專利名稱:酸洗劑的制作方法
本發(fā)明涉及一種酸洗劑，適用于鋼鐵工件在無屑熱加工時的潤滑，也可作為抗氧化劑。
當(dāng)軋制板材、型材或者由頂管機、間斷式軋機、阿塞爾式軋機、芯棒軋管機、連軋機、皮爾格式軋機或多管軋機、鐓粗壓力機或擠壓機制作無縫管時，被加工表面，例如空心管坯、管坯或者管子的內(nèi)壁，在軋制之前必須經(jīng)酸洗，以使工具損耗保持在有限范圍內(nèi)以及使所形成的工件具有良好的表面狀態(tài)。
根據(jù)經(jīng)驗，光滑的表面只有當(dāng)工件在變形之前經(jīng)除磷或者酸洗才能獲得。從機械上看，酸洗可通過含水酸溶液的酸洗槽或者通過由氫氧化鈉、氫化鈉或金屬鈉組成的鹽溶來實現(xiàn)。業(yè)已被采用的固體酸洗劑由硫酸鈉和磷酸的混合物組成。另一種方案是借助于水玻璃和蘇打與硼砂或者磷酸鹽的溶融混合物涂層，在冷卻時使氧化鐵皮工作表面上剝落而被去除。
所有這些方法以及這些方法中的采用的除磷劑和酸洗劑已滿足不了要求，特別不能滿足生產(chǎn)無縫管的設(shè)備及現(xiàn)代軋制設(shè)備和型材軋制設(shè)備對酸洗劑提出的要求。
例如，由上述設(shè)備生產(chǎn)無縫管時，在工藝過程及工件上軋制溫度的間隔在1秒到1秒不到的時間間隔中，必須使用酸洗劑。并且為了能夠緊接著軋制工件，要使酸洗劑迅速可靠地在工件上均勻分布。
本發(fā)明的任務(wù)旨在提供一種迅速而可靠、可在600℃以上到1300℃溫度使用的酸洗劑。
根據(jù)本發(fā)明可以獲得如權(quán)利要求
1所述的酸洗劑。
(1)組的物質(zhì)是活性酸洗劑，以化學(xué)方法改變氧化鐵皮的主要成分。這組包含Na2B4O7·10H2O;
Na2B4O7·5H2O;
Na2B4O7無水;
偏硼酸鈉，NaBO2·4H2O;
硼酸，H3BO3;
氧化硼，B2O3;
可溶性硅酸鈉，其SiO2/Na2O之比為2.5-3.3;硅酸鈉無水或者具有5-9結(jié)晶水。
(2)組中所列物質(zhì)在調(diào)節(jié)溫度與壓力比例時作為固體潤滑劑。這些固體潤滑劑保留在工件上或者在工件中，在隨后的軋制時起潤滑作用。這組包含石墨;
氟化鈣;
冰晶石，Na3AlF6;
三氧化二銻，Sb2O3;
二硫化鉬，MoS2;
氮化硼，BN;
以下磷酸鹽系列中的一種磷酸鹽磷酸三鈉含水或不含水、磷酸三鉀含水或不含水、偏磷酸鈉(NaPO3)3和(NaPO3)4;
偏磷酸鉀(KPO3)3和(KPO3)4;
聚偏磷酸鹽(NaPO3)4·H2O;
三聚磷酸鈉 Na5P3O10含水或不含水、聚磷酸鈉 (Na5P3O10)2-8;
磷酸鋅(PO4)2Zn3。
這些稱之聚偏磷酸鹽還包括以名字命名的化合物馬德列爾鹽(Madrcll′sches Salz)、格雷姆鹽(Graham′ sches Salz)、以及庫洛爾鹽(Kurrol′sehes Salz)。
(3)組物質(zhì)使加工表面上生成一層均勻的涂層，不僅致密，而且各種種成分均勻。這可通過下列物質(zhì)的溶化性能和薄膜生產(chǎn)性能達(dá)到。同時，(3)組物質(zhì)的另一個重要的性能是抗氧化作用。該組包含焦碳、碳粉、粉狀纖維素、鋸屑、淀粉及其衍生物、石臘、臘、脂肪酸和(或)其鹽、松香及其衍生物、以5-10個碳原子的碳?xì)浠暮铣蓸渲?、萜樹脂以及古馬隆-茚樹脂(Inden-Cumarou-Harze)。
所謂“碳?xì)錁渲?，特別是“石油樹脂”應(yīng)認(rèn)為是以5-10個碳原子的碳?xì)浠暮铣蓸渲涠x請看蓋爾克-臭脫默(Kirk-O+hmer)的《化學(xué)工藝百科全書》第三版12卷第852-861頁。
(4)組物質(zhì)影響酸洗劑的物理性能，特別是溶化性能和溶點。該組包含氯化鎂 MgCl2·6H2O、氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、
硫酸鈉、醋酸鈉、醋酸鉀、粘土。
