[发明专利]一种半连续铸造黄铜用润滑剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半连续铸造黄铜用润滑剂制备领域，尤其涉及一种以硼砂和工业盐为原料的半连续铸造黄铜用润滑剂及其配制方法。

背景技术

目前国内半连续铸造黄铜使用硼砂作为润滑剂，硼砂主要作用是：脱水硼砂添加到结晶器里的铜液上，变成熔融状态覆盖在铜液面上，阻止高温铜液与空气的直接接触，避免熔体由于氧化造成夹渣，保证铸造质量；熔融硼砂在铸锭和结晶器内壁之间形成润滑层，减少了拉铸阻力，避免了铸锭凝壳拉裂，减少了铸锭表面冷隔和凹凸不平的缺陷，提高了铸锭表面质量。

但是使用单一硼砂作为润滑剂容易使铸锭因夹杂硼砂而产生孔洞缺陷，孔洞里面通常有硼砂夹杂，铸锭表面的孔洞经过热轧压合形成白色裂痕，铣面后在带坯表面出现开裂分层，需要停机打磨处理，影响铣面生产效率；深的裂痕不能打磨干净，而且铣面过程中在带坯下表面出现的裂痕无法进行打磨处理，将对后道工序质量产生不良影响，造成不必要的报废，影响成材率。铸锭表面孔洞缺陷的形成原因是铜液凝固过程中夹带硼砂形成。采用单一硼砂覆盖会降低液态金属的流动性，使熔体粘度增大，易造成硼砂夹杂形成孔洞缺陷。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种半连续铸造黄铜用润滑剂，避免使用单一硼砂而产生的孔洞缺陷。

本发明还提供了一种半连续铸造黄铜用润滑剂的制备方法，所制备润滑剂的原料组成简单，仅包含硼砂和工业盐两种组分，工业盐是价格低廉且易于获得的化学工业的基本原料之一，在硼砂中添加少量工业盐作为半连续铸造黄铜用润滑剂不仅能够节约生产成本，而且能够消除铸锭孔洞对铜带质量的影响。

本发明提供了一种半连续铸造黄铜用润滑剂，按100份重量计，由以下物质及重量份组成：脱水硼砂75～95、脱水工业盐5～25；其中脱水硼砂由硼砂经500～600℃烘烤制得，脱水工业盐由工业盐经300～350℃烘烤制得，所述脱水硼砂和脱水工业盐是颗粒直径大小为0.1～0.15mm的粉末。

进一步地，所述脱水硼砂的制备方法为：硼砂经500～600℃保温烘烤0.5～2小时，停止加热后继续烘烤2～8小时，待温度降至30～100℃取出。

所述脱水工业盐的制备方法为：工业盐经300～350℃保温烘烤0.5～2小时，停止加热后继续烘烤2～8小时，待温度降至30～100℃取出。

本发明还提供了一种半连续铸造黄铜用润滑剂的制备方法，包括以下步骤：

(a)硼砂经500～600℃烘烤制得脱水硼砂，再将其粉碎成颗粒直径大小为0.1～0.15mm的粉末，制得脱水硼砂粉末；

(b)工业盐经300～350℃烘烤制得脱水工业盐，再将其粉碎成颗粒直径大小为0.1～0.15mm的粉末，制得脱水工业盐粉末；

(c)按100份重量计，将75～95份重量的步骤(a)制得的脱水硼砂粉末和5～25份重量的步骤(b)制得的脱水工业盐粉末，均匀混合，即可制得半连续铸造黄铜用润滑剂。

进一步地，步骤(a)具体包括:硼砂经500～600℃烘烤0.5～2小时，停止加热后继续烘烤2～8小时，待温度降至30～100℃取出，制得脱水硼砂，再将其粉碎成颗粒直径大小为0.1～0.15mm的粉末，制得脱水硼砂粉末。脱水过程中待温度降至30～100℃后再将脱水硼砂取出，以防止脱水后的硼砂在较高高温下直接暴露于空气中而吸水。

步骤(b)具体包括:工业盐经300～350℃烘烤0.5～2小时，停止加热后继续烘烤2～8小时，待温度降至30～100℃取出，制得脱水工业盐，再将其粉碎成颗粒直径大小为0.1～0.15mm的粉末，制得脱水工业盐粉末。

在黄铜的拉铸过程中加入上述步骤(c)制得的润滑剂，按正常添加方式，润滑剂熔融后完全覆盖铜液表面，覆盖厚度控制在1～2mm。

单纯采用硼砂覆盖会降低液态金属的流动性，使熔体粘度增大，易造成硼砂夹杂形成孔洞缺陷。本发明通过在硼砂中添加一定比例的工业盐，由于工业盐中的Na离子具有较好的表面活性，可以减小熔体的粘度，有利于降低液态硼砂的表面张力，从而减小硼砂夹杂，使得铜液凝固过程中不会夹带硼砂，从而有效避免了孔洞的出现。使用添加工业盐的硼砂作为润滑剂用于黄铜半连续铸造，铸锭表面没有出现孔洞缺陷，铸锭在铣面过程中也未发现裂痕缺陷，铣面时避免了打磨，降低了报废率，消除了铸锭孔洞对铜带质量的影响。此外，添加工业盐后，改善了液态硼砂的流动性，使铸锭与结晶器内壁间的液态硼砂润滑层分布更加均匀，润滑效果变好，减小了拉铸阻力，使得铸锭表面更加光滑。