夾送輥潤滑的制作方法

專利名稱：夾送輥潤滑的制作方法
夾送輥潤滑
背景技術：
熱軋鋼帶的制造通常通過將厚板加熱至規定的溫度并用粗軋機將其軋至要求的厚度而形成粗糙棒材。然后粗糙棒材可經具有多個輥軋架的連續熱軋機軋制。然后可將熱軋鋼帶在輸出輥道上的冷卻架冷卻，之后卷繞。通常，夾送輥用于將帶鋼送往卷繞心軸上的要求位置。由于上游帶鋼熱軋過程的技術改進，地下卷取機夾送輥對提高生產力、降低操作成本和改進帶鋼質量正變得至關重要。

發明內容
根據一些實施方案，用于在熱軋鋼帶生產期間減少夾送輥磨損的方法包括向夾送輥或靠近夾送輥涂布潤滑劑。在一些實施方案中，潤滑劑可為水基潤滑劑或油基潤滑劑。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括水基潤滑劑稀釋物或油基潤滑劑的含水稀釋物。在一些實施方案中，潤滑劑包括一種或更多種聚合物、一種或更多種醇，和磷供體和/或硫供體。在一些實施方案中，一種或更多種聚合物以潤滑劑的約lwt% -約99wt%的量存在；一種或更多種醇以lwt% -約6(^七％的量存在；硫供體以潤滑劑的約0wt% -約IOwt %的量存在；和磷供體以潤滑劑的約Owt % -約5wt%的量存在。根據某些實施方案，潤滑劑組合物包括約I % -約99%的聚合物；約Iwt % -約60wt%的醇；和約0.1wt% -約5wt%的磷供體和/或約0.1wt% -約IOwt%的硫供體。在一些實施方案中，潤滑劑包括酯、礦物油、硫供體、磷供體和一種或更多種乳化齊U。在某些實施方案中，酯以潤滑劑的約lwt% -約99wt%的量存在；礦物油以潤滑劑的約Iwt % -約99wt%的量存在；硫供體以潤滑劑的約0.1wt % -約IOwt %的量存在；磷供體以潤滑劑的約0.1w t 約5wt%的量存在；和一種或更多種乳化劑以潤滑劑的約0.1wt % -約IOwt %的量存在。在一些實施方案中，潤滑劑組合物包括約Iwt % -約99wt%的酯、約Iwt % -約99wt %的礦物油、約0.1wt % -約10wt%的硫供體、約0.1wt % -約5wt %的磷供體和約0.1wt% -約10wt%的一種或更多種乳化劑。在某些實施方案中，潤滑劑包含約0.1wt % -約Iwt %的抗氧化劑。在某些實施方案中，合適的酯包括天然酯、合成酯或其組合。在一些實施方案中，合適的礦物油包括石蠟礦物油、環烷基礦物油、聚α-烯烴及其混合物。在一些實施方案中，合適的硫供體包括硫化酯、硫化烯烴、硫化脂肪酸、合成多硫化物及其組合。在一些實施方案中，合適的硫供體為水溶性的。在一些實施方案中，合適的磷供體包括磷酸胺(aminephosphate)、三芳基磷酸酯、磷酸酯及其組合。在一些實施方案中，合適的磷供體為水溶性的。在某些實施方案中，合適的乳化劑包括乙氧基化胺、烷氧基化醇、烷氧基化脂肪酸、乙氧基化磷酸酯、聚合物表面活性劑、EO-PO嵌段聚合物、乙氧基化壬基苯酚及其組合。在一些實施方案中，合適的抗氧化劑包括酹類(phenolic)抗氧化劑、胺類(aminic)抗氧化劑及其混合物。在一些實施方案中，合適的聚合物包括聚亞烷基二醇、乙氧基-丙氧基共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚酯、聚胺、多糖、聚氨酯及其組合。在一些實施方案中，合適的醇包括多元醇、一元醇、二元醇及其組合。在一些實施方案中，潤滑劑用一個或更多個噴嘴涂布于鋼帶。所述一個或更多個噴嘴可具有約90° -約130°的扇形角；700mm-約2000mm的棍筒覆蓋范圍(roll barrelcoverage);和/或約60% -約70%的噴霧重疊。


圖1顯示帶鋼熱軋機操作的一個實施方案。圖2顯示一些實施方案的噴嘴設置。圖3顯示帶鋼的比較性氧化皮結構(scale structure)。發明詳述本發明涉及用于帶鋼熱軋機操作的組合物和方法。在一些實施方案中，本發明涉及用于地下卷取機夾送輥工藝的組合物和方法。在某些實施方案中，本發明涉及潤滑劑在夾送輥工藝中的應用。在帶鋼熱軋機操作中，夾送輥可將帶鋼送往卷繞心軸上所要求的位置。如在圖1中顯示的那樣，鋼Iio可首先在熔爐120中加熱至要求的溫度，之后前進至粗軋機130。在一些實施方案中，鋼110經氧化皮清除機140除去氧化皮。然后鋼110可前進通過精軋機150，隨后在輸出輥道160和淋浴器170上冷卻。然后鋼110可通過夾送輥180送往卷繞心軸 190。在一些實施方案中，地下卷取機夾送輥為在帶鋼熱軋過程期間與帶鋼接觸的最后一套輥。