[发明专利]生产无缝管的芯轴润滑剂

说明书

本发明涉及用于生产无缝管的芯棒(Dorn)润滑剂，特别涉及在轧制成型过程后经过冷却浴的芯棒上涂覆的芯轴润滑剂，从而为下一步轧制过程作好准备。

US 3801504揭示了一种不可燃水基热锻润滑剂组合物，它是可用水进一步稀释的浓缩物，所述的组合物主要由如下组份组成：

(a)约60—75重量份水，

(b)约2.5—5.5重量份选自颗粒度为0.05—0.1mm、有效比表面积为200—400m²/g的膨润土和水辉石的粘土增稠剂，

(c)约12—29重量份石墨，

(d)0.75—2.0重量份硼砂，

(e)约1.5—6.5重量份硅酸钠。

该润滑剂组合物还可包括高达0.5重量份分子中平均含2—30摩尔氧化烯的烷氧化烷基酚表面活性剂和高达1重量份羧甲基纤维素钠增稠剂，在每个所述的烷基酚分子中有含4—12个碳原子的烷基化基团。

在现代的管件轧制加工例如在Kontirohr生产线(MPM-生产线)中，无缝管成型的主要步骤是在一芯轴上轧制已加热至1200℃—1300℃的熟铁。

轧制成型过程后，芯轴或者说是芯轴棒从辗压好的管坯上移开并进行冷却，使芯轴或者说是芯轴棒从约150—350℃冷却到约60—100℃，从而为下一步辗压过程作好准备。对经冷却浴冷却的芯轴或者说是芯轴棒的预加工还须要润滑，这对于保证轧制过程中使在芯轴棒上的熟铁的最佳“滑动”以及管的后期质量即管子内表面的特性是重要的。

通常是用含石墨的油来进行润滑，该油在与用炽热熟铁制成的芯轴接触时由于烧毀产生很浓的烟雾，其有毒成份导致对环境的危害。另外，轧制时熟铁中的该不可控制的烧毁损坏了芯轴上的润滑剂薄层，并可能损坏管的内表面。

在DE-PS 2450716，特别是实施例5中还推荐了应用实质上是由石墨和亚烷基聚合物组成的耐高温润滑剂。该润滑剂在轧制成型过程后直接涂覆到还未冷却的芯轴上，形成一层干燥的部份防水的润滑剂层，这样形成的芯轴随后进入冷却浴，不必随后再换新的润滑剂进入下一步轧制过程。但也指出，由于冷却浴和水的影响，在运输时芯轴的力学荷载经常会损坏润滑剂膜，从而再对管质量产生不利的影响。

经冷却浴处理后，芯轴的润滑在现代的轧钢机中进行，然后尝试与含石墨油的润滑相适应地来涂覆DE-PS 2450716配方的润滑剂。过程的条件是时间，即将润滑剂涂覆到60—100℃的热芯轴上到轧制过程间的时间被限制在最多5秒钟。

我们的对比实验(参见实施例)表明，DE-PS 2450716润滑剂形成干燥润滑膜的时间至少为15秒钟，这样，可观察到与所处理的由灼热熟铁构成的芯轴接触引起的结果与在用含石墨油处理芯轴时相同。另外，下面在轧制过程中受到加热分解的聚合成份也会损坏润滑膜，并因此最终损坏管的质量。

本发明的任务是提供一种润滑剂，它不具有所述的缺点，特别是给经冷却浴处理的芯轴提供一种快干、高质量的润滑膜。

利用权利要求1中所述的润滑剂来解决本发明的任务，它包括下列成份：

a)60—94％重量的天然的或合成的石墨；

b)5—39％重量的一种或多种绿土类的粘土矿物质；

c)0.2—2％重量的多糖或它的衍生物；

d)0—5％重量的非离子型表面活性剂。  

优选的芯轴润滑剂包括下列成份：

a)75—90％重量的天然或合成石墨；

b)5—25％重量的一种或多种绿土类的粘土矿物质；

c)0.5—1％重量的多糖或它的衍生物；

d)0—2％重量的非离子型表面活性剂。

适当的天然石墨是高结晶度即微晶尺寸L_c大于100nm的，并含最多为5％的灰份。

适当的合成石墨同样也是高结晶度的，L_c大于100nm，纯度大于99.9％，所运用的石墨颗粒尺寸(d₅₀)在5μm—30μm范围内变动。

优先应考虑使用合成的石墨。

加入绿土类的粘土矿物质作润滑剂的其它必要成份，该绿土实质上由层状氧化硅所组成，它标志着具有高阳离子交换能力和在水中可以膨胀的结构条件(《Ullamns Encyklopadiedertech.Chemje》第4版，VCH，Weinheim，23卷第311页起)。

另外，绿土中最好加入具有3—50膨胀倍数(Vermogen)(1g蒙脱土放入蒸馏水)的蒙脱上，由于此所述的阳离子交换能力使蒙脱土可用无机或有机阳离子来“改性”。