PL145879B1 - Agent for etching,lubricating and for use as an antioxidant for steel and iron blanks - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest srodek do trawienia, smarownia i stosowania jako przeciwutle¬ niacz pólwyrobów z zelaza i stali w przypadku bezwiórowej obróbki plastycznej na goraco.Przy wytwarzaniu blach droga walcowania, ksztaltowników droga profilowania gietarka wielorolkowa oraz rur bez szwu w urzadzeniach z lawa przepychowa, w walcarkach pokrocznych, w walcarkach trzpieniowych, w walcowniach ciaglych, w walcowniach pielgrzymowych, w urza¬ dzeniach wielokrotnego walcowania rur, w prasach speczajacych lub w prasach pretów nalezy przed walcowaniem trawic scianki wewnetrzne rur i te powierzchnie, które poddaje sie obróbce, np. w przypadku tulei, tulei rurowych lub rur, aby utrzymac w okreslonych granicach zuzycie narzedzi i aby powstajacemu pólwyrobowi nadac drobna cecha powierzchniowa.Zgodnie z doswiadczeniem udaje sie gladka powierzchnie uzyskac tylko wtedy, gdy pólwyrób przed ksztaltowaniem zendrowano lub trawiono. Trawienieto moze nastepowac mechanicznie za pomoca kapieli trawiacych, np. wodnych roztworów kwasów, lub za pomoca kapieli solnych z wodorotlenku sodowego, wodorku sodowego lub metalicznego sodu. Wykorzystuje sie juz takze stale srodki do trawienia, skladajace sie z mieszanin siarczanu sodowego i kwasu fosforowego.Dalsza propozycja przewidywala usuwanie zgorzelin przez nanoszenie roztopionych mieszanin szkla wodnego i sody z boraksem lub fosforanami, które to mieszaniny w trakcie ochlodzenia sie zgorzelin powinny odpryskiwac od powierzchni pólwyrobu.Wszystkie te sposoby i uzywane do ich stosowania srodki do zdendrowania i trawienia nie zdolaly zadoscuczynic wymaganiom, które stawia sie przed srodkami do trwawienia, zwlaszcza w przypadku urzadzen do produkcji rur bez szwu, ale takze w przypadku nowoczesnych walcarek i walcarek bruzdowych.Przykladowo w przypadku produkcji rur bez szwu na wspomnianych urzadzeniach nalezy srodek do trawienia naniesc i równomiernie rozprowadzic podczas taktu roboczego w czasie ponizej 1 sekundy w pustej przestrzeni pólwyrobu znadujacego sie w temperaturze walcowania, przy czym powinno sie uzyskac szybkie i pewne trawienie, by nastepnie mozna bylo bezposrednio walcowac pólwyrób.2 145 879 Celem wynalazku jest opracowanie srodka do trawienia, który mogly byc stosowany w temperaturze 600-1300°C i umozliwialby szybkie i spolegliwe trawienie.Osiaga sie ten cel za pomoca srodka, który wedlug wynalazku zawiera 20-80% wagowych skladnika a), który stanowi jeden lub wiecej zwiazków ze zbioru obejmujacego Na2B4O7'10 H2O, Na2B407'5H20, bezwodny Na2B4C7, metaboran sodowy NaBC^tkO, kwas ortoborowy H3BO3, trójtlenek boru B2O3, rozpuszczalny krzemian sodowy o stosunku SiC2/Na20 równym 2,5-3,3 i metakrzemian sodowy bezwodny lub o 5 i 9 czasteczkach wody krystalizacyjnej, 1-80% wagowych skladnika b), który stanowi jeden lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego grafit, fluorek wapniowy, kryolit Na3AlF6, trójtlenek antymonu Sb203, dwusiarczek molibdenu MOS2, azotek borowy BN, jeden z fosforanów z szeregu zawierajacego uwodniony lub nie uwodniony fosforan trójsodowy, uwodniony lub nie uwodniony fosforan trójpotasowy, metafosforany sodowe (NaP03)3 i (NaPC3)4, metafosforan potasowy (KPC3)3 i (KPC3)4, polimetafosforan (NaP03)4*H20, uwodniony lub nie uwodniony trójpolifosforan sodowy NasPsO-io, polifosforan sodowy (NasPsOi0)2-8 i ortofosforan cynkowy Zn3(PC4)2, oraz zawiera 0-79% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym tworzacy 0-35% wagowych skladnik c) stanowi jedna lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego koks, sproszkowany wegiel, celuloze w sproszkowanej