oil having a relatively low viscosity such as a spindle oil, a machine oil, or a motor oil is preferable. As the ester, one obtained by esterifying one or more of the OH groups in an alcohol such as 2-ethylhexanol, glycerin, trimethymerpropane, and pentaerythritol with a fatty acid having 4 to 22 carbon atoms has a relatively low viscosity. preferable. In order to sufficiently exert the effect of lowering the friction coefficient and the effect of adjusting the viscosity, it is necessary to add 10% by weight or more of the mineral oil or the ester or the mixture of the mineral oil and the ester to the lubricant of the present invention.
【0016】尚、本潤滑剤には上記の鉱油やエステルの
みではなく、摩擦係数を下げ、且つ、比較的粘度が低い
極圧剤やアルコール等を加えることによっても十分な効
果が得られることは、容易に考えられる所である。It should be noted that a sufficient effect can be obtained by adding not only the above-described mineral oil and ester but also an extreme pressure agent or alcohol having a relatively low viscosity to the present lubricant. It is easily conceivable.
【0017】上述したように本発明の肌荒れ防止用潤滑
剤は上記範囲の高塩基性アルカリ土類金属スルホネート
を含むか、又は前記高塩基性アルカリ土類金属スルホネ
ートと鉱油又はエステルの内1種あるいは2種とを上記
範囲で組み合わせることで、顕著な耐摩耗性鋳鉄ロール
の肌荒れ抑制効果があるが、これらの組み合わせに対
し、粒子径5μm 以上20μm 以下の球状シリカを0.1
〜10.0重量%の割合で加えることによって、本潤滑剤の
ロール表面に対する付着性が向上し、より一層の肌荒れ
抑制効果が得られる。As described above, the lubricant for preventing skin roughness according to the present invention contains the above-mentioned basic alkaline earth metal sulfonate, or one of the above-mentioned basic alkaline earth metal sulfonate and mineral oil or ester, or Combining the two types in the above range has a remarkable effect of suppressing the surface roughness of the abrasion-resistant cast iron roll. However, for these combinations, 0.1% spherical silica having a particle size of 5 μm or more and
By adding the lubricant at a rate of about 10.0% by weight, the adhesion of the present lubricant to the roll surface is improved, and a further effect of suppressing skin roughness is obtained.
【0018】本発明に用いる球状シリカ粒子は、シリカ
を2000℃以上に加熱し溶融した状態で、ノズルより噴霧
し、急冷した後、遠心沈降法によって分級して製造され
たものが好ましい。又、本来シリカ粒子は、表面が親水
性であることより、エマルションとなった場合、水部分
に移行し易い。しかし、球状粒子は、多面体状シリカ等
の表面積の大きなシリカ粒子とくらべ、親水性が低く、
エマルションとなった場合、水部分に移行しにくいとい
う性質を有するからである。The spherical silica particles used in the present invention are preferably manufactured by spraying silica from a nozzle in a state where the silica is melted by heating to 2000 ° C. or higher, quenching, and then classifying by centrifugal sedimentation. In addition, silica particles are liable to migrate to a water portion when an emulsion is formed due to the hydrophilic nature of the surface of the silica particles. However, spherical particles are less hydrophilic than silica particles having a large surface area, such as polyhedral silica,
This is because, when it is an emulsion, it has a property that it does not easily migrate to the water portion.
【0019】この球状シリカ粒子を本発明の潤滑剤に使
用する理由は、潤滑剤がウォーターインジェクション方
式の給油設備を用い、ロール表面に給油されることによ
る。ウオーターインジェクション方式で給油する潤滑剤
は、配管中で希釈水の配管乱流によって強制エマルショ
ンとなった後、ノズルを介してロール表面に噴射され
る。The reason for using the spherical silica particles in the lubricant of the present invention is that the lubricant is supplied to the roll surface by using a water injection type oil supply system. The lubricant supplied by the water injection method is formed into a forced emulsion by the turbulent flow of dilution water in the pipe, and is then sprayed onto the roll surface via a nozzle.