(5)組物質(zhì)用于還原已經(jīng)生成的和酸洗時生成的氧化物，同時基于這些物質(zhì)的熱分解及由此而產(chǎn)生的氣化作用還具有分解的作用。該組包含氯化銨 NH4Cl、尿素 CO(NH2)2、碳酸銨 (NH4)2CO3、尿素-甲醛-樹脂、碳酸鈉 Na2CO3。
酸洗劑含有的組成(以下均為重量百分?jǐn)?shù))(1)組 20-80%;
(2)組 1-80%;
由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-79%，其中(3)組為0-35%、(4)組為0-50%、(5)組為0-5%。
合適的量為(1)組 20-65%;
(2)組 5-75%;
以及由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)5-75%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-3%。
優(yōu)先采用(1)組 20-50%、(2)組 30-70%，
以及由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)10-50%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-3%。
酸洗劑的組成還可根據(jù)想要達(dá)到的作用來選擇。
一種酸洗劑要達(dá)到應(yīng)用，除了潤滑性能和抗氧化性能之外，主要應(yīng)具有酸洗性能，可含組成如下(1)組 50-80%、(2)組 1-50%、以及由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-49%，優(yōu)先采用5-49%，其中(3)組為0-35%、(4)組為0-49%、(5)組為0-5%。
一種特別適合的酸洗劑，除了作為酸洗劑和抗氧化劑的作用外，具有突出的潤滑性能，其含有的組成如下(1)組 20-50%、(2)組 50-80%、以及由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-30%，優(yōu)先采用5-30%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-5%。
此外，還可以在酸洗性能和潤滑性能均完全保持的情況下，優(yōu)先選擇抗氧化性能。
這種酸洗劑的組成如下(1)組 20-80%、(2)組 1-20%、以及由(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)10-79%，其中(3)組為10-35%、(4)組為0-50%、(5)組為0-5%。
一種優(yōu)先選擇的酸洗劑含有(1)組 20-22%，以偏硼酸鈉形式、(2)組 78-80%，以石墨為3-5%形式、多聚磷酸鈉為74-76%。
一般來說，酸洗劑是粉狀的，粉末的平均粒度為50-1000微米，或者以粒狀體使用，其平均粒度為0.5-4毫米。視原材料可由研磨和(或)把各種成份混合而成。
但是，作為實施例也可使酸洗劑的成份溶解或者成懸浮狀，經(jīng)噴霧干燥或者?；@得所需要的使用形狀。
還有在可能的范圍內(nèi)，使除鱗劑的成份處于溶化狀態(tài)，經(jīng)冷卻，把所獲得的產(chǎn)品磨成粉。
本發(fā)明的酸洗劑除了溶液以及懸浮液和彌散或除了溶化之外，還可以糊狀使用。
為了制成糊狀物或者按照溶解度制成溶液、懸浮液或彌散液，必須以已知方法共同使用溶劑或者彌散劑、凝結(jié)劑、穩(wěn)定劑等等。
因此，舉例來說，酸洗劑可借助于懸浮助劑和水加工成一種懸浮液，然后在軋制過程之前直接噴在熱工件上或者熱工件里。
本發(fā)明的酸洗劑在鋼鐵無屑熱加工時可用于酸洗、潤滑以及作為抗氧化劑。
例如，本發(fā)明的酸洗劑可處理在軋制或型材軋制之前的板材、在擠壓機擠壓之前的坯料、芯棒軋管機軋制中的管坯或者鐓粗壓力機中的管子。
另一種應(yīng)用的可能性是處理頂管機、阿塞式軋機、連軋機或皮爾格式軋機、多管軋機等軋制設(shè)備中工件的加工表面。