當帶鋼通過夾送輥時，地下卷取機夾送輥可經受苛刻的條件，包括在升高的溫度(比如約500°C )下、迅速地(比如約400-900rpm)和/或在張力下接觸帶鋼。在一些實施方案中，一旦帶鋼末端通過精軋機，地下卷取機夾送輥即起作用保持張力，以使得形成的卷不拆散。在一些實施方案中，所形成的卷緊密纏繞甚至具有垂直邊緣(vertical side)，以易于在之后的單元上加工處理。在一些實施方案中，市場需求和技術發展已經導致上游工藝的生產力提高，需要生產更長的卷和需要生產更大的卷。由于這些因素，帶鋼熱軋過程可包括增加夾送輥與帶鋼之間的接觸時間。在一些實施方案中，增加夾送輥與張力下的熱帶鋼之間的接觸時間需要夾送輥具有良好的熱穩定性和傳導性以及高的耐磨性。潤滑劑在一些實施方案中，帶鋼熱軋過程可通過涂布潤滑劑得到改善。在一些實施方案中，可向夾送輥或靠近夾送輥涂布潤滑劑。在一些實施方案中，任何合適的潤滑劑可用于夾送輥工藝。合適的潤滑劑可包括礦物油基產品、酯基產品、油基固體懸浮液、酯基固體懸浮液、水基固體懸浮液和水基透明產品。在一些實施方案中，水基固體懸浮液潤滑劑產品為優選的。在一些實施方案中，水基固體懸浮液潤滑劑可提供合乎需要的成膜性，并且可認為是環境可接受的。在一些實施方案中，水基透明產品為優選的。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可提供合乎需要的成膜性，合乎需要的粉末去除和/或合乎需要的高溫性能。合適的潤滑劑可包括一種或更多種聚合物。合適的聚合物可包括(但不限于)聚乙烯醇(“PVA”)；聚甲基丙烯酸的衍生物；聚亞烷基二醇(“PAG”)包括各種亞烷基二醇的共聚物；聚乙烯吡咯烷酮(“PVP”)；聚酯；聚胺；雜多糖或同多糖比如改性纖維素增稠劑包括羧甲基纖維素、羥乙基纖維素或殼聚糖；相關的聚氨酯增稠劑；無機增稠劑比如蒙脫石或膨潤土 ；或者原位形成的聚合物例如二元酸或三元酸(象琥珀酸酐或十二燒基苯磺酸)與二胺的反應產物。在一些實施方案中，潤滑劑可包括以約lwt% -約99wt%、約5wt% -約95wt%、約IOwt % -約 90wt %、約 15wt % -約 85wt %、約 20wt % -約 80wt %、約 25wt % -約 75wt %、約30wt % -約 70wt %、約 35wt % -約 65wt %、約 40wt % -約 60wt %、約 45wt % -約 55wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt %、約 30wt %、約 35wt %、約40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、約 60wt %、約 65wt %、約 70wt %、約 75wt %、約
85wt%、約90wt%、約95wt%或約99wt%的量存在的一種或更多種聚合物。在一些實施方案中，潤滑劑可含有一種或更多種一元脂肪族和芳族醇比如2-乙基己醇、異十三烷醇、1-己醇、己二醇、1-辛醇、芐醇、異丙醇、異丁醇、異壬醇等。在一些實施方案中，潤滑劑可含有一·種或更多種二醇比如新戊二醇、丁基-乙基丙二醇、三甲基丙二醇、二丙二醇、乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、己二醇、格爾伯特(Guerbet)醇等。在某些實施方案中，潤滑劑可含有一種或更多種多元醇比如三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、季戊四醇、甘油、山梨醇或這些醇的混合物。在一些實施方案中，潤滑劑可以約lwt% -約60wt%、約5wt % -約 55wt %、約 IOwt % -約 50wt %、約 15wt % -約 45wt %、約 20wt % -約 40wt %、約 25wt % -約 35wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt %、約30wt%、約35wt%、約40wt%、約45wt%、約50wt%、約55wt%或約60wt%的量含有這樣的醇(一或多種)。在一些實施方案中，這樣的醇可含有其它官能團比如胺基(烷氧基胺類)，象在單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和二烷基乙醇胺(象二甲基、二乙基、二丁基、二異丙基乙醇胺)中。