【0020】ウオーターインジェクション方式で給油す
る場合、ロール表面に付着した潤滑剤のエマルションが
速やかに潤滑剤と希釈水に分離し、潤滑剤のみロール表
面に付着することが要求される。ところが、高塩基性ア
ルカリ土類金属スルホネートはその構造中に、スルフォ
ン酸基をもつことからアニオン系界面活性剤としての働
きがあり、水に対し比較的乳化し易い。この作用によ
り、希釈水中で粒子径の小さいエマルションを形成する
ため、ロール表面上で潤滑剤が分離せず、そのままロー
ル冷却水によって洗い流され易い傾向がある。又、潤滑
剤中に含まれる高塩基性アルカリ土類金属スルホネート
の割合が大きいほどこの作用は大きい。従って、この現
象を改善し、本潤滑剤に冷却水に洗い流されにくい性質
を付与することによって、付着性を向上させれば、より
一層の肌荒れの抑制効果を得ることができると考えられ
る。In the case of refueling by the water injection method, it is required that the emulsion of the lubricant adhered to the roll surface is promptly separated into the lubricant and dilution water, and only the lubricant adheres to the roll surface. However, since a highly basic alkaline earth metal sulfonate has a sulfonic acid group in its structure, it acts as an anionic surfactant and is relatively easily emulsified in water. Due to this effect, an emulsion having a small particle size is formed in the dilution water, so that the lubricant does not separate on the roll surface, and tends to be easily washed away by the roll cooling water. Also, the effect increases as the proportion of the highly basic alkaline earth metal sulfonate contained in the lubricant increases. Therefore, it is considered that if this phenomenon is improved and the present lubricant is imparted with a property that is not easily washed away by the cooling water, and if the adhesion is improved, the effect of further suppressing skin roughness can be obtained.
【0021】前記の性質を持つ高塩基性アルカリ土類金
属スルホネートの乳化性を抑制するには、特開昭63−
46298号公報に開示されているような、油溶性高分
子化合物を圧延油に添加し、圧延油エマルションの粒子
径を大きくし、ロール表面への付着性を増加させる方法
がある。ところが、前記公開特許公報に開示されている
油溶性高分子化合物は、対イオンとして脂肪酸および/
又は、脂肪族とリン酸のジエステルを用いている為、例
えば高塩基性カルシウムスルホネート中のCaCO3 分がこ
の対イオンに対し、ケン化反応を起こし、所期の性能が
低下するという問題がある。In order to suppress the emulsifying property of the highly basic alkaline earth metal sulfonate having the above-mentioned properties, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is a method disclosed in Japanese Patent No. 46298, in which an oil-soluble polymer compound is added to rolling oil to increase the particle diameter of the rolling oil emulsion and increase the adhesion to the roll surface. However, the oil-soluble polymer compound disclosed in the above-mentioned patent publication has fatty acids and / or
Or, since a diester of an aliphatic and phosphoric acid is used, there is a problem that, for example, CaCO 3 in a highly basic calcium sulfonate causes a saponification reaction with respect to this counter ion, thereby lowering expected performance. .
【0022】本発明者らは、種々の乳化抑制効果を持つ
物質を高塩基性アルカリ土類金属スルホネート、例えば
高塩基性カルシウムスルホネートに添加し、乳化性の抑
制を試みた。しかし、高塩基性カルシウムスルフォネー
ト中の塩基性成分の反応性が強いため、安定な効果を持
つ物質を得ることは難しかった。そこで、本発明者ら
は、塩基性成分に対し、安定でありかつ、乳化抑制効果
を持つ物質をCaCO3 と反応性を持たない無機物質に求
め、検討をおこなった。その結果、球状シリカ微粒子が
高塩基性カルシウムスルフォネートに対し安定であり、
かつ、優れた乳化抑制効果を持つことを見出した。The present inventors have tried to suppress emulsification by adding various substances having an emulsification suppressing effect to a highly basic alkaline earth metal sulfonate, for example, a highly basic calcium sulfonate. However, it was difficult to obtain a substance having a stable effect due to the strong reactivity of the basic component in the highly basic calcium sulfonate. Thus, the present inventors have sought and studied a substance which is stable to a basic component and has an emulsification suppressing effect as an inorganic substance having no reactivity with CaCO 3 . As a result, the spherical silica fine particles are stable against highly basic calcium sulfonate,
In addition, they have found that they have an excellent emulsification suppressing effect.
【0023】この乳化抑制効果の詳細な作用原理は不明
であるが、球状シリカ微粒子が、強い表面活性によって
粒子径の細かいエマルション粒子を凝集させ、粒子径の
大きなエマルションに変化させロール表面に潤滑剤が凝
集分離して付着させるというようなことが考えられる。
但し、この球状シリカ粒子は、粒径が細か過ぎる場合、
乳化抑制効果が、過剰となり、エマルションの形成を妨
げる。この為、ノズルへ至る前の配管中で、潤滑剤が希
釈水より分離し、給油不能となる。一方、球状シリカ粒
子の粒径が大きすぎる場合、乳化の抑制効果が低下す
る。従って、球状シリカ粒子の粒径は5μm 以上20μ
m 以下の範囲であることが必要である。この現象が起き
る理由としては、粒径が細かい場合、表面活性が大きく
エマルション粒子の凝集作用が強いというようなこと
や、粒径が大きい場合、表面活性が弱く、エマルション
粒子の凝集作用が小さいというようなことが考えられ
る。The detailed action principle of this emulsification suppression effect is unknown, but spherical silica fine particles aggregate emulsion particles having a small particle diameter due to strong surface activity, change the emulsion particles into an emulsion having a large particle diameter, and apply a lubricant to the roll surface. It is conceivable that the particles are aggregated and adhered.
However, this spherical silica particles, if the particle size is too fine,
The effect of suppressing emulsification becomes excessive and hinders the formation of an emulsion. For this reason, in the piping before reaching the nozzle, the lubricant is separated from the dilution water, making it impossible to refuel. On the other hand, when the particle diameter of the spherical silica particles is too large, the effect of suppressing the emulsification decreases. Therefore, the particle size of the spherical silica particles is 5 μm or more and 20 μm or more.
It must be less than m. The reason why this phenomenon occurs is that when the particle size is small, the surface activity is large and the aggregation effect of the emulsion particles is strong, and when the particle size is large, the surface activity is weak and the aggregation effect of the emulsion particles is small. Something like that is possible.
【0024】本発明で用いる球状リシカ粒子は基油に対
し、0.1 〜10重量%の割合で含有させることが好まし
い。この理由は含有量が0.1 重量%未満の場合、前記の
乳化抑制効果が不十分であり10.0重量%より多い場合、
乳化抑制効果が過剰となるからである。It is preferable that the spherical Rishica particles used in the present invention are contained at a ratio of 0.1 to 10% by weight based on the base oil. The reason is that when the content is less than 0.1% by weight, the emulsification suppressing effect is insufficient, and when the content is more than 10.0% by weight,
This is because the effect of suppressing emulsification becomes excessive.
【0025】本発明の潤滑剤は、球状シリカ粒子を含有
するしないに関わらず、基油に適当な粘度の鉱油あるい
はエステルの内1種あるいは2種を用いることによっ
て、固有の粘度が40℃で1000mm2 /s以下であること
が好ましい。この理由は、一般的な潤滑剤ポンプは潤滑
剤ポンプとして用いられるギヤー方式やプランジャー方
式のポンプは潤滑剤の粘度が高すぎる場合、吸入不良や
圧力損失増大によって、給油が不能となることが多い。
この現象は、本発明の潤滑剤をロールへ安定供給するこ
とにおいて、大きな障害となる。The lubricant of the present invention has an intrinsic viscosity at 40 ° C. by using one or two mineral oils or esters having an appropriate viscosity as the base oil regardless of whether the lubricant contains spherical silica particles. It is preferably 1000 mm 2 / s or less. The reason is that a gear pump or plunger pump, which is used as a general lubricant pump as a lubricant pump, cannot supply oil due to poor suction or increased pressure loss when the viscosity of the lubricant is too high. Many.
This phenomenon is a major obstacle in stably supplying the lubricant of the present invention to the roll.
【0026】又、本発明の熱間圧延方法は、上述の組成
のような本発明の潤滑剤を用い、ウオーターインジェク
ション方式の潤滑剤給油法によって、ロール表面に給油
することを特徴とする鋼の熱間圧延方法であって、この
方法によって、耐摩耗性圧延ロール表面の酸化皮膜の形
成を抑制することが可能となる。The hot rolling method of the present invention is characterized in that a lubricant of the present invention having the above-mentioned composition is used to lubricate the roll surface by a water injection type lubricant lubrication method. This is a hot rolling method, and by this method, it is possible to suppress the formation of an oxide film on the surface of a wear-resistant rolling roll.
【0027】[0027]
【実施例】本発明を実施例および比較例により説明す
る。 実施例1〜20,比較例1〜8 実施例および比較例の潤滑剤を、攪拌機を有するステン
レス製加熱釜を用いて製造した。製造は、高塩基性カル
シウムスルホネートと鉱油とエステルと球状シリカ粒子
を、表2,3に示す重量比率で釜に投入し、50〜10
0℃にて均一となるまで攪拌することによって行った。
潤滑剤を熱間仕上げ圧延機6スタンドミル列の第2スタ
ンドにおいて、ウオーターインジェクション方式による
潤滑剤給油設備を用い、表1に示す熱間圧延条件及び潤
滑剤給油量で、耐摩耗鋳鉄製圧延ロールに給油した。EXAMPLES The present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples. Examples 1 to 20, Comparative Examples 1 to 8 The lubricants of Examples and Comparative Examples were produced using a stainless steel heating pot having a stirrer. In the production, highly basic calcium sulfonate, mineral oil, ester and spherical silica particles were charged into a kettle at a weight ratio shown in Tables 2 and 3, and 50 to 10 were added.
Performed by stirring at 0 ° C. until uniform.
In a second stand of a six-stand mill row of a hot finishing rolling mill with a lubricant, a wear-resistant cast iron rolling roll was used under the hot rolling conditions and the lubricant oiling amount shown in Table 1 by using a lubricating oil supply system by a water injection method. Refueled.
【0028】[0028]
【表1】 [Table 1]
【0029】[0029]
【表2】 [Table 2]
【0030】[0030]
【表3】 [Table 3]
【0031】[0031]
【発明の効果】本発明の潤滑剤を用いて鋼の熱間圧延を
行った場合、耐摩耗鋳鉄製圧延ロール表面の酸化皮膜の
形成を抑制することが可能となった。従って、従来発生
していた耐摩耗鋳鉄製圧延ロール表面の酸化皮膜剥離に
起因するロール肌荒れを解消することができた。When hot rolling of steel is performed using the lubricant of the present invention, the formation of an oxide film on the surface of a roll of abrasion-resistant cast iron can be suppressed. Therefore, it was possible to eliminate the roll surface roughness caused by the peeling of the oxide film on the surface of the wear-resistant cast iron rolling roll, which has conventionally occurred.
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10M 105:72 103:00) C10N 10:04 20:00 20:02 20:06 30:00 30:10 40:24 (72)発明者 榊原 正義 神奈川県藤沢市大庭5529−8 シャルマ ンコーポ308号 (56)参考文献 特開 平5−306399(JP,A)Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location C10M 105: 72 103: 00) C10N 10:04 20:00 20:02 20:06 30:00 30:10 40 : 24 (72) Inventor Masayoshi Sakakibara 5529-8 Oba, Fujisawa-shi, Kanagawa No.308 Charman Corp. (56) References JP-A-5-306399 (JP, A)
Claims (7)
(但し20〜70重量%を除く)を含む耐摩耗鋳鉄性圧
延ロールの肌荒れ防止用潤滑剤。1. A lubricant for preventing roughening of a wear-resistant cast iron rolling roll, comprising a highly basic alkaline earth metal sulfonate (excluding 20 to 70% by weight).
10〜90重量%(但し20〜70重量%を除く)と鉱
油及びエステルの内1種あるいは2種10〜90重量%
(但し30〜80重量%を除く)とを含む耐摩耗鋳鉄製
圧延ロールの肌荒れ防止用潤滑剤。2. 10 to 90% by weight (excluding 20 to 70% by weight) of a highly basic alkaline earth metal sulfonate and 10 to 90% by weight of one or two of mineral oils and esters
(Excluding 30 to 80% by weight). A lubricant for preventing roughening of a wear-resistant cast iron rolling roll.
10〜99.9重量%(但し20〜70重量%を除く)と粒
子径5μm 以上20μm 以下の球状シリカ粒子0.1 〜1
0.0重量%とを含む耐摩耗鋳鉄製圧延ロールの肌荒れ防
止用潤滑剤。3. A highly basic alkaline earth metal sulfonate of 10 to 99.9% by weight (excluding 20 to 70% by weight) and spherical silica particles having a particle size of 5 μm to 20 μm.
A lubricant for preventing roughening of wear-resistant cast iron rolls containing 0.0% by weight.
10〜89.9重量%(但し20〜70重量%を除く)と鉱
油及びエステルの内1種あるいは2種10〜89.9重量%
(但し30〜80重量%を除く)と粒子径5μm 以上2
0μm 以下の球状シリカ粒子0.1 〜10.0重量%とを含む
耐摩耗鋳鉄製圧延ロールの肌荒れ防止用潤滑剤。4. 10 to 89.9% by weight (excluding 20 to 70% by weight) of a highly basic alkaline earth metal sulfonate and 10 to 89.9% by weight of one or two of mineral oils and esters
(Excluding 30 to 80% by weight) and particle size of 5 μm or more 2
A lubricant for preventing roughening of wear-resistant cast iron rolling rolls containing 0.1 to 10.0% by weight of spherical silica particles of 0 μm or less.
は塩基価が100 以上であることを特徴とする請求項1な
いし4のいずれか一つの項に記載の潤滑剤。5. The lubricant according to claim 1, wherein the highly basic alkaline earth metal sulfonate has a base number of 100 or more.
/s以下であることを特徴とする請求項1ないし5のい
ずれか一つの項に記載の潤滑剤。6. A lubricant having a viscosity of 1000 mm 2 at 40 ° C.
The lubricant according to any one of claims 1 to 5, wherein the lubricant is not more than / s.
間圧延において、ウオーターインジェクション方式の潤
滑剤給油法により、請求項1ないし6のいずれか一つの
項に記載の潤滑剤をロール表面に給油して、ロール表面
の酸化皮膜の形成を抑制することを特徴とする鋼の熱間
圧延方法。7. The hot rolling of steel using a wear-resistant cast iron rolling roll, wherein the lubricant according to any one of claims 1 to 6 is applied to the surface of the roll by a lubricant injection method of a water injection system. A hot rolling method for steel, characterized by suppressing the formation of an oxide film on the roll surface by lubricating the steel.
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