postaci, trociny, skorbie ijej pochodne, parafiny, woski, kwasy tluszczowe i/lub ich sole, kalafonie i jej pochodne, zywice syntetyczne na osnowie weglowodorów o 5-10 atomach wegla, zywice terpenowe i zywice indenowo-kumaronowe, two¬ rzacy 0-50% wagowych skladnik d) stanowi jedna lub wiele substancji ze zbioru obejmujacego chlorek magnezowy MgC^óFbO, chlorek sodowy, chlorek potasowy, chlorek wapniowy, siarczan sodowy, octan sodowy, octan potasowy i gliny, a tworzacy 0-5% wagowych skladnik e) stanowi jedna lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego chlorek amonowy NH4CI, mocznik CO(NH2)2, weglan amonowy (NH^CCfe, zywice mocznikowo-formaldehydowa i weglan sodowy Na2CC3.Substancje skladnika a) sa czynnymi srodkami do trawienia, przeksztalcajacymi na drodze chemicznej przewaznie tlenkowe skladniki zgorzelin.Substancje wyszczególnione w skladniku b) dzialaja w panujacych warunkach cisnienia i temperaturyjako smary stale. Tesmary pozostaja na lub w pólwyrobie i podczas kolejno nastepu¬ jacej operacji walcowania sluza do smarowania.Wspomniane w skladniku b) polimetafosforany obejmuja równiez zwiazki znane pod nazwa soli Madrell'a, soli Graham'a i soli Kurrol'a.Substancje skladnika c) powoduja tworzenie sie równomiernej warstwy na obrabianej powierzchni, zarówno co do jej grubosci jak co do jednorodnosci skladu. Osiaga sie to dzieki zachowaniu sie w stanie stopionym i dzieki wlasciwosciom blonotwórczym nizej omówionych substancji. Równoczesnie substancjom skladnika c) jako dalsza wazna wlasciwosc zawdziecza sie efekt przeciwutleniania.W skladniku c) pod okresleniem zywic syntetycznych na osnowie weglowodorów o 5-10 atomach wegla nalezy rozumiec tak zwane „Hydrocarbon resins", a zwlaszcza „Petroleum resins", zdefiniowane przez Kirk-Othmer w Encyclopedia ofChemical Technology,3 wyd., tom 12, strony 852-861.Substancje skladnika d) wywieraja wplyw na fizyczne wlasciwosci srodka do trawienia, zwlaszcza na lepkosc w stanie stopionym i na temperature topnienia.Substancje skladnika e) sluza do redukowania powstalych i podczas trawienia powstajacych tlenków i równoczesnie swego termicznego rozkladu i z niego wynikajacego tworzenia sie gazów daja efekt zapobiegajacy przyleganiu (efekt rozdzielajacy).Srodek do trawienia zawiera wedlug wynalazku 20-80% wagowych skladnika a), 1-75% wagowych skladnika b) i 5-79% wagowych jednej lub wiecej substancji i wybranych zjednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-50% wagowych a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych. Celowo srodek ten zawiera 20-65% wagowych skladnika a), 5-75% wagowych skladnika b) i 5-75% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-3% wagowych, korzystnie zas srodek ten zawiera 20-50% wagowych skladnika a), 30-70% wagowych skladnika145 879 3 b) i 10-50% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych zjednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-3% wagowych.Sklad srodka mozna dobierac w zaleznosci od korzystnego, zamierzonego efektu. Jezeli ma byc stosowany srodek, który obok swoich wlasciwosci smarnych i przeciwutleniajacych powinien wykazywac korzystne wlasciwosci trawiace, to mozna polecic srodek, który wedlug wynalazku zawiera 50-80% wagowych skladnika a), 1-50% wagowych skladnika b) i 0-49% wagowych, korzystnie 5-49% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladni¬ ków c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-49% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych. Szczególnie odpowiedni srodek, wykazujacy znakomite wlasciwosci smarne obok dzialania trawiacego i przeciwutleniajacego, zawiera wedlug wynalazku 20-50% wagowych skladnika a), 50-80% wagowych skladnika b) i 0-30% wagowych, korzystnie 