專利名稱：滑板潤(rùn)滑劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種滑動(dòng)水口滑板潤(rùn)滑劑，具體地說(shuō)是一種用于大包、中間包滑動(dòng)水口改善滑板表面潤(rùn)滑性能的潤(rùn)滑劑，屬潤(rùn)滑劑領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)外冶金企業(yè)鋼水澆鑄用的流量控制裝置主要是滑動(dòng)水口，滑板是滑動(dòng)水口諸耐火構(gòu)件中最關(guān)鍵的構(gòu)件，這是由其特殊的使用條件所決定的具體有(1)需長(zhǎng)時(shí)間與高溫鋼水接觸；(2)在滿足不同澆鑄工藝要求的條件下，需反復(fù)經(jīng)受鋼水的化學(xué)侵蝕和物理沖刷；(3)需承受高溫鋼水劇烈的熱沖擊與開閉時(shí)滑板間的機(jī)械磨損等。因此，要求滑板必須具有高強(qiáng)度和優(yōu)良的抗熱沖擊性、抗侵蝕性、抗磨損性。同時(shí)，為了順利實(shí)現(xiàn)滑板的開閉與控制鋼水流量的功能，對(duì)滑板表面的平整度、平行度、尺寸與潤(rùn)滑性能等均有嚴(yán)格的技術(shù)要求。由于使用過程中滑板工作面的摩擦，導(dǎo)致滑板動(dòng)作不靈敏、工作面劃傷，給鋼水流量的控制帶來(lái)困難，同時(shí)，也加劇了滑板工作面的侵蝕，使滑板的使用壽命降低。針對(duì)這一問題，國(guó)外進(jìn)行了滑板潤(rùn)滑劑的研究，并取得了一定的應(yīng)用效果。如在20世紀(jì)80年代日本的大新化工和美國(guó)的威蘇維高級(jí)陶瓷公司等已生產(chǎn)出滑板潤(rùn)滑劑，在我國(guó)鋼鐵企業(yè)中已有應(yīng)用，進(jìn)口潤(rùn)滑劑的成分均秘而不宣，其不足之處是產(chǎn)品價(jià)格昂貴，嚴(yán)重制約了煉鋼生產(chǎn)成本的降低，同時(shí)實(shí)際應(yīng)用的性價(jià)比不是很理想，目前我國(guó)鋼鐵企業(yè)的滑板實(shí)際使用壽命一般為1～2次/套。我國(guó)在20世紀(jì)末期也進(jìn)行了滑板潤(rùn)滑劑的研究，但尚未見較優(yōu)秀的產(chǎn)品大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備方法簡(jiǎn)單、原材料來(lái)源廣、制備成本低而性能優(yōu)良的滑動(dòng)水口滑板潤(rùn)滑劑，使滑板的平均壽命與使用國(guó)外高價(jià)潤(rùn)滑劑相當(dāng)，比未使用潤(rùn)滑劑的滑板提高1次/套以上。
本發(fā)明為了達(dá)到上述目的，提供了一種滑板潤(rùn)滑劑，其特征在于主要組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為天然鱗片石墨微粉20～30，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.05～1，水溶性石墨分散劑0.05～0.5，硅溶膠8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干劑2～7，有機(jī)結(jié)合劑4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量為水。
本發(fā)明的滑板潤(rùn)滑劑，其特征在于組分中所述的天然鱗片石墨微粉為1000～3000目，硅溶膠的濃度29％，有機(jī)結(jié)合劑是水溶性聚丙烯酸樹脂或聚胺脂乳膠或兩種的復(fù)合乳膠。
本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑選擇了天然鱗片石墨微粉為潤(rùn)滑劑主要原材料，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土為懸浮劑，選擇水為分散載體，選擇了國(guó)產(chǎn)水溶性石墨分散劑為潤(rùn)滑劑的分散劑；選擇了水溶性聚丙烯酸樹脂或聚胺脂乳膠或兩種的復(fù)合乳膠為有機(jī)結(jié)合劑，選擇硅溶膠為無(wú)機(jī)結(jié)合劑，選擇三乙醇胺為保膠劑，選擇乙二醇為成膜劑，選擇乙醇和市售水溶性催干劑為復(fù)合催干劑，選擇碳化硅與二氧化硅為抗氧化劑，選擇三氧化二鋁微粉為滑板工作面的填補(bǔ)劑。
本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑選擇以鱗片石墨微粉為主要潤(rùn)滑成分，水為分散載體，涂四杯值約為60～120秒。由于鱗片石墨微粉其自身的不浸潤(rùn)性，一般難以在水中進(jìn)行分散，但是，潤(rùn)滑劑可以采用極高純度的天然鱗片石墨通過微粉化和膠?；?，與水溶性結(jié)合劑混合，在水溶性結(jié)合劑的作用下，膠體石墨在滑板表面上均勻分散，形成非常優(yōu)良的涂膜。由于有這一涂膜，可以填補(bǔ)滑板在使用過程因機(jī)械加工引起的表面殘留的凹凸缺陷，使滑板表面光滑平整，并在低摩擦負(fù)載下靈活的滑動(dòng)，同時(shí)使滑板還具有優(yōu)良的防粘渣、抗浸潤(rùn)性能。由此可見，滑板潤(rùn)滑劑配制的技術(shù)關(guān)鍵在于鱗片石墨微粉的制備與分散技術(shù)以及結(jié)合劑的研制。本發(fā)明根據(jù)滑板的實(shí)際性能要求，從降低潤(rùn)滑劑制備成本的角度出發(fā)，全面選用國(guó)產(chǎn)原材料，根據(jù)國(guó)內(nèi)天然鱗片石墨粉的加工制備現(xiàn)狀以及市售粉料的粒度情況，選擇了1000～3000目的天然鱗片石墨微粉為潤(rùn)滑劑原材料。
