JPH0784667B2 - 酸洗い剤 - Google Patents

酸洗い剤

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JPH0784667B2
JPH0784667B2 JP60160031A JP16003185A JPH0784667B2 JP H0784667 B2 JPH0784667 B2 JP H0784667B2 JP 60160031 A JP60160031 A JP 60160031A JP 16003185 A JP16003185 A JP 16003185A JP H0784667 B2 JPH0784667 B2 JP H0784667B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無切削熱間変形において使用する、鉄鋼加工
品の酸洗いおよび潤滑のための、および酸化防止剤とし
ての処理剤に関する。
圧延により鋼板を、形鋼圧延機で形鋼を、またはプッシ
ュベンチ設備、段階圧延機、アッセル圧延機、プラグミ
ル、連続式圧延機、ピルガーミルまたはマルチプルーパ
イプミル、アップセッターまたは押出機で継目無鋼管を
製造する際に、工具の摩耗を抑制し、得られる加工品に
良好な表面性状を与えるために、たとえば中空鋼塊、粗
管または管の加工面、管の内面を、圧延の前に酸洗いし
なければならない。
経験によれば、加工品を変形の前にスケール除去または
酸洗した場合にだけ、平滑な表面が得られる。酸洗い
は、機械的に、または酸洗い浴たとえば酸の水浴液、水
酸化ナトリウム、水素化ナトリウムまたは金属ナトリウ
ムの塩浴によって行なうことができる。硫酸ナトリウム
とリン酸とからなる固体酸洗い剤も、すでに使用されて
いる。別の提案は、水ガラスとソーダおよびホウ砂また
はリン酸塩の溶融混合物を塗布することによって、スケ
ールを除去することを意図した。この混合物が冷えた時
に、加工品表面からスケールを剥離させるのである。
これらのすべての方法およびそのために使用するスケー
ル除去および酸洗い剤は、とくに継目無鋼管製造設備や
近代的圧延機および形鋼圧延機において酸洗い剤に課せ
られる要求を満たすことができない。
たとえば前述の設備で継目無鋼管を製造する場合は、作
動サイクルの範囲内で１秒間以下という時間の間に、圧
延温度の加工品の空洞部の中に酸洗い剤を送り込んで、
均一に分配しなければならなず、その際、直ちに引続い
て加工品を圧延することができるように、迅速確実な酸
洗いを達したい。
本発明の目的は、600℃を超え1300℃に達する温度で適
用することができ、急速確実な酸洗いを可能にする酸洗
い剤を提供することである。
この目的は、本発明に従う特許請求の範囲第１項に記載
の酸洗い剤によって達成される。
グループａ）の物質は、主として酸化物系のスケール成
分を化学変化させる効果的な酸洗い剤である。このグル
ープには下記の物質が属する。
Na2B4O7・10H2O Na2B4O7・5H2O 無水Na2B4O7 メタホウ酸ナトリウムNaBO2・4H2O ホウ酸H3BO3 無水ホウ酸B2O3 SiO2:Na2O比が2.5ないし3.3の可溶性ケイ酸ナトリウム 無水および結晶水５および９個のメタケイ酸ナトリウム グループｂ）に挙げた物質は、代表的な温度および圧力
条件下で、固体潤滑剤として働く。この固体潤滑剤は加
工品の上または中に残り、続く圧延作業で潤滑に役立
つ。このグループには下記の物質が属する。
黒鉛 フッ化カルシウム 氷晶石Na3AlF6 酸化アンチモンSb2O3 二硫化モリブデンMoS2 窒化ホウ素BN 下記の系列のリン酸塩のいずれか１種 水和または非水和リン酸ナトリウム 水和または非水和リン酸トリカリウム メタリン酸ナトリウム（NaPO3）３および（NaPO3）４ メタリン酸カリウム（KPO3）３および（KPO3）４ ポリメタリン酸塩（NaPO3）４・H2O 水和または非水和トリポリリン酸ナトリウムNa5−P3O10 ポリリン酸ナトリウム （Na5P3O10）2-8 リン酸亜鉛（PO4）2Zn3 併記したポリメタリン酸塩は、マドレル塩、グラハム塩