5-30% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladni¬ ków c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych.Korzystnie srodek taki zawiera wedlug wynalazku 20-22% wagowych skladnika a) w postaci metaboranu sodowego oraz 78-80% wagowych skladnika b) w postaci 3-5% wagowych grafitu i 74-76% wagowych trójpolifosforanu sodowego.Nadto mozliwe jest otrzymanie srodka o szczególnie korzystnych wlasciwosciach przeciwutle¬ niajacych, przy czym calkowicie zachowane pozostaja wlasciwosci trawiace i smarne. Srodek taki zawiera wedlug wynalazku 20-80% skladnika a), 1-20% wagowych skladnika b) i 10-79% wago¬ wych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 10-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-50% wagowych i skladnik e) stanowi 0-5% wagowych.Na ogól osrodek do trawienia stosuje sie w postaci pudru, przy czym puder ten wykazuje srednie uziarnienie 50-100/urn, albo w postaci granulatu o srednim uziarnieniu 0,5-4 mm. W zaleznosci od substancji wyjsciowych osiaga sie to droga intensywnego mielenia i/lub mieszania poszczególnych skladników.Ze skladników tych mozna równiez sporzadzac roztwór lub zawiesine i przez suszenie rozpy- lowe lub granulowanie doprowadzac do postaci uzytkowej.W zakresie mozliwego wykonania jest równiez przeprowadzenie skladników srodka zdendru- jacego w stop, schlodzenie i zmielenie otrzymanego produktu na proszek.Srodek do trawienia wedlug wynalazku mozna tez stosowac w postaci pasty, w postaci roztworu, suspensji lub dyspersji albo w postaci stopu.Aby sporzadzic paste lub odpowiednio do rozpuszczalnosci sporzadzic roztwór, suspensje lub dyspersje, nalezy w znany sposób wspólstosowac rozpuszczalniki, dyspergatory, zagestniki, stabi¬ lizatory itp.Srodek do trawienia mozna zatem np. za pomoca wody i srodków wspomagajacych tworzenie suspensji przeksztalcac w suspensje i bezposrednio przed procesem walcowania natryskowo roz¬ prowadzac na lub w goracym pólwyrobie.Srodek wedlug wynalazku stosuje sie do trawienia, smarowania i jako przeciwutleniacz przy bezwiórowej obróbce plastycznej na goraco zelaza i stali.Przykladowo mozna nim traktowac blachy przed walcowaniem lub profilowaniem gietarka wielorolkowa, bloki przed wyciskaniem na goraco w prasie poziomej, tuleje rurowe w walcarkach trzpieniowych lub rury w prasach speczniajacych.Dalsza mozliwoscia jest traktowanie obrabianych powierzchni pólwyrobów w urzadzeniach z lawa przepychowa, w walcowniach asselowych, ciaglych lub pielgrzymowych, w urzadzeniach do wielokrotnego walcowania rur, itp.Z reguly srodek wedlug wynalazku w postaci suchego pudru lub granulatu, przykladowo rozpyla sie na poddawana walcowaniu blache lub wtryskuje do poddawanej walcowaniu rury, zawsze w taki sposób, aby cala powierzchnia, która zetknie sie z walcami lub trzpieniem, zostala pokryta z utworzeniem równomiernej warstwy. Przy tym pólwyroby znajduja sie w zaleznosci od stanu przetwarzania w zakresie temperatury obróbki 600-1300°C, albo sa juz podczas stosowania4 145 879 srodka wedlug wynalazku w zakresie swej temperatury walcowania 1000-1300°C. Bezposrednio po traktowaniu pólwyrobu srodkiem wedlug wynalazku prowadzi sie proces obróbki plastycznej, miedzyoperacyjne chlodzenie nie jest ani przewidziane, ani potrzebne.Podane nizej przyklady objasniaja blizej sklad i zastosowanie srodka wedlug wynalazku, nie ograniczajac jego zakresu.Przyklad I. Mieszanine 50% wagowych NaaB^-lOIfeO, 15% wagowych Na2B407 jako skladnika trawiacego, 30% wagowych stearynianu sodowegojako skladnika powlokotwórczego i przeciwutleniajacego oraz 5% wagowych wysokokrystalicznego grafitu syntetycznego jako smaru stalego w postaci proszku o uziarnieniu co najwyzej 200/mi poddaje sie obróbce w mieszarce do postaci jednorodnej mieszaniny