在一些實施方案中，潤滑劑可以約lwt% -約30wt%、約5wt% -約25wt%、約IOwt % -約 20wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt % 或約30wt%的量含有這樣的醇(一或多種)。合適的潤滑劑可包括酯。在一些實施方案中，合適的酯包括天然酯和/或合成酯。合適的天然酯可包括(但不限于)植物酯(象基于棕櫚、大豆、棕櫚仁、油菜籽或可可的甘油三酯)和動物酯(象豬油牛油和魚油)。合適的合成酯可包括(但不限于)基于多元醇的酯(象山梨醇、甘油、三羥甲基丙烷和新戊二醇的酯)、基于二醇的酯和單酯。所有這些酯可(但不必需)乙氧基化或丙氧基化。合適的潤滑劑可包括以約lwt% -約99wt%、約5wt % -約 99wt %、約 IOwt % -約 99wt %、約 15wt % -約 99wt %、約 20wt % -約 97wt %、約 25wt % -約 95wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt %、約30wt %、約 35wt %、約 40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、約 60wt %、約 65wt %、約70wt%、約 75wt%、約 SOwt1^、約 85wt%、約 90wt%、約 95wt%、約 97wt%或約 99wt% 的量存在的酯。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括礦物油。礦物油可包括(但不限于)環烷基礦物油、石臘礦物油和聚α -烯烴。礦物油可以約lwt% -約95wt%、約lwt% -約90wt%、約 Iwt % -約 85wt %、約 Iwt % -約 80wt %、約 Iwt % -約 75wt %、約 Iwt % -約 70wt %、約 Iwt % -約 65wt %、約 Iwt % -約 60wt %、約 5wt % -約 55wt %、約 IOwt % -約 50wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt %、約 30wt %、約 35wt %、約40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、約 60wt %、約 65wt %、約 70wt %、約 75wt %、約SOwt^J.^ 85wt%、約90wt%或約95wt%的量存在于潤滑劑中。在一些實施方案中，合適的潤滑劑含有有機酸。在一些實施方案中，有機酸可與酯一起包括在內和/或與酯分開加入。合適的有機酸可包括(但不限于)一元羧酸天然(即源于植物和動物的)有機酸，比如松香酸、二聚酸和脂肪酸比如精制妥爾油脂肪酸、牛油脂肪酸、棕櫚油脂肪酸、菜籽油脂肪酸、可可脂肪酸、魚油脂肪酸、向日葵脂肪酸、大豆脂肪酸和豬油脂肪酸；以及合成的飽和和不飽和、線性和分支的酸，比如己酸、辛酸、月桂酸、月桂烯酸、肉豆蘧酸、肉豆蘧腦酸、棕櫚酸、棕櫚油酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、蓖麻油酸、山崳酸、芥酸、葡糖酸、2-乙基己酸、異壬酸、異硬脂酸和(烷基化)磺酸等；以及二羧基有機酸，比如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸及它們的衍生物；以及三價酸比如苯三甲 酸。合適的潤滑劑可含有以約0.1wt% -約40wt%、約 0.2wt % -約 38wt %、約 0.3wt % -約 36wt %、約 0.4wt % -約 34wt %、約 0.5wt % -約32wt %、約 0.6wt % -約 30wt %、約 0.7wt % -約 28wt %、約 0.8wt % -約 26wt %、約0.9wt % -約 24wt %、約 Iwt % -約 22wt %、約 Iwt % -約 20wt %、約 2wt % -約 18wt %、約4wt % -約 16wt %、約 6wt % -約 14wt %、約 8wt % -約 12wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.3wt %、約 0.4wt %、約 0.5wt %、約 0.6wt %、約 0.7wt %、約 0.8wt %、約 0.9wt %、約Iwt %、約 2wt %、約 4wt %、約 6wt %、約 8wt %、約 IOwt %、約 12wt %、約 14wt %、約 16wt %、約 18wt %、約 20wt %、約 22wt %、約 24wt %、約 26wt %、約 28wt %、約 30wt %、約 32wt %、約34wt%、約36wt%、約38wt%或約40wt%的量存在的有機酸。