Концентрат мастильно-охолоджувальної рідини “таллорап” для холодного прокатування і волочіння металів

Концентрат мастильно-охолоджувальної рідини для холодного прокатування і волочіння металів, що містить головну фракцію процесу дистиляції талової олії та воду, який відрізняється тим, що додатково містить рапсову олію, вазелінове масло, сульфанол, алкілсульфати і триетаноламін при такому співвідношенні компонентів, мас. %: головна фракція процесу дистиляції талової олії 7,50-15,00 рапсова олія 7,50-15,00 вазелінове масло 7,50-15,00 сульфанол 3,70-7,50 алкілсульфати 2,25-4,50 триетаноламін 0,04-0,07 вода решта. Винахід відноситься до мастильноохолоджувальних рідин (МОР) і може бути використаний в металургійному виробництві для різних видів холодної обробки металів, як при прокатуванні так і при волочінні чорних і кольорових металів. Відоме мастило Легвін [1] на основі головної фракції процесу дистиляції талового масла, яка включає додатково соапстоки лужної рафінування рослинних масел при наступному співвідношенні інгредієнтів: мас. % головна фракція процесу дистиляції талового масла 25-50 соапсток лужного рафінування рослинних масел 17,5-26,2 вода решта Наявність в соапстоках загального жиру до 12% погіршує технологічні властивості даного мастила. Найближчим по результату, що досягається, до пропонованого концентрату МOP Є відомий концентрат Еталол [2] на основі головної фракції процесу дистиляції талового масла, що містить в своєму складі водну змащувальну композицію при наступному співвідношенні компонентів: мас. % головна фракція процесу дистиляції талового масла 40-90 водна змащувальна композиція 4-24 вода решта В умовах холодної прокатки через порівняно низькі антифрикційні властивості застосування мастила погіршує напружно-деформований стан металу, що супроводжується підвищенням витрати енергії і зносу поверхні робочих валів. В основу винаходу поставлена задача розробити концентрат мастильно-охолоджувальної рідини «Таллорап» для холодного прокатування і волочіння металів, в якому введення додаткових інгредієнтів і зміна відсоткового співвідношення дозволить поліпшити антифрикційні властивості мастильно-охолоджувальної рідини за рахунок формування на контактній поверхні між інструментом і оброблюваним металом міцного межового шару поверхнево-активних речовин, щоб надійно і стабільно під час експлуатації знижувати рівень сил тертя, що забезпечує оптимальний напружено-деформований стан в деформаційній зоні і отримання високоякісної готової металопродукції. (19) UA (11) 90230 (13) C2 (21) a200904377 (22) 05.05.2009 (24) 12.04.2010 (46) 12.04.2010, Бюл.№ 7, 2010 р. (72) КАПЛАНОВ ВАСИЛЬ ІЛЛІЧ, РАДУШЕВА ЛЮДМИЛА МИКОЛАЇВНА, ЛЕПОРСЬКА НАТАЛЯ ВАСИЛІВНА, КАПЛАНОВА ОЛЕНА ВАСИЛІВНА, КУРКЧИ ВАЛЕНТИН МИКОЛАЙОВИЧ (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (56) SU 1766953, A1, 07.10.1992 SU 1783830, A1, 05.06.1990 UA 50364, A, 15.10.2002 SU 1294817, A1, 07.03.1987 RU 96116339, A, 27.06.1996 RU 2299235, C2, 20.05.2007 RU 2345128, C1, 27.01.2009 US 3657126, A, 18.04.1972 3 90230 Для вирішення поставленої задачі в концентрат мастильно-змащувальної рідини для холодного прокатування і волочіння металів, що містить головну фракцію процесу дистиляції талового масла і воду відповідно до винаходу додатково введені вазелінове масло і рапсова олія, сульфанол, алкілсульфат і триетаноламін при наступному співвідношенні компонентів: мас. %. головна фракція процесу дистиляції талового масла 7,5-15,0 рапсова олія 7,5-15,0 вазелінове масло 7,5-15,0 сульфанол 3,7-7,5 алкілсульфати 2,25-4,5 триетаноламін 0,04-0,07 вода решта Введення до складу концентрату додаткових інгредієнтів додає йому багатофункціональні властивості. Вміст в концентраті Таллорап одночасно в одній кількості талового масла і рапсової олії, які є носіями поверхнево-активних речовин (ПАР) природного походження, формує на металевій поверхні прокатаної штаби і