在上述原材料選擇的基礎(chǔ)上，按照重量百分?jǐn)?shù)計(jì)固體與液體比為30％～40％比70％～60％進(jìn)行潤(rùn)滑劑的配方設(shè)計(jì)與配制。
本發(fā)明還提供一種滑板潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征在于先備料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為天然鱗片石墨微粉20～30，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.05～1，水溶性石墨分散劑0.05～0.5，硅溶膠8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干劑2～7，有機(jī)結(jié)合劑4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量為水；將無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土加入水中進(jìn)行充分的攪拌膨脹，浸泡24小時(shí)后，加入水溶性石墨分散劑、硅溶膠、乙二醇、乙醇和水溶性復(fù)合催干劑、有機(jī)結(jié)合劑、三乙醇胺，在膠體磨中進(jìn)行充分的混合后，再加入天然鱗片石墨微粉進(jìn)行攪拌，待天然鱗片石墨微粉在混合液中分散后，再加入碳化硅微粉，a-Al2O3微粉，攪拌均勻后在膠體磨中混磨0.5～8小時(shí)，即得滑板潤(rùn)滑劑。
本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑具有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑可顯著改善滑板工作面的潤(rùn)滑性能，避免使用過程中滑板工作面的劃傷，提高滑板動(dòng)作的靈敏程度。
2.本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑由于全面采用國(guó)內(nèi)市售的各種原材料制備，原料來(lái)源廣泛，成本與進(jìn)口產(chǎn)品相比降低40％左右。
3.本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑與國(guó)外高價(jià)潤(rùn)滑劑使用性能相當(dāng)，滑板的平均壽命比未使用潤(rùn)滑劑的提高1次/套以上。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明滑板潤(rùn)滑劑結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳述實(shí)施例1采用國(guó)內(nèi)市售的各種原材料制備1公斤滑板潤(rùn)滑涂料。按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為1000目的天然鱗片石墨微粉25，1～2μm的碳化硅微粉4，a-Al2O3微粉3，濃度為29％的硅溶膠10，水溶性聚丙烯酸樹脂5，三乙醇胺2，乙二醇3，乙醇2，市售水溶性催干劑2，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.3，水溶性石墨分散劑0.2，余量為水。先將無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土加入到水中進(jìn)行充分的攪拌膨脹，浸泡時(shí)間24小時(shí)后，加入水溶性石墨分散劑、硅溶膠、乙二醇、乙醇和水溶性催干劑以及水溶性聚胺脂乳膠、三乙醇胺，在膠體磨中進(jìn)行充分的混合后，再加入天然鱗片石墨微粉進(jìn)行攪拌，待石墨微粉在混合液中分散后，再加入的碳化硅微粉，a-Al2O3微粉，攪拌均勻后進(jìn)膠體磨混磨1小時(shí)，制得本發(fā)明的滑板潤(rùn)滑劑。制備的潤(rùn)滑劑涂四杯值為50～90秒，并在煉鋼廠大包滑動(dòng)水口的滑板工作面上進(jìn)行了5套次的涂刷與實(shí)際工業(yè)性試驗(yàn)，試驗(yàn)的滑板平均使用壽命為2.5次/套。試驗(yàn)后，滑板表面保留有致密的潤(rùn)滑劑涂層，涂層表面光亮，并有滑動(dòng)引起的劃傷痕跡，取得了與國(guó)外滑板潤(rùn)滑劑相當(dāng)?shù)氖褂眯ЧＥc未涂刷潤(rùn)滑劑的滑板相比，平均使用壽命提高了1.5次/套，潤(rùn)滑劑成本與進(jìn)口產(chǎn)品相比降低40％左右。
實(shí)施例2采用國(guó)內(nèi)市售的各種原材料按照如下的組分制備滑板潤(rùn)滑劑，首先按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)備料3000目的天然鱗片石墨微粉28，1～2μm的碳化硅微粉5，a-Al2O3微粉4，濃度為29％的硅溶膠14，水溶性聚胺脂乳膠8，三乙醇胺3，乙二醇4，乙醇4，市售水溶性催干劑3，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.2，水溶性石墨分散劑0.1，余量為水。按實(shí)施例1的生產(chǎn)方法將原料順序加入，攪拌均勻后在膠體磨中混磨8小時(shí)，即得本發(fā)明的滑板潤(rùn)滑劑。制備的滑板潤(rùn)滑劑涂四杯值為50～90秒，在煉鋼廠大包滑動(dòng)水口的滑板工作面上進(jìn)行了多套次的涂刷與工業(yè)性試驗(yàn)，試驗(yàn)的滑板平均使用壽命為2.66次/套。試驗(yàn)后滑板表面保留有致密的潤(rùn)滑劑涂層，涂層表面光亮，并有滑動(dòng)引起的劃傷痕跡，顯示使用了潤(rùn)滑劑能夠保護(hù)滑板的工作面。本發(fā)明的滑板潤(rùn)滑劑實(shí)際使用取得了與使用國(guó)外滑板潤(rùn)滑劑相同的效果，與未涂刷潤(rùn)滑劑的滑板相比，平均使用壽命提高了1.66次/套，潤(rùn)滑劑成本與進(jìn)口產(chǎn)品相比降低40％左右。
本發(fā)明的滑板潤(rùn)滑劑適用于大包、中間包滑動(dòng)水口的滑板工作面，以改善潤(rùn)滑性能，防止表面劃傷，提高滑板使用壽命。
權(quán)利要求
1.一種滑板潤(rùn)滑劑，其特征在于主要組分按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為天然鱗片石墨微粉20～30，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.05～1，水溶性石墨分散劑0.05～0.5，硅溶膠8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干劑2～7，有機(jī)結(jié)合劑4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量為水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述滑板潤(rùn)滑劑，其特征在于組分中所述的天然鱗片石墨微粉為1000～3000目，硅溶膠的濃度29％，有機(jī)結(jié)合劑是水溶性聚丙烯酸樹脂或聚胺脂乳膠或兩種的復(fù)合乳膠。
3.一種滑板潤(rùn)滑劑的制備方法，其特征在于先備料，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)為天然鱗片石墨微粉20～30，無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土0.05～1，水溶性石墨分散劑0.05～0.5，硅溶膠8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干劑2～7，有機(jī)結(jié)合劑4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量為水；將無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土加入水中進(jìn)行充分的攪拌膨脹，浸泡24小時(shí)后，加入水溶性石墨分散劑、硅溶膠、乙二醇、乙醇和水溶性復(fù)合催干劑、有機(jī)結(jié)合劑、三乙醇胺，在膠體磨中進(jìn)行充分的混合后，再加入天然鱗片石墨微粉進(jìn)行攪拌，待天然鱗片石墨微粉在混合液中分散后，再加入碳化硅微粉，a-Al2O3微粉，攪拌均勻后在膠體磨中混磨0.5～8小時(shí)，即得滑板潤(rùn)滑劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種滑板潤(rùn)滑劑及其制備方法，是用于大包和中間包滑動(dòng)水口滑板表面的潤(rùn)滑劑，屬潤(rùn)滑劑領(lǐng)域。制備方法是將無(wú)機(jī)膨潤(rùn)土加入水中攪拌并浸泡24小時(shí)，加入水溶性石墨分散劑、硅溶膠、乙二醇、乙醇和水溶性復(fù)合催干劑、有機(jī)結(jié)合劑、三乙醇胺，在膠體磨中混合，再加入天然鱗片石墨微粉進(jìn)行攪拌，待其在混合液中分散后加入碳化硅微粉和a－Al
文檔編號(hào)C10M105/62GK1563300SQ20041001288
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2004年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月23日
發(fā)明者歐陽(yáng)德剛, 高小安, 周明石, 胡鐵山, 羅安智, 王海青 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司