例如，本發(fā)明酸洗劑通常以干燥粉狀或者粒狀，噴在軋制板材上或軋制管子中。這種酸洗劑往往在與工具(例如軋輥或芯棒)相接觸的整個表面以形成一層均勻的涂層來復(fù)蓋。其時，視加工情況，工件的處理溫度為600-1300℃，或者早在工件軋制溫度為1000-1300℃時就使用發(fā)明的酸洗劑。變形過程開始就可使用本發(fā)明的酸洗劑直接處理工件，冷卻的間隔時間既不必規(guī)定也無關(guān)緊要。
實施例1(以下實施例中的百分比均為重量百分比)把混合物放在攪拌器中制作成粒度不大于200微米粉末的一種均勻的酸洗劑?；旌衔锏慕M成為酸洗成分Na2B4O7·10H2O，50%和Na2B4O7，15%、粘結(jié)劑和抗氧化劑硬脂酸鈉，30%、以及固體潤滑劑人造大晶態(tài)石墨，5%?？稍谛景糗埞軝C加工具有致密氧化皮的管坯時使用。
實施例2具有顯著潤滑性能的酸洗劑由潤滑成分Na5P3O10，70%、石墨，4%以及有效酸洗成分Na2B2O4·8H2O(偏硼酸鈉)，26%經(jīng)均勻混合而成。所獲得的混合物的平均粒度為100微米。在連軋機中使用芯棒桿之前，把這種細(xì)粉直接噴入管坯孔中。此時保證了軋制溫度下酸洗以及保障了Na5P3O10和石墨的組成在軋制時芯棒與相應(yīng)管子之間的潤滑作用。
實施例3用一種由水玻璃(Na2O，22%)，50%和偏硼酸鈉(Na2B4O10·10H2O)20%、石墨5%以及硬脂酸鈉和軟脂酸鈉的混合物23%組成的混合物制成一種具有明顯抗氧化性能的酸洗劑。增加硬脂酸鈉和軟脂酸鈉的混合物重量含量，其抗氧化性能更為明顯。
權(quán)利要求
1.一種酸洗劑，適用于鋼鐵工件在無屑熱加工時潤滑和作為抗氧化劑，其特征在于它含有(以下均以重量百分比表示)(1)組 20-80%其中含有下列起酸洗作用的化合物中的一種或幾種化合物Na2B4O7·10H2O；Na2B4O7·5H2O；Na2B4O7無水；偏硼酸鈉 NaBO2·4H2O；硼酸 H3BO3；氧化硼 B2O3；可溶性硅酸鈉，其SiO2/Na2O比為2.5-3.3；硅酸鈉，無水或者具有5-9結(jié)晶水。(2)組 1-80%其中含有下列物質(zhì)中的一種或幾種干性潤滑物質(zhì)石墨；氟化鈣；冰晶石 Na3AlF6；三氧化二銻 Sb2O3；二硫化鉬 MoS2；氮化硼 BN；以下列磷酸鹽中的一種磷酸鹽；磷酸三鈉，含水或者不含水；磷酸三鉀，含水或者不含水；偏磷酸鈉，(NaPO3)3和(NaPO3)4；偏磷酸鉀， (KPO3)3和(KPO3)4；聚偏磷酸鹽， (NaPO3)4·H2O；聚磷酸鈉， Na5P3O10水合或者未水合；聚磷酸鈉， (Na5P3O10)2-8；磷酸鋅， (PO4)2Zn3；以及(3)組、(4)組、(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-79%。(3)組 0-35%其中含有下列物質(zhì)中一種或幾種在管坯中影響膜形成及起抗氧化作用的添加物焦碳、碳粉、粉狀纖維素、鋸屑、淀粉及其衍生物、石蠟、蠟、脂肪酸和(或)它的鹽、松香及其衍生物、以6-9個碳原子的碳?xì)浠暮铣蓸渲?、古馬隆-茚樹脂(Inden-Cumaron-Harze)。(4)組 0-50%其中含有下列物質(zhì)中一種或幾種調(diào)節(jié)物理性能的物質(zhì)氯化鎂 MgCl2·6H2O，氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、硫酸鈉、醋酸鈉、醋酸鉀、粘土。(5)組 0-5%其中含有下列物質(zhì)中一種或幾種使氧化物減少和起分解作用的物質(zhì)氯化銨 NH4Cl、尿素 CO(NH2)2、碳酸銨 (NH4)2CO3、尿素-甲醛-樹脂、碳酸鈉 Na2CO3。
2.如權(quán)利要求
1所述的酸洗劑，其特征在于所說的酸洗劑含有(1)組組20-80%、(2)組1-75%、以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)5-79%，其中(3)組為0-35%、(4)組為0-50%、(5)組為0-5%。
