УДК 621. 778. 029
ПРИМЕНЕНИЕ ЭМУЛЬСИИ НА ОСНОВЕ СМАЗКИ СИНАПОЛ В ВОЛОЧИЛЬНЫХ СТАНАХ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ОЦИНКОВАННОЙ ПРОВОЛОКИ
© Ю.А.Решмин, В.И.Фролов, А.Ю.Столяров, В.Ф.Жилкина
ООО "Новые Металлургические Технологии" (Москва), ОАО "Волгоградский сталелроволочноканатный завод", ЗАО "Уралкорд" (Магнитогорск), ДООО "Волгокорд" (Волгоград)
Волочение тонкой и тончайшей оцинкованной проволоки, как правило, проводится на станах со скольжением с применением смазоч-но-охпаждающих жидкостей - водных эмульсий.
Для получения высококачественной проволоки, повышения стойкости волочильного инструмента и улудшение производительности труда необходимо создать оптимальные условия деформации и использовать эмульсии, реологические характеристики которых до минимума снижают силы контактного трения. Как известно, механическая работа, затраченная на волочение, переходит в работу внешнего трения, теплоту от пластической деформации и в потенциальную энергию металла. Причем работа внешнего трения составляет 35-60% всей затраченной работы [1].
Технологические смазки обычно представляют собой органические соединения [2], являющиеся, как правило, поверхностно-активными веществами (ПАВ). При разработке высокоэффективных технологических смазок решающее значение имеют выбор химической структуры ПАВ, их экономичный синтез и рациональный способ использования [3, 4].
Молекулы ПАВ, построенные из углеводородного радикала и полярного звена, адсорбируются на поверхности проволоки, образуя граничный слой смазки, толщина которого пропорциональна длине радикала. Дальнейший рост граничного слоя связан с последующей ориентацией молекул ПАВ и образованием многослойной системы. Толщина граничного слоя может превышать тысячу ангстрем. Прочность граничного слоя и адгезия зависят от силы связи молекулы ПАВ с металлом и ориентации длинных углеводородных радикалов молекулы. Граничный слой имеет квазикристаллическую структуру, экранирующую трущиеся поверхности и снижающую поверхностную энергию металла [5]. Суммарный эффект действия смазки выражается в снижении силы деформации и экранировании трущихся поверхностей на границе металл-инструмент, предотвращая их схватывание, благодаря чему улучшается качество поверхности и уменьшается износ инструмента. Кроме этого, смазочно-охлаждаю-щие жидкости способствуют поддержанию необходимых температурно-скоростных условий процесса волочения.
Смазка "Синапол", разработанная ООО "Новые Металлургические Технологии", представляет собой композицию аминовых солей и активных добавок, обеспечивающих ее высокие антифрикционные, противоиз-носные и антикоррозионные свойства. Смазку произ-
водят по ТУ 0254-002-49949684-03. Ее технологические показатели соответствуют уровню современных импортных смазок [6].
Смазка в состоянии поставки представляет собой маслянистую жидкость от светло- до темно-коричне-вого цвета без резкого запаха. Вязкость ее при 50 °С достигает 70-96 мм2/с, плотность при 20 °С-950-1000 кг/м3, массовая доля свободных органических кислот 15-35 мг КОН/г, число омыления 90-130 мг КОН/г, массовая доля воды - не более 10%. При хранении свойства смазки сохраняются.
Для проверки технологических свойств смазки "Синапол" в сталепроволочном цехе Волгоградского ста-лепроволочноканатного завода на участке тонкого волочения опытным составом были заправлены два контрольных стана 80/19. Предварительно они были освобождены от цеховой эмульсии. Рабочая концентрация эмульсии, согласно рекомендациям разработчиков, должна была составлять 12,0-15,0 г/дм3. Эмульсию приготовляли в емкости объемом 100 дм3. Смазку в количестве 8 кг небольшими порциями растворяли в теплой (35-40 °С) воде, тщательно перемешивали и вводили в рабочие ванны волочильных станов, заполненные питьевой водой. Затем уровень воды доводили до рабочего. После этого включали эмульсионный насос и проводили перемешивание в течение 15-20 мин до получения однородного состава эмульсии. Готовая эмульсия имела молочный цвет, слабый, не раздражающий запах, не расслаивалась. Концентрация полученной рабочей эмульсии соответствовала рекомендациям. На стане № 1 она составляла 12,3 г/дм3, на стане № 2 - 13,5 г/дм3, рН - 8,6 и 8,9 соответственно.
В дальнейшем проводили ежедневный контроль качества эмульсии на станах - на каждом стане отбирали образцы заготовки и готовой проволоки для определения массы покрытия, рассчитывали количество сдира. По окончании работы определяли удельный (на 1 т металла) расход смазки. По мере необходимости для восполнения потерь с испарением и выносом добавляли питьевую воду в количестве 50-100 л на каждый стан, а при снижении концентрации эмульсии - расчетное количество смазки (непосредственно в стан).
В ходе работы эмульсия не расслаивалась, обладала незначительной пенообразующей способностью. Волоки, гнезда и кольца волочильных станов находились в удовлетворительном состоянии. Диапазон рабочих температур эмульсии составил 24- 45 °С, рН изменялся от 8,36 до 8,92. Рабочую концентрацию эмульсии поддерживали в пределах 14,0-15,0 г/дм3.
Результаты испытания эмульсии на основе смазки "Синапол" при волочении оцинкованной проволоки
№ стана Марка Диаметр, мм Количество смазки, кг Отработано Число Выработка, т Удельный расход
стали заго- готовой зап- коррек- дней корректировок смазки, кг/т
товки проволоки равка тировка
1 60 1,0 0,22 6 3,7 32 2 2,730 3,55
65 1,05 0,32
2 70 1,10 0,24 6 6,3 33 3 1,905 6,46
Процесс волочения протекал стабильно, технологическая скорость волочения составляла 510 м/мин.
Проволока, полученная на станах при использовании эмульсии нового состава, имела равномерное цинковое покрытие, толщина его соответствовала требованиям нормативной документации, сдир цинка при волочении оцинкованной заготовки диам. 1,0-1,10 мм снизился на 5-8%, продолжительность использования до полной замены отработанной эмульсии повысилась в 2-3 раза. В период исследований было израсходовано всего 22 кг смазки "Синапол" при средней норме ее расхода 4,75 кг/т (таблица).
Таким образом, результаты испытаний показали, что эмульсия, приготовленная на основе смазки "Синапол", по сравнению с цеховой эмульсией:
• имеет менее трудоемкий и более экономичный процесс приготовления;
• характеризуется пониженным пенообразованием;
• обеспечивает более равномерную толщину цинкового покрытия и меньший сдир цинка;
• имеет более длительный срок эксплуатации.
В настоящее время смазка "Синапол" внедрена на Волгоградском и Харцызском сталепроволочноканат-ных заводах, Череповецком сталепрокатном заводе, Белорецком металлургическом комбинате в процессах волочения оцинкованной, латунированной, омедненной, светлой углеродистой проволоки, а также проволоки для металлокорда, проводятся ее испытания на Магнитогорском калибровочном и Магнитогорском метизно- металлургическом заводах.
Библиографический список
1. Колмогоров В.Л., Орлов С.И., Колмогоров Г.Л. Гидродинамическая подача смазки. - М.: Металлургия, 1975. - 256 с.
2. Слюсарев А.Т., Капланов В.И. Теоретические разработки технологических смазок для холодной прокатки // Обработка металлов давлением: Сб. науч. тр. - М.: Металлургия, 1969. С. 151-157.
3. Лихтман В.И., Корбут В.М., Вейлер С.Я. и др. Влияние поверхностно-активной среды на процессы деформации
металлов /Физико-химические закономерности действия смазок при обработке металлов давлением. - М.: Металлургия, 1954. С. 30-60.
4. Корбут В.М., Вейлер С.Я., Лихтман В.И. и др. Физи-ко-химия смазочного действия при волочении /Физико-хими-ческие закономерности действия смазок при обработке металлов давлением. - М.: Металлургия, 1954. С. 5-30.
5. Ахматов A.C. Молекулярная физика граничного трения. - М.: Физматгиз, 1963. С. 366-371.
6. Решмин Ю.А., Грунько Б.Н., Фролов В.И. и др. Эффективные технологические смазки для волочения проволока/Сталь. 2003. № 5. С. 59-63.
Администрация т~\ С г. Набережные Челны «Э Выставочное предприятие А Л ФЕВРАЛЯ "Экспо-Кама" ФЕВРАЛЯ
1ВСЕРОСС1ШСКА11 1ВМСТА1ВКА
МЕТАЛЛООБРАБОТКА. СТАНКИ И ИНСТРУМЕНТЫ. СВАРКА' 2004
Черный и цветной металлопрокат. Специальные, универсальные станки, автоматы и полуавтоматы. Станки с ЧПУ, автоматические линии. Многоцелевые станки и их комплексы. Комплектующие узлы и изделия. Модернизация и ремонт станков. Металлообработка. Абразивный алмазный инструмент. Слесарно-монтажный инструмент. Сварочное оборудование, технологии и материал.
Адрес: 423826, РТ, г. Набережные Челны, 26, а/я 38 тел.факс: 34-67-53, 51-95-71, 51-81-25 http://www.expokama.ru e-mail: info@expokama.ru
I I
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.