およびクロール塩の名で知られている化合物も含む。
グループｃ）の物質は、処理面上に、厚さについても、
各種成分の均質性についても、均一な層を生じさせる。
この層は、下記の物質の融解挙動と薄膜を形成する性質
によって得られる。同時にｃ）の物質には、別の重要な
性質として酸化防止効果がある。このグループには下記
の物質が属する。
コークス、粉末状炭素 粉末状セルロース、オガクズ、デンプンとその誘導体 パラフィン、ワックス 脂肪酸および（または）その塩 コロホニウムとその誘導体 炭素原子５ないし10個を有する炭化水素ベースの合成樹
脂であるテルペン樹脂およびクマロン−インデン樹脂 グループｄ）のシリーズの物質は、酸洗い剤の物理的性
質とくに溶融粘度と融点に影響する。
このグループには下記の物質が属する。
塩化マグネシウムMgCl2・6H2O 塩化ナトリウム 塩化カリウム 塩化カルシウム 硫酸ナトリウム 酢酸ナトリウム 酢酸カリウム アルミナ グループｅ）のシリーズの物質は、すでに発生し、かつ
酸洗い時に発生する酸化物の還元のために利用されると
ともに、熱分解およびそのために起るガスの発生による
分離効果を発揮する。このグループには下記の物質が属
する。
塩化アンモニウムNH4Cl 尿素CO（NH2）２ 炭酸アンモニウム（NH4）2CO3 尿素−ホルムアルデヒド樹脂 炭酸ナトリウムNa2CO3 酸洗い剤は、 ａ）20〜80重量％ ｂ）１〜80重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質０〜79％を含み、この場合、 ｃ）０〜35重量％ ｄ）０〜50重量％ ｅ）０〜５重量％ を含む組成を有する。
好ましい量的割合は、 ａ）20〜65重量％ ｂ）５〜75重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質５〜75重量％であり、この場
合 ｃ）０〜30重量％ ｄ）０〜30重量％ ｅ）０〜３重量％ を含むことが適当であり、好ましくは、 ａ）20〜50重量％ ｂ）30〜70重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質10〜50重量％であり、この場
合、 ｃ）０〜30重量％ ｄ）０〜30重量％ ｅ）０〜３重量％ を含む。
所期の優先的効果に応じて処理剤の組成を選定すること
もできる。
潤滑性と酸化防止性のほかに、とくに酸洗い性を有する
処理剤を使用しようとする場合、組成は下記を含む。
ａ）50〜80重量％ ｂ）１〜50重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質０〜49重量％、好ましくは５
〜49重量％、この場合、 ｃ）０〜35重量％ ｄ）０〜49重量％ ｅ）０〜５重量％ を含む。
酸洗い剤および酸化防止剤としての効果のほかに、卓越
した潤滑性を有するとくに好適な処理剤は、 ａ）20〜50重量％ ｂ）50〜80重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質０〜30重量％、好ましくは５
〜30重量％を含み、この場合、 ｃ）０〜30重量％ ｄ）０〜30重量％ ｅ）０〜５重量％ を含む組成を有する。
また優先的に酸化防止性を目標とし、それとともに酸洗
い性と潤滑性を完全に維持することも可能である。その
場合、処理剤の組成は下記を含む。
ａ）20〜80重量％ ｂ）１〜20重量％ およびグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する
１種または２種以上の物質10〜79重量％、この場合、 ｃ）10〜35重量％ ｄ）０〜50重量％ ｅ）０〜５重量％ を含む。
好適な処理剤は、 メタホウ酸ナトリウムの形のａ）20〜22重量％ ３〜５重量％濃度の黒鉛の形のｂ）78〜80重量％、およ
び トリポリリン酸ナトリウム74〜76重量％を含む。
一般に酸洗い剤は、平均粒度50〜1000μｍの粉末状で、
または平均粒度0.5〜4mmの粒子状で使用される。原料に
よっては、激しく粉砕し、および（または）混合するこ
とによって、個別成分が得られる。
場合によっては成分を溶解または懸濁させることがで
き、噴霧乾燥または粒状化により使用状態することもで
きる。
スケール除去剤の成分を溶解し、冷却して、得た生成物
を粉砕することも可能である。
また、本発明に従う酸洗い剤をペースト状で、溶液また
はサスペンジョンまたはディスパージョンとして、ある
いは溶融物として使用することもできる。
ペースト、または溶解度に応じて溶液、サスペンジョン
またはディスパージョンを調製するには、それ自体既知
のように溶媒または分散媒、増粘剤、安定剤党を併用す
べきである。
酸洗い剤は、たとえば懸濁助剤と水でサスペンジョンに
処理し、圧延操作の直前に熱い加工品の上または中に吹
付ければよい。
本発明に従う処理剤は、鉄鋼の無切削熱間変形におい
て、酸洗いと潤滑のために、また酸化防止剤として使用
される。
たとえば圧延または形鋼圧延の前の鋼板、押出成形の前
の鋼塊、プラグミルの粗管またはアップセッターの管
を、これで処理することができる。その他の用途は、プ
ッシュベンチ、アッセル圧延機、連続式延機、ピルガー
ミルまたはマルチプルーパイプミル設備における加工品
の被加工面の処理である。本発明に従う処理剤は、ふつ
う乾燥した粉末状または粒子状であって、たとえば圧延
される鋼板に吹付け、または圧延される管に吹き込ん
で、工具たとえばロールまたはマンドレルと接触する面
全体に均一な層を形成し、これを被覆する。その場合、
加工品は加工状態に応じて600〜1300℃の処理温度の範
囲内にあり、または本発明に従う処理剤を適用するとき
に、すでに1000〜1300℃の圧延温度範囲にある。本発明
に従う処理剤で加工品を処理した後、直ちに変形工程が
開始される。中間冷却は予定していないし、必要でもな
い。
実施例１ 酸洗い成分としてNa2B4O7・10H2O50重量％、Na2B4O715
重量％、層形成剤および酸化防止剤としてステアリン酸
ナトリウム30重量％、固体潤滑剤として高結晶性人造黒
鉛５重量％の混合物を、粒度200μｍ以下の粉末とし
て、ミキサーで均質な酸洗い剤混合物に処理し、プラグ
ミルでスケールが多い粗管の処理に使用した。
実施例２ 潤滑効果成分としてNa5P3O1370重量％および黒鉛４重量
％、酸洗い活性成分としてNa2B2O4・8H2O（メタホウ酸
ナトリウム）26重量％を均質に混合して、潤滑性を強調
した酸洗い剤を調製した。得た混合物の平均粒度は100
μｍであった。この微細な粉末を、連続式圧延機でマン
ドレルの挿入の前に、粗管の空胴部に直接に吹き込ん
だ。酸洗いは圧延温度で行なわれ、Na5P3O10分と黒鉛分
は、圧延の際にマンドレルと加工される管の間の潤滑を
確実なものにした。
実施例３ 水ガラス（22％Na2O）50重量％、メタホウ酸ナトリウム
（Na2B4O10.10H2O）20重量％、黒鉛５重量％およびステ
アリン酸およびパルミチン酸ナトリウム混合物23重量％
の混合物は、顕著な酸化防止性を有する酸洗い剤を与え
た。このことは、ステアリン酸およびパルミチン酸ナト
リウム混合物の重量比が比較的高いことから明らかであ
った。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】無切削熱間変形において使用する、鉄鋼加
    工品の酸洗い、潤滑用および酸化防止剤としての処理剤
    において、 ａ）酸洗いに有効な下記のグループの化合物の１種また
    は２種以上の化合物20ないし80重量％ Na2B4O7・10H2O Na2B4O7・5H2O 無水Na2B4O7 メタホウ酸ナトリウムNaBO2・4H2O ホウ酸H3BO3 無水ホウ酸B2O3 SiO2:Na2O比が2.5〜3.3の可溶性ケイ酸ナトリウム 無水または結晶水５および９個を有するメタケイ酸ナト
    リウム ｂ）下記の物質１ないし80重量％ １種または２種以上の黒鉛乾式潤滑剤 フッ化カルシウム 氷晶石Na3AlF6 酸化アンチモンSb2O3 二硫化モリブデンMoS2 窒化ホウ素BN 下記のシリーズのリン酸塩のいずれか１種 水和または非水和リン酸ナトリウム 水和または非水和リン酸トリカリウム メタリン酸ナトリウム（NaPO3）３および（NaPO3）４ メタリン酸カリウム（KPO3）３および（KPO3）４ ポリメタリン酸塩（NaPO3）４・H2O 水和または非水和トリポリリン酸ナトリウムNa5P3O12 ポリリン酸ナトリウム（Na5P3O10）2-8 リン酸亜鉛（PO4）2Zn3 および、下記を含むグループｃ）,d）およびｅ）の単数
    または複数に属する１種または２種以上の物質０〜79重
    量％、すなわち ｃ）粗管内の層の形成に影響し、酸化防止剤の働きをす
    る下記のシリーズの１種または２種以上の添加物０〜35
    重量％ コークス、粉末状炭素 粉末状セルロース、オガクズ、デンプンとその誘導体 パラフィン、ワックス 脂肪酸および（または）その塩 コロホニウムとその誘導体 炭素原子５〜10個を有する炭化水素をベースとするテル
    ペン樹脂およびクマロン−インデン樹脂 ｄ）処理剤の物理的性質を調整する下記のシリーズの１
    種または２種以上の０〜50重量％ 塩化マグネシウムMgCl2・6H2O 塩化ナトリウム 塩化カリウム 塩化カルシウム 硫酸ナトリウム 酢酸ナトリウム 酢酸カリウム アルミナ ｅ）酸化物を還元し分離する働きをする下記のシリーズ
    の１種または２種以上の物質０〜５重量％ 塩化アンモニウムNH4Cl 尿素CO（NH2）２ 炭酸アンモニウム（NH4）2CO3 尿素−ホルムアルデヒド樹脂 炭酸ナトリウムNa2CO3 を含む処理剤。
  2. 【請求項２】ａ）20〜80重量％、ｂ）１〜75重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質５〜79重量％を含み、この場合、
    ｃ）を０〜35重量％の量で、ｄ）を０〜50重量％の量
    で、ｅ）を０〜５重量％の量で含む特許請求の範囲第１
    項の処理剤。
  3. 【請求項３】ａ）20〜65重量％、ｂ）５〜75重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質５〜75重量％を含み、この場合、
    ｃ）を０〜30重量％の量で、ｄ）を０〜30重量％の量
    で、ｅ）を０〜３重量％の量で含む特許請求の範囲第１
    項または第２項の処理剤。
  4. 【請求項４】ａ）20〜50重量％、ｂ）30〜75重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質10〜50重量％を含み、この場合、
    ｃ）を０〜30重量％の量で、ｄ）を０〜30重量％の量
    で、ｅ）を０〜３重量％の量で含む特許請求の範囲第１
    項ないし第３項のいずれかの処理剤。
  5. 【請求項５】ａ）50〜80重量％、ｂ）１〜50重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質５〜49重量％、好ましくは５〜49
    重量％を含み、この場合、ｃ）を０〜55重量％の量で、
    ｄ）を０〜45重量％の量で、ｅ）を０〜５重量％の量で
    含む特許請求の範囲第１項の処理剤。
  6. 【請求項６】ａ）20〜50重量％、ｂ）50〜80重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質０〜30重量％、好ましくは５〜30
    重量％を含み、この場合、ｃ）を０〜30重量％の量で、
    ｄ）を０〜30重量％の量で、ｅ）を０〜５重量％の量で
    含む特許請求の範囲第１項の処理剤。
  7. 【請求項７】メタホウ酸ナトリウムの形のａ）20〜22重
    量％、３〜５重量％濃度の黒鉛の形のｂ）78〜80重量
    ％、およびトリポリリン酸ナトリウム74〜76重量％を含
    む特許請求の範囲第１項または第６項の処理剤。
  8. 【請求項８】ａ）20〜80重量％、ｂ）１〜20重量％およ
    びグループｃ）,d）,e）の単数または複数に属する１種
    または２種以上の物質10〜79重量％を含み、この場合、
    ｃ）を10〜35重量％の量で、ｄ）を０〜50重量％の量
    で、ｅ）を０〜５重量％の量で含む特許請求の範囲第１
    項の処理剤。
  9. 【請求項９】加工品温度600〜1300℃、好ましくは1000
    〜1300℃での酸洗いおよび潤滑のための、好ましくは酸
    化防止剤としての、特許請求の範囲第１項ないし第８項
    のいずれかの処理剤。
  10. 【請求項１０】鉄鋼加工品の無切削熱間変形における潤
    滑のための、および酸化防止剤としての、好ましくは圧
    延温度にある粗鋼管の潤滑のための、および酸化防止剤
    としての、下記の諸成分を含む処理剤を使用して行なう
    酸洗い方法： ａ）酸洗いに有効な下記のグループの化合物の１種また
    は２種以上の化合物20ないし80重量％ Na2B4O7・10H2O Na2B4O7・5H2O 無水Na2B4O7 メタホウ酸ナトリウムNaBO2・4H2O ホウ酸H3BO3 無水ホウ酸B2O3 SiO2:Na2O比が2.5〜3.3の可溶性ケイ酸ナトリウム 無水または結晶水５および９個を有するメタケイ酸ナト
    リウム ｂ）下記の物質１ないし80重量％ １種または２種以上の黒鉛乾式潤滑剤 フッ化カルシウム 氷晶石Na3AlF6 酸化アンチモンSb2O3 二硫化モリブデンMoS2 窒化ホウ素BN 下記のシリーズのリン酸塩のいずれか１種 水和または非水和リン酸ナトリウム 水和または非水和リン酸トリカリウム メタリン酸ナトリウム（NaPO3）３および（NaPO3）４ メタリン酸カリウム（KPO3）３および（KPO3）４ ポリメタリン酸塩（NaPO3）４・H2O 水和または非水和トリポリリン酸ナトリウムNa5P3O12 ポリリン酸ナトリウム（Na5P3O10）2-8 リン酸亜鉛（PO4）2Zn3 および、下記を含むグループｃ）,d）およびｅ）の単数
    または複数に属する１種または２種以上の物質０〜79重
    量％、すなわち ｃ）粗管内の層の形成に影響し、酸化防止剤の働きをす
    る下記のシリーズの１種または２種以上の添加物０〜35
    重量％ コークス、粉末状炭素 粉末状セルロース、オガクズ、デンプンとその誘導体 パラフィン、ワックス 脂肪酸および（または）その塩 コロホニウムとその誘導体 炭素原子５〜10個を有する炭化水素をベースとするテル
    ペン樹脂およびクマロン−インデン樹脂 ｄ）処理剤の物理的性質を調整する下記のシリーズの１
    種または２種以上の０〜50重量％ 塩化マグネシウムMgCl2・6H2O 塩化ナトリウム 塩化カリウム 塩化カルシウム 硫酸ナトリウム 酢酸ナトリウム 酢酸カリウム アルミナ ｅ）酸化物を還元し分離する働きをする下記のシリーズ
    の１種または２種以上の物質０〜５重量％ 塩化アンモニウムNH4Cl 尿素CO（NH2）２ 炭酸アンモニウム（NH4）2CO3 尿素−ホルムアルデヒド樹脂 炭酸ナトリウムNa2CO3
  11. 【請求項１１】無切削熱間変形を、600〜1300℃、好ま
    しくは1000〜1300℃の加工品温度において行なう、特許
    請求の範囲第10項の酸洗い方法。
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