3.如權(quán)利要求
1和2所述的酸洗劑，其特征在于所說的酸洗劑含有(1)組20-65%、(2)組5-75%、以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)5-75%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-3%。
4.如權(quán)利要求
1-3所述的酸洗劑，其特征在于所說的酸洗劑含有(1)組20-50%、(2)組30-70%、以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)10-50%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-3%。
5.如權(quán)利要求
1所述的酸洗劑，適用于潤滑、作為抗氧化劑，優(yōu)先用于鋼鐵工件在無屑熱加工時酸洗，其特征在于它含有(以下均以重量百分比表示)(1)組 50-80%、(2)組 1-50%、以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-49%，優(yōu)先使用5-49%，其中(3)組為0-35%、(4)組為0-49%、(5)組為0-5%。
6.如權(quán)利要求
1所述的酸洗劑，可用作抗氧化劑，優(yōu)先用于鋼鐵工件在無屑熱加工時的潤滑，其特征在于它含有(以下均以重量百分比表示)(1)組 20-50%(2)組 50-80%以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)0-30%，優(yōu)先使用5-30%，其中(3)組為0-30%、(4)組為0-30%、(5)組為0-5%。
7.如權(quán)利要求
1-6所述的酸洗劑，其特征在于所說的酸洗劑含有(1)組20-22%以偏硼酸鈉的形式、(2)組78-80%以石墨為3-5%和三聚磷酸鈉為74-76%的形式。
8.如權(quán)利要求
1所述的酸洗劑，適用于潤滑，優(yōu)先適用于鋼鐵工件在無屑熱加工時作為抗氧化劑，其特征在于它含有(以下均以重量百分比表示)(1)組 20-80%(2)組1-20%以及(3)組、(4)組和(5)組的一組或幾組中的一種或幾種物質(zhì)10-79%，其中(3)組為10-35%、(4)組為0-50%、(5)組為0-5%。
9.如權(quán)利要求
1-8所述的酸洗劑，其特征在于適用于工件溫度在600-1300℃，優(yōu)先用于1000-1300℃時潤滑和作為抗氧化劑。
10.如權(quán)利要求
1-9所述的酸洗劑的用途，其特征在于適用于鋼鐵工件在無屑熱加工時潤滑和作為抗氧化劑，優(yōu)先適用于鋼管管坯在軋制溫度時的酸洗、潤滑以及作為抗氧化劑。
11.如權(quán)利要求
1-10所述的酸洗劑的用途，其特征在于鋼鐵工件在無屑熱加工時潤滑和作為抗氧化劑，優(yōu)先適用于鋼管管坯在芯棒軋管機(自動軋管機)中軋制溫度時的酸洗、潤滑以及作為抗氧化劑。
12.如權(quán)利要求
1-11所述的酸洗劑的用途，其特征在于工件溫度為600-1300℃，特別是1000-1300℃時的潤滑和作為抗氧化劑。
專利摘要
酸洗劑適用于被軋制的鋼或鐵的工件在600-1300℃軋制溫度下的酸洗。本酸洗劑含有有效的酸洗和潤滑物質(zhì)，需要時還含有抗氧化物質(zhì)，并含有調(diào)節(jié)物理性能和起還原作用的物質(zhì)。同時，組分可以選擇，使本酸洗劑顯示出良好的酸洗作用、或者潤滑作用、或者抗氧化作用。
文檔編號C23G1/08GK85105466SQ85105466
公開日1987年1月7日 申請日期1985年7月6日
發(fā)明者雅奎斯·佩列安特, 阿倫·克隆 申請人:隆察股份公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan