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分析轧制油的油性剂及抗氧剂的作用

2020-12-04 08:06:18
详细介绍

轧制油在生产过程中控制黏度、馏程、污染度、闪点、机械杂质、添加剂含量和组分,各项指标对轧制油均有很大的影响。目前我国轧钢行业中,仍使用的是以机械油为载体,加入多种有机添加剂调配而成的轧制油,这个产品是二次世界大战的产物,已用了70多年没有发展。机械油是不可循环的原油提炼的,造价高昂,并含有芳香烃。这种轧制油夏天易变霉发臭,污染环境,废液达不到三废处理的排放标准。

冷轧轧制油主要有抗氧剂、油性添加剂、极压添加剂、防锈剂和消泡剂等组分组成。目前我国在轧钢行业中,仍使用的是以机械油为载体,加有多种有机添加剂调配而成的产品,这个产品是二次世界大战时的产物,已用了六十多年没有发展,它和世界争夺既宝贵又不会循环的矿物油,同时造价高昂,并含有芳香烃。板材也达不到理想的光洁度,因此,急需要研讨一种新型轧制油,以达到轧钢市场的需求。

分析轧制油的油性剂及抗氧剂的作用

(1)油性剂及其作用

油性剂的种类很多,常用的有动植物油脂、优良脂肪酸,优良脂肪醇、合成型的脂肪酸酯等。蓖麻油、棕榈油、牛脂、硫化猪油、菜籽油、棉籽油、大豆油、鲸鱼油等部属于动植物油脂。动植物油脂具有良好的润滑性能和负承载能力,但防化学反应性能及低温流性能较差,易水解,不经过电解脱脂直接退火后钢板表面清净性差;动植物油脂的氧化安定性也较差,这主要是其脂分子中甘油部分的二羟基所致。一般高皂化值、分散型冷轧轧制油使用该类油性剂。这类轧制油一般用于具有电解脱脂工序且对润滑性要求高的薄板轧制过程中。

油性剂的作用主要是对金属表面有一种吸附力。油性剂靠物理吸附或化学吸附定向地排列在金属表面,生成牢固的吸附膜,并且2个分子的极性团吸在一起成为一对。

(2)抗氧剂及其作用

氧化是使油品质量变坏和消耗增大的原因之一。氧化产生的酸性物质、水及油泥等会造成金属的严重腐蚀。由于轧制过程常处于高温、高压条件下,会加速油品的氧化过程。

轧制油中所使用的抗氧剂一般为链反应终止剂。自由基链反应终止的原理是:通过一个活泼氢原子给过氧基一个氢原子,生成较稳定的化合物而使链反应终止。轧制油在储存、循环使用以及轧后在钢板表面上的残留油需要有良好的防化学反应效果,以利于避免轧后油烧和退火时钢板表面高分子聚合物的形成。抗氧剂的使用还可提升轧制油的初始氧化温度(20-50℃)。轧制油中所使用的抗氧剂一般为酚类和胺类化合物。

非离子表面活性剂是一种新型的化学脱脂剂,经过改制,也是极压剂和润滑剂,它也是极性分子,一端是碳氢链,不溶于水而亲油。

另一端是水的极性基团,在水溶液中不电离,不以电子状态存在,而是以中性分子聚集成胶束,由于表面活性剂分子两端的“亲憎”基团在相端的界面上聚集起来,从而降低了水与油不相溶的两相的表面张力,形成了裹有油脂乳化剂和极压剂的油滴。在水的冲洗下,将油脂除去,与此同时,在搅拌过程中,乳浊液与空气接触,活性分子也在液体中与空气接触,在液-汽的界面上聚集,同样也降低水的表面张力而产生汽沫,这些汽泡沫也能将乳化剂的油滴裹挟出来,达到清洗作用。