在一些實施方案中，合適的潤滑劑含有可中和酸性成分的氫氧化物和/或碳酸鹽。在一些實施方案中，合適的氫氧化物可包括氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鈣。在一些實施方案中，合適的碳酸鹽可包括碳酸鈣。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括以約 0.1wt % -約 IOwt %、約 0.2wt % -約 9wt %、約 0.3wt % -約 8wt %、約 0.4wt % -約 7wt %、約 0.5wt % -約 6wt %、約 0.8wt % -約 5wt %、約 0.9wt % -約 4wt %、約 Iwt % -約 3wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.3wt %、約 0.4wt %、約 0.5wt %、約 0.6wt %、約 0.7wt %、約
0.8wt %、約 0.9wt %、約 Iwt %、約 2wt %、約 3wt %、約 4wt %、約 5wt %、約 6wt %、約 7wt %、約8wt%、約9wt%或約IOwt%的量存在的氫氧化物和/或碳酸鹽。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括一種或更多種作為硫供體起作用的組分。合適的硫供體可包括(但不限于)天然或合成的硫化酯、硫化烯烴、硫化脂肪酸和/或合成的多硫化物比如(但不限于)合成的二烷基-或二芳基-或烷基芳基-多硫化物。在一些實施方案中，合適的硫供體為水溶性的。在一些實施方案中，潤滑劑包括以約 0.1wt % -約 15wt %、約 0.1wt % -約 13wt %、約 0.1wt % -約 IOwt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.4wt %、約 0.5wt %、約 Iwt %、約 2wt %、約 3wt %、約 4wt %、約 5wt %、約6wt%、約 7wt%、約 8wt%、約 9wt%、約 IOwt%、約 12wt%、約 15wt%、約 17wt%或約 20wt%的量存在的硫供體。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括一種或更多種作為磷供體起作用的組分。合適的磷供體可包括(但不限于)芳香酯、乙氧基化和非乙氧基化的磷酸胺、乙氧基化和非乙氧基化的三_、二-和單-烷基/芳基磷酸酯比如TCP/TAP、單-和二 -烷基磷酸酯的乙氧基化和非乙氧基化的胺鹽，以及聚醚磷酸酯。在一些實施方案中，合適的磷供體為水溶性的。在一些實施方案中，潤滑劑包括以約0.lwt%-約15wt%、約0.lwt%-約10wt%、約
0.1wt % -約 7wt %、約 0.1wt % -約 5wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.3wt %、約 0.5wt %、約 1wt %、約 2wt %、約 3wt %、約 4wt %、約 5wt %、約 6wt %、約 7wt %、約 8wt %、約 9wt %、約10wt%、約12wt%或約15wt%的量存在的磷供體。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括一種或更多種同時作為磷和硫供體起作用的組分。合適的供體可包括(但不限于)二烷基二硫代磷酸酯和二烷基二硫代氨基甲酸酯。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括以約0.lwt% -約10被％、約0.2wt% -約9wt %、約 0.3wt % -約 8wt %、約 0.4wt % -約 7wt %、約 0.5wt % -約 6wt %、約 0.6wt % -約5wt %、約 0.7wt % -約 4wt %、約 0.8wt % -約 3wt %、約 0.9wt % -約 2wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.3wt %、約 0.4wt %、約 0.5wt %、約 0.6wt %、約 0.7wt %、約 0.8wt %、約
0.9wt %、約 1wt %、約 2wt %、約 3wt %、約 4wt %、約 5wt %、約 6wt %、約 7wt %、約 8wt %、約9wt %或約1Owt %的量存在的一種或更多種同時作為磷和硫供體起作用的組分。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括一種或更多種抗氧化劑。合適的抗氧化劑可包括酚類抗氧化劑比如2，6- 二叔丁基-對-甲酚(=BHT)或2，6- 二叔丁基-苯酚或硫化的二叔丁基-苯酹，以及胺類抗氧化劑比如燒基化的胺苯酹(amine phenol)或單燒基和二烷基化二苯基胺。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括丁基化羥基甲苯。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括酚型抗氧化劑和芳族仲胺型抗氧化劑的組合。在一些實施方案中，潤滑劑包括以約 0.1wt % -約 2.5wt %、約 0.1wt % -約 2wt %、約 0.1wt % -約 1.5wt% >約 0.1wt % -約 1wt %、約 0.1wt % -約 0.5wt %、約 0.1wt % -約 0.4wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.3wt %、約 0.4wt %、約 0.5wt %、約 0.6wt %、約 0.7wt %、約 0.8wt %、約
0.9wt%、約 Iwt%、約 1.1wt%、約 1.2wt%、約 1.3wt%、約 1.4wt%、約 1.5wt%、約 2wt%或約2.5被％的量存在的抗氧化劑。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括補充于先前部分列舉的那些物質的原料，其可對各種金屬給予另外的腐蝕防護。在一些實施方案中，合適的實例可包括苯并三唑及其衍生物比如甲基苯并三唑、烷基-甲基-胺-苯并三唑、烷基-亞氨基-苯并三唑；苯并噻唑的衍生物比如Na-S-苯并噻唑和巰基-苯并噻唑；咪唑衍生物比如烷基化咪唑；和噻二唑衍生物比如烷基-噻二唑和鈉-巰基-噻二唑。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括以約 0.1wt % -約0.2wt% -約 4wt%、約 0.4wt% -約0.6wt% -約2wt %、約 0.8wt % -約 1wt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.4wt %、約 0.6wt %、約 0.8wt %、約lwt%、約2wt%、約3wt%、約4wt%或約5wt%的量存在的這樣的原料。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括一種或更多種乳化劑。可使用任何合適的乳化劑，包括(但不限于)乙氧基化胺、烷氧基化醇、EO-PO嵌段共聚物、正烷基開始的EO-PO嵌段共聚物、反向PO-EO型嵌段共聚物、烷氧基化脂肪酸、聚合物表面活性劑、乙氧基化磷酸酯等。在一個實施方案中，潤滑劑包括與乙氧基化壬基苯酚醚組合的乙氧基化磷酸酯(NNP EO4)。乳化劑的選擇可基于產物和乳液穩定性的評價。在一些實施方案中，合適的潤滑劑包括以潤滑劑的約0.1wt% -約10wt%、潤滑劑的約lwt% -約9wt%、潤滑劑的約2wt% -約8wt%、潤滑劑的約3wt% -約7wt%、潤滑劑的約4wt% -約6wt%、潤滑劑的約0.1wt 潤滑劑的約Iwt %、潤滑劑的約2wt %、潤滑劑的約3wt %、潤滑劑的約4wt %、潤滑劑的約5wt%、潤滑劑的約5.25wt%、潤滑劑的約6wt%、潤滑劑的約7wt%、潤滑劑的約8wt %、潤滑劑的約9wt %或潤滑劑的約IOwt %的量存在的乳化劑。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可含有一種或更多種胺。合適的胺可包括(但不限于)二環己基胺、乙二胺、牛脂丙二胺、二甘醇胺、正丁胺、可可胺和牛脂胺。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可包括以約0.1wt % -約5wt %、約0.2wt % -約4wt %、約
0.4wt % -約 3wt %、約 0.6wt % -約 2wt %、約 0.8wt % -約 Iwt %、約 0.1wt %、約 0.2wt %、約 0.4wt %、約 0.6wt %、約 0.8wt %、約 Iwt %、約 2wt %、約 3wt %、約 4wt %或約 5wt % 的量存在的一種或更多種胺。在一些實施方案中，配制合適的潤滑劑以避免滑脫，同時提供足夠的潤滑性以減少磨損。在一些實施方案中，可通過選擇在夾送輥與帶鋼之間的接觸中占主導地位的條件(比如速度和壓力)下給出邊界潤滑的潤滑劑而避免滑脫。該潤滑狀況可通過濃縮物的粘度和主體組成以及由這些濃縮物制成的乳液的平均液滴尺寸而得到確定。在一些實施方案中，在這樣的條件下減少磨損的潤滑性可由合適的EP/AW包裝支撐。在一些實施方案中，合適的潤滑劑可為水基的。具有受控潤滑水平的水基潤滑劑可用于本發明的實施方案。應用在一些實施方案中，在夾送輥工藝中涂布潤滑劑的方法對于獲得合乎需要的結果是重要的。噴嘴在一些實施方案中，噴嘴可用于在夾送輥工藝涂布潤滑劑。在一些實施方案中，潤滑劑在夾送輥與帶鋼接觸之前立即噴涂于夾送輥上。在一些實施方案中，與噴嘴有關的性能影響潤滑劑在夾送輥工藝中的有效性。例如，在一些實施方案中，噴嘴類型、噴嘴扇形角度、噴嘴中的潤滑劑壓力和/或噴霧重疊可被最佳化，以提供潤滑劑增大的有效性。在一些實施方案中，噴嘴的性能可被最佳化以將潤滑劑淀積(plate-out)特性(即潤滑劑覆蓋輥筒的能力)最大化。在一些實施方案中，噴嘴的性能可被最佳化以將潤滑劑的冷卻性能最大化，例如通過獲得高的噴霧重疊。在一些實施方案中，合適的噴嘴類型包括扇形霧錐噴嘴(flat fan nozzle)、旋轉(whirl)噴嘴或空氣霧化噴嘴。如在圖2中顯示的那樣，噴嘴210與扇形角220相關聯。在一些實施方案中，噴嘴具有約60° -約160°、約70° -約150°、約80° -約140°、約90° -約130°、約100° -約 120°、約 105° -約 115°、約60°、約70°、約80°、約90°、約 100°、約 105°、約 110°、約 115°、約 120°、約 130°、約 140°、約 150° 或約 160° 的角度。在一些實施方案中，噴嘴具有約2巴-約10巴、約4巴-約8巴、約2巴、約3巴、約4巴、約5巴、約6巴、約7巴、約8巴、約9巴或約10巴的壓力值。在一些實施方案中，來自噴嘴的流動為在5巴壓力下約IL/分鐘-約12L/分鐘、在5巴壓力下約2L/分鐘-約IlL/分鐘、在5巴壓力下約3L/分鐘-約IOL/分鐘、在5巴壓力下約IL/分鐘、在5巴壓力下約4L/分鐘、在5巴壓力下約5L/分鐘、在5巴壓力下約6L/分鐘、在5巴壓力下約7L/分鐘、在5巴壓力下約8L/分鐘、在5巴壓力下約9L/分鐘、在5巴壓力下約IOL/分鐘、在5巴壓力下約IlL/分鐘、在5巴壓力下約12L/分鐘，或在5巴壓力下約13L/分鐘。
在一些實施方案中，噴嘴產生合乎需要的輥筒覆蓋范圍。輥筒覆蓋范圍指接收保護性潤滑劑涂層的夾送輥表面區域。該將會接觸熱帶鋼的夾送輥表面區域限定了軋輥磨損區域。在一些實施方案中，設置噴嘴和夾送輥系統，使接觸帶鋼的夾送輥筒由潤滑劑充分覆蓋。在一些實施方案中，噴嘴產生約700mm-約2000mm、約800mm-約2000mm、約900mm_約2000mm、約 IOOOmm-約 1900mm、約 IlOOmm-約 1800mm、約 1200mm-約 1700mm、約 1300mm-約1600mm、約 1400mm-約 1500mm、約 700mm、約 800mm、約 900mm、約 1000mm、約 110Omm.約1200mm、約 1300mm、約 1400mm、約 1440mm、約 1441mm、約 1450mm、約 1500mm、約 1600mm、約1700mm、約1800mm、約1900mm或約2000mm的輥筒覆蓋范圍。單個噴嘴的每次噴霧可在輥表面產生鐘型曲線顆粒分布，導致在覆蓋區域的末端顆粒較少和在覆蓋區域的中心顆粒較多。在一些實施方案中，各噴嘴成直線放置以提供足夠的寬度覆蓋范圍以及設計的噴霧重疊。合乎需要的噴霧重疊可導跨輥寬度上一致的顆粒分布。在一些實施方案中，將噴嘴相互鄰近地放置可提供噴霧重疊，其增大在噴嘴覆蓋區域末端的顆粒分布。在一些實施方案中，噴嘴產生合乎需要的噴霧重疊。在一些實施方案中，噴嘴產生約40% -約90%、約45% -約85%、約50% -約80%、約55% -約75%、約 60% -約 75%、約 40%、約 45%、約 50%、約 55%、約 60%、約 64%、約 65%、約 70%、約75 %、約80 %、約85%或約90 %的噴霧重疊。在一些實施方案中，噴嘴稍微傾斜以確保扇形噴霧不相互干擾和擾亂棍上的噴霧覆蓋區(spray foot print)。在一些實施方案中，噴嘴傾斜角為約I°、約2°、約3°、約4°、約5°、約6°、約7°、約8°、約9°、約10°、約11°、約 12°、約 13°、約 14° 或約 15°。涂布時間安排潤滑劑涂布的時間安排對于在夾送輥工藝中提供潤滑劑的最大有效性也可能是重要的。在一些實施方案中，涂布潤滑劑，使得在帶鋼與夾送輥之間開始接觸之前形成保護膜。在一些實施方案中，在帶鋼已經到達夾送輥之后涂布潤滑劑。在一些實施方案中，當帶鋼尾部離開夾送輥時終止潤滑劑涂布。在一些實施方案中，潤滑劑涂布的時間安排通過計算機(比如用于帶鋼熱軋過程的操作計算機)控制。在一些實施方案中，潤滑劑涂布的時間安排通過信號比如(4_20mA信號)控制。潤滑劑濃度所涂布的潤滑劑濃度對在夾送輥工藝中提供潤滑劑的最大有效性也可能是重要的。在一些實施方案中，合適的潤滑劑濃度基于所生產鋼的硬度、溫度和等級以及與之有關的不同磨損率確定。在一些實施方案中，稀釋凈潤滑劑可降低涂布成本和/或提供根據產物和夾送輥特性而改變潤滑劑濃度的能力。在一些實施方案中，合適的潤滑劑濃度包括約Iwt% -約 IOOwt%、約 5wt% -約 IOOwt%、約 IOwt% -約 IOOwt%、約 IOwt% -約 95wt%、約IOwt % -約 90wt%、約 IOwt % -約 85wt%、約 IOwt % -約 80wt%、約 IOwt % -約 75wt%、約15wt% -約 70wt%、約 20wt% -約 65wt%、約 25wt% -約 60wt%、約 30wt% -約 55wt%、約 35wt % -約 50wt %、約 Iwt %、約 5wt %、約 IOwt %、約 15wt %、約 20wt %、約 25wt %、約30wt %、約 35wt %、約 40wt %、約 45wt %、約 50wt %、約 55wt %、約 60wt %、約 65wt %、約70wt%、約 75wt%、約 80wt%、約 85wt%、約 90wt%、約 95wt% 或約 IOOwt %。在一些實施方案中，可選擇夾送輥工藝中潤滑劑涂布的方法和規格以避免過度潤滑。在一些實施方案中，過度潤滑可由潤滑劑的類型、量和/或濃度造成。例如，在一些實施方案中，常規油類潤滑劑通過在流體動力潤滑狀況下操作而提供過度潤滑。在一些實施方案中，夾送輥工藝的過度潤滑導致牽引力喪失。夾送輥的牽引力喪失可導致呈現松散卷繞和/或交錯的卷外觀。在一些實施方案中，缺乏足夠張力可導致跨夾送輥的打滑缺陷和帶鋼的質量缺陷。功能通過例如防止可通過帶鋼高溫和張力而加劇的磨損機理，本發明一些實施方案的組合物和方法的夾送輥工藝潤滑可降低夾送輥磨損和/或增加夾送輥壽命。這樣的磨損機理的實例可包括磨料磨損和/或粘附(或摩擦)磨損。在帶鋼熱軋過程中，可由較硬材料從較柔軟表面去除顆粒而引起磨料磨損。在夾送輥操作中，可由源自在帶鋼上形成和/或于冷卻操作期間沉積的硬質鋼氧化皮的硬質粘附顆粒造成磨料磨損。在許多情況中，卷繞操作時的帶鋼上存在的氧化皮可表明在夾送輥操作期間可預計的潛在問題。在500°C -700°C下，所存在的氧化皮主要可為Fe3O4，其具有最高硬度和在鋼的熱軋中呈現的最脆的氧化皮。高硬度氧化物導致高水平的磨料磨損，并且高脆性可導致高水平的氧化皮破裂，其粘附于夾送輥并可導致質量缺陷。圖3圖解說明可產生夾送輥磨損的環境。高度氧化的氧化鐵易于在約500°C _700°C的夾送輥軋制溫度下形成，并且這些氧化物可引起磨損。夾送輥工藝中，由于在高速和張力下作用的擦傷機制，可導致粘附磨損。輥與熱帶鋼高速下的接觸導致摩擦，其產生熱。這樣的熱量特別是可產生于局部突出的表面凸點，這樣的表面凸點可能對熱軋帶鋼表面特性為固有的。在連續運動和摩擦下，局部熱點可引起摩擦熔接，其可導致顆粒的去除:(I)自輥表面去除，引起新的凸點；或(2)自帶鋼去除，弓丨起對輥的損害，因為外來物質自帶鋼表面熔接到輥表面上。為了適當保護免于這樣的夾送輥磨損和增大夾送輥壽命，本發明一些實施方案的潤滑組合物和方法可在具有 足夠牽引力的邊界潤滑模式下操作，而不影響帶鋼張力和隨后的卷外觀。在一些實施方案中，潤滑組合物和方法可提供強的表面保護免于擦傷，在輥上形成強而薄的保護性邊界膜，提供情境性冷卻(situational cooling)以及潤滑，并提供有效的碎屑和/或粉末去除性能。本發明的一些實施方案提供對熱軋帶鋼水系統為環境可接受的潤滑劑和/或提供低涂布成本。以下實施例舉例說明本發明的一些實施方案，除非另外指明，其中所有部分、百分數和比率以重量計，并且所有溫度為以。F表示。
實施例實施例1潤滑劑根據以下配方制備:
組分重量％
3權利要求
1.用于在熱軋鋼帶生產期間減少夾送輥磨損的方法，所述方法包含向夾送輥或靠近夾送輥涂布潤滑劑。
2.權利要求1的方法，其中潤滑劑為水基潤滑劑。
3.權利要求1的方法，其中潤滑劑為油基潤滑劑。
4.權利要求2的方法，其中潤滑劑包含水基潤滑劑的稀釋物。
5.權利要求3的方法，其中潤滑劑包含油基潤滑劑的含水稀釋物。
6.權利要求2的方法，其中潤滑劑包含: (a)一種或更多種聚合物； (b)一種或更多種醇；和 (C)磷供體和/或硫供體。
7.權利要求6的方法，其中一種或更多種聚合物以潤滑劑的約lwt%-約99￥丨％的量存在；一種或更多種醇以lwt% -約60被％的量存在；硫供體以潤滑劑的約Owt% -約IOwt %的量存在；和磷供體以潤滑劑的約Owt % -約5wt%的量存在。
8.權利要求3的方 法，其中潤滑劑包含: (a)酯； (b)礦物油； (C)硫供體； (d)磷供體；和 (e)一種或更多種乳化劑。
9.權利要求8的方法，其中酯以潤滑劑的約lwt%-約99 七％的量存在；礦物油以潤滑劑的約lwt% -約99被％的量存在；硫供體以潤滑劑的約0.lwt% -約IOwt%的量存在；磷供體以潤滑劑的約0.1wt % -約5wt%的量存在；和一種或更多種乳化劑以潤滑劑的約0.1wt % -約IOwt %的量存在。
10.權利要求1的方法,其中潤滑劑包含約0.1wt% -約lwt%的抗氧化劑。
11.權利要求1的方法，其中潤滑劑用一個或更多個噴嘴涂布于鋼帶。
12.權利要求11的方法，其中一個或更多個噴嘴具有約90°-約130°的扇形角。
13.權利要求11的方法，其中一個或更多個噴嘴具有700mm-約2000mm的輥筒覆蓋范圍。
14.權利要求11的方法,其中一個或更多個噴嘴具有約60%-約70%的噴霧重疊。
15.潤滑劑組合物，所述組合物包含: (a)約Iwt % -約 99wt% 的酯； (b)約Iwt% -約99界七％的礦物油； (c)約0.1wt % -約IOwt %的硫供體； (d)約0.1wt % -約5wt%的磷供體；和 (e)約0.1wt% -約10wt%的一種或更多種乳化劑。
16.權利要求15的潤滑劑組合物,所述組合物進一步包含約0.1wt % -約Iwt %的抗氧化劑。
17.權利要求15的潤滑劑組合物，其中酯包含天然酯、合成酯或其組合。
18.權利要求15的潤滑劑組合物，其中礦物油選自石蠟礦物油、環烷基礦物油、聚α-烯烴及其混合物。
19.權利要求15的潤滑劑組合物，其中硫供體選自硫化酯、硫化烯烴、硫化脂肪酸、合成多硫化物及其組合。
20.權利要求15的潤滑劑組合物，其中磷供體選自磷酸胺、三芳基磷酸酯、磷酸酯及其組合。
21.權利要求15的潤滑劑組合物，其中乳化劑選自乙氧基化胺、烷氧基化醇、烷氧基化脂肪酸、乙氧基化磷酸酯、聚合物表面活性劑、EO-PO嵌段聚合物、乙氧基化壬基苯酚及其組八口 ο
22.權利要求16的潤滑劑組合物，其中抗氧化劑選自酚類抗氧化劑、胺類抗氧化劑及其混合物。
23.潤滑劑，所述潤滑劑包含: (a)約I% -約99 %的聚合物； (b)約Iwt% -約60wt%的醇；和 (c)約0.1wt% -約5wt%的磷供體和/或約0.1wt% -約IOwt%的硫供體。
24.權利要求23的潤 滑劑，其中磷供體為水溶性的。
25.權利要求23的潤滑劑，其中硫供體為水溶性的。
26.權利要求23的潤滑劑組合物，其中聚合物選自聚亞烷基二醇、乙氧基-丙氧基共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚酯、聚胺、多糖、聚氨酯及其組合。
27.權利要求23的潤滑劑組合物，其中醇選自多元醇、一元醇、二元醇及其組合。
28.權利要求23的潤滑劑組合物，其中磷供體選自聚醚磷酸酯、磷酸胺、芳族磷酸酯、脂肪族磷酸酯及其組合。
29.權利要求23的潤滑劑組合物，其中硫供體選自硫化酯、合成多硫化物及其混合物。
全文摘要
本發明公開了用于在熱軋鋼帶生產期間減少夾送輥磨損的方法和組合物，包括向夾送輥或靠近夾送輥涂布水基潤滑劑或油基潤滑劑。
文檔編號C10N40/24GK103157679SQ20111044010
公開日2013年6月19日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者P·甘地, J·梅爾森, G·翟, X·張, Z·陶 申請人:奎克化學(中國)有限公司