srodka do trawienia i stosuje sie w walcarce trzpieniowej przy obróbce plastycznej rurowych tulei z silna zgorzelina.Przykladu. Srodek do trawienia, majacy podwyzszone wlasciwosci smarne, wytwarza sie z 70% wagowych NasPaOio i 4% wagowych grafitu jako skladnika smarujacego oraz z 26% wago¬ wych metaboranu sodowego Na2B204-8H20 jako skladnika trawiacego, poddajac ujednorodnia- jacemu mieszaniu, przy czym otrzymana mieszanina wykazuje srednie uziarnienie 100fim. Ten drobno sproszkowany puder wtryskuje sie do pustej przestrzeni tulei rurowej bezposrednio w walcowni ciaglej przed wprowadzeniem draga trzpieniowego, przy czym trawienie zachodzi w temperaturze walcowania, a udzial NasPaOioi grafitu zapewnia podczas walcowania smarowanie miedzy trzpieniem a powstajaca rura.Przyklad III. Z mieszaniny 50% wagowych szkla wodnego (o zawartosci 22% Na20), 20% wagowych metaboranu sodowego Na2B4Oio#10 H20, 5% wagowych grafitu i 23% wagowych mieszaniny stearynianu i palmitynianu sodowego otrzymuje sie srodek do trawienia o znakomitych wlasciwosciach przeciwutleniajacych. Dzieki dosc wysokiemu udzialowi wagowemu mieszaniny stearynianu i palmitynianu sodowego jest to wyraznie widoczne.Analogicznie sporzadza sie srodki o skladach zestawionych w nizej podanej tabeli jako przyklady IV-XVII.Tabela Przyklad_ IV V VI VII VIII IX Czesci wagowe X XI XII XIII XIV XV XVI XVII Skladniki a)Na2B4O7-10H2O 80 — — — 20 __50— _ _ _ _ 20 Na2B407-5H20 _ _ _ _ _ 20 — — — _ ¦ _ _ _ _ Na2B407 ___20 — __15— ____ _ NaB02-4H20 _20 — — — _ 26 — — ____ _ H3BO3 — — — _ — ___10 _ _ _ 7 — B2O3 __20— — __ — _ _ _ _ _ _ Rozpuszczalny krzemian sodowy — 50 — — — — — — — 20 — — — — Metakrzemian sodowy — — — — — — — — 10 — 23 23 13 — b)Grafit 2 5 10 80 — 10 4 5 — — — — 2 — CaF2 ____ 2 _ _ _ _ ____ _ NaaAlFe _ _ _ _ _ _ _ _ 2 _ , _ _ _ _ SbaOa _ _ _ _ _ ____ _ 2 — — — MoS2 _____ ____ __ i_ _ BN ____________ 1_ Na*P04 2 — — — — ___— ____ _ Metafosforansodowy — . — — — — — — — — 50 — — — — Metafosforan potasowy — — — — — — — — — 18— — — — Polimetafosforany — — — — — — — — — — — — — 10 NasPaOio (trójpolifosforan) ____ _ _70_— ____ _ Polifosforan _ _ _ _ _ 65 — — — — 52 52 52 — Zn3(P04)2 ____ _ ____ ____ 3145879 5 c.d.tab. ___„__^^___^Mi£__ c) Pylweglowy ____ 25 ___— ___25 20 Celuloza (w postaci proszku) — — — — — ^ Skrobia — — 5— — — — — — ___— — Woski ____ — 2 — — — — — — — — Mydla _ 25 — — — __30— — — — — — Kalafonia 10 — 30 — — ____ ___ — — Zywice na osnowie weglo¬ wodorów — — — — — — — — 35 — — — — Zywicaindenowo- — — — — — 5 — — — — kumaronowa d)MgCl2 ____ 20 ____ _io_ — 20 NaCl ____ 30 ____ ____ 25 KC1 __________8___ CaCl2 ____ _ ____ ____ 2 Na2S04 __30— — ___40 ____ _ CH3COONa ____ _ ____ 5___ _ Glina ____ 2 ____ ____ _ e)NH4Cl ____ i ____ ____ _ CO/NH2/2 ____ _ 2 — — — — — — — — /NH4/2CO3 ____ _ ___ 3 ____ _ Zywica mocznikowo-formal- dehydowa — — — — — — — — — 2 — — — — Na2C03 __5— — i___ ____ _ Srodki wedlug przykladów IV, V i XI sa jako srodki trawiace przeznaczone do stosowania w tych przypadkach, w których warstwa tlenkowa jest bardzo wazna.Srodki trawiace wedlug przykladów VII-XI i XIII-XVI sa zwlaszcza odpowiednie w tych przypadkach, w których warstwa tlenkowa jest bardzo wazna i w których równiez wymaga sie zmniejszenia tarcia miedzy przebijakiem a pólwyrobem (tuleja rurowa).Srodki trawiace wedlug przykladów VI, XII i XVII oprócz takich samych wlasciwosci wyka¬ zuja efekt zabezpieczajacy przed dalszym utlenianiem.Zastrzezenia patentowe 1. Srodek do trawienia, smarowania i stosowania jako przeciwutleniacz pólwyrobów z zelaza i stali w przypadku bezwiórowej obróbki plastycznej na goraco, znamienny tym, ze zawiera 20-80% wagowych skladnika a), który stanowi jeden lub wiecej zwiazków ze zbioru obejmujacego Na2B4O7-10H2O, Na2B407*5H20, bezwodny Na2B407, metaboran sodowy NaB02-4H20, kwas ortoborowy H3BO3, trójtlenek boru B203, rozpuszczalny krzemian sodowy o stosunku Si02/ /Na20 równym 2,5-3,3 i metakrzemian sodowy bezwodny lub o 5 i 9 czasteczkach wody krystali- zacyjnej, 1-80% wagowych skladnika b), który stanowi jedna lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego grafit, fluorek wapniowy, kryolit Na3AlF6, trójtlenek antymonu Sb203, dwusiar¬ czek molibdenu MoS2, azotek borowy BN, jeden z fosforanów z szeregu zawierajacego uwodniony lub nie uwodniony fosforan trójsodowy, uwodniony lub nie uwodniony fosforan trójpotasowy, metafosforany sodowe (NaP03)3 i (NaP03)4, metafosforan potasowy (KP03)3 i (KP03)4, polime- tafosforan (NaP03)4*H20, uwodniony lub nie uwodniony trójpolifosforan Na5P30io, polifosforan sodowy (Na5P30i2)2-8 i ortofosforan cynkowy Zn3(P04)2, oraz zawiera 0-79% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym tworzacy 0-35% wagowych skladnik c) stanowi jedna lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego koks, sproszkowanywegiel, celuloze w sproszkowanej postaci, trociny, skrobie i jej pochodne, parafiny, woski, kwasy tluszczowe i/lub ich sole, kalafonie i jej pochodne, zywice syntetyczne na osnowie weglowodorów o 5-10 atomach wegla i zywice indenowo-kumaronowe, tworzacy 0-50% wago¬ wych skladnik d) stanowi jedna lub wiele substancji ze zbioru obejmujacego chlorek magnezowy MgCl2*6H20, chlorek sodowy, chlorek potasowy, chlorek wapniowy, siarczan sodowy, octan sodowy, octan potasowy i gliny, a tworzacy 0-5% wagowych skladnik e) stanowi jedna lub wiecej substancji ze zbioru obejmujacego chlorek amonowy NH4C1, mocznik CO/NH2/2, weglan amo¬ nowy /NH4/2CC3, zywice mocznikowo-formaldehydowa i weglan sodowy Na2CC3.6 145 879 2. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tyra, ze zawiera 20-80% wagowych skladnika a), 1-75% wagowych skladnika b) i 5-79% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-50% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych. 3. Srodek wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zawiera 20-65% wagowych skladnika a), 5-75% wagowych skladnika b) i 5-75% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-3% wagowych. 4. Srodek wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze zawiera 20-50% wagowych skladnika a), 30-70% wagowych skladnika b) i 10-50% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-3% wagowych. 5. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 50-80% wagowych skladnika a), 1-50% wagowych skladnika b) i 0-49% wagowych, korzystnie 5-49% wagowych, jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-49% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych. 6. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 20-50% wagowych skladnika a), 50-80% wagowych skladnika b) i 0-30% wagowych, korzystnie 5-30% wagowych, jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 0-30% wagowych, skladnik d) stanowi 0-30% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych. 7. Srodek wedlug zastrz. 1 albo 6, znamienny tym, ze zawiera 20-22% wagowych skladnika a) w postaci metaboranu sodowego oraz 78-80% wagowych skladnika b) w postaci 3-5% wagowych grafitu i 74-76% wagowych trójpolifosforanu sodowego. 8. Srodek wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera 20-80% wagowych skladnika a), 1-20% wagowych skladnika b) i 10-79% wagowych jednej lub wiecej substancji wybranych z jednego lub kilku skladników c), d) i e), przy czym skladnik c) stanowi 10-35% wagowych, skladnik d) stanowi 0-50% wagowych, a skladnik e) stanowi 0-5% wagowych.Pracownia Poligraficzna UPPRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL

Claims (1)

1.