робочій поверхні валків міцний межовий шар мастила з комбінації молекул, що володіють поверхнево-активними групами і достатньо довгими вуглеводневими радикалами, що забезпечує створення квазікристалічного шару 4 складної будови і необхідної товщини [3]. Вазелінове масло є в даній фізичній моделі межового шару інактивним наповнювачем, що екранує поверхневий квазікристалічний шар ПАР і тим самим збільшує загальну товщину технологічного мастила. Наявність триетаноламіну в суміші з сульфанолом і алкілсульфатами призначено для створення стабільних емульсій, що володіють до того ж поліруючим ефектом за рахунок вмісту сірчистих сполук в двох останніх складових, а також і певними антикорозійними властивостями. Для визначення оптимального складу було приготовано 5 складів (табл.1) за наступною технологією. В бак, що обігрівається, з мішалкою завантажують згідно рецептурі талове, рапсове і вазелінове масла і при перемішуванні підігрівають до температури 50-60 C, потім в підігріту суміш масел додають алкілсульфати і сульфанол і після ретельного перемішування вводять відміряну кількість триетаноламіну і продовжують перемішувати ще протягом 40-50 хвилин. Отриманий концентрат є світло-коричневим продуктом із слабким запахом рослинних олій, легко розбавляється водою до концентрації, що вимагається технологічним процесом обробки металів. Таблиця 1 Дослідні склади концентрату Таллорап Компоненти Талове масло Рапсова олія Вазелінове масло Сульфанол Алкілсульфати Триетаноламін Вода Ефективність дослідних складів пропонованого концентрату (табл. 1) досліджували при холодній прокатці низьковуглецевої сталі 08кп розміром 1x40x1000мм за один прохід при постійній установці нажимних гвинтів на двохвалковому стані 100, встановленому в прокатній лабораторії Маріупольського механіко-металургійного технікуму Приазовського державного технічного університету. Порівняльну оцінку дослідних водних емульсій проводили за коефіцієнтом напруженого стану, що враховує вплив опору деформації, контактного тертя, геометричної форуми осередка деформації і т.д. Коефіцієнт напруженого стану розраховували за формулою: КНС = P/2 КСО, 1 5 5 5 2,5 1,5 0,025 2 7,5 7,5 7,5 3,7 2,25 0,04 Склади % 3 10 10 10 5 3 0,05 решта 4 15 15 15 7,5 4,5 0,07 5 20 20 20 10 6 0,1 де P - тиск металу на валки; 2 КСО - середній опір деформації прокочуваного металу. Опір деформації при холодному плющенні розраховували ЗА ФОРМУЛОЮ [4] 2 КСО = 2 КО + (2/ 3)n+1П/(n + 1)(lnH|h)n, де KO - опір чистому зсуву металу штаби до прокатки; П і n - відповідно модуль і показник інтенсивності зміцнення прокочуваної смуги; H і h - товщина штаби до і після прокатки. Результати дослідження підтвердили повну перевагу дослідних складів концентрату Таллорап в порівнянні з мастилом Еталол. 5 90230 6 Таблиця 2 Результати експериментальних досліджень МОР Склад 1 2 3 4 5 Прототип Коефіцієнт напруженого стану, КНС 1,20 1,19 1,17 1,14 1,15 1,22 Застосування пропонованого концентрату Таллорап у вигляді МОР покращує умови деформації при холодному плющенні в результаті зниження впливу контактного тертя, що і підтверджується зниженням коефіцієнта напруженого стану в порівнянні з прототипом. Джерела інформації: 1. А.с. 1766953 СССР, МКИ5 C10M 173/00. Смазочно-охлаждающая жидкость для холодной обработки металлов давлением «Легвин»/В.И. Каштанов [и др.]. - опубл. 07.10.92. Бюл. № 37. 2. А.с. 1783830 СССР, МКИ5 С10M 173/00. Концентрат смазки для холодной обработки металлов давлением «Эталол» /В.И. Капланов [и др.]. - №4834941; заявл. 05.06.90. 3. Капланов В.И. Эффективность новых технологических смазок при тонколистовой холодной прокатке: учеб. Пособие /В.И. Капланов. - К.: УМК ВО, 1992. - 88 с. 4. Капланов В.И. Высокоскоростная холодная прокатка тонких полос: [Монография] / В.И. Капланов. - К.: Вища школа, 1993. - 254 с. . Комп’ютерна верстка А. Крулевський Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601