專利名稱：熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱連軋鋼管技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑及制備方法。
背景技術(shù)：
在無(wú)縫鋼管生產(chǎn)過(guò)程中，于環(huán)形爐中加熱的管坯，先經(jīng)過(guò)穿孔制成空心毛管，然后再將毛管送到連軋機(jī)穿入芯棒進(jìn)行軋制。管坯穿孔后，毛管內(nèi)腔與空氣接觸，不可避免產(chǎn)生氧化，會(huì)造成鋼管內(nèi)壁出現(xiàn)凹凸不平的疤痕，給鋼管質(zhì)量和芯棒使用壽命帶來(lái)嚴(yán)重影響，因此毛管內(nèi)壁在芯棒穿入之前必須進(jìn)行脫氧。目前，去除毛管內(nèi)壁氧化皮工藝主要有兩種一種是利用高壓水霧噴刷，沖到附在毛管內(nèi)壁上的氧化物，同時(shí)生成氫氧化物鈍化膜，但該工藝難度大，對(duì)保持毛管溫度不利； 另一種方法是采用專用除氧化物劑進(jìn)行脫氧處理，這種方法克服了高壓水霧噴刷的缺點(diǎn)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。但普通硼砂除氧化物劑只是硼砂、硫酸鈉、還原劑的簡(jiǎn)單混合物，由于各物質(zhì)比重不同、顆粒大小不同、反應(yīng)及熔化速度不同，所以飛行速度、飛行距離及降落速度各不相同，造成毛管內(nèi)表面硫酸鈉和硼酸鈉均勻性差。同時(shí)除氧化物劑存在大量水分，高溫下水與鐵反應(yīng)形成四氧化三鐵，3Fe+4H20==Fe304+4H2，增加了毛管內(nèi)氧化鐵皮量。固態(tài)四氧化三鐵在1000 °C左右轉(zhuǎn)化為液態(tài)四氧化三鐵，由于芯棒溫度較低(110 °c左右)，接觸芯棒后，熔融體溫度降低，重新固化，形成硬度很高的固態(tài)四氧化三鐵，輕者則鋼管內(nèi)結(jié)疤，重時(shí)則鋼管內(nèi)壁形成大面積劃道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑及制備方法，解決了熱連軋過(guò)程中熔融體聚集，水分含量高和噴吹均勻性差等問(wèn)題，提高了鋼管內(nèi)表面質(zhì)量。本發(fā)明的熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑包括硼砂、硫酸鈉、還原劑和助熔劑；各組份質(zhì)量百分含量為硼砂53%-58%，硫酸鈉30-35%，還原劑10_15%，助熔劑1_2%，各組分最大顆粒度<20目。本發(fā)明的硼砂除氧化物劑制備工藝如下(I)制備還原劑硬脂酸鈉在反應(yīng)釜中按照1:1摩爾比加入硬脂酸和氫氧化鈉，制備還原劑硬脂酸鈉，所制備還原劑硬脂酸鈉在高溫惰性氣氛中能迅速與鋼管內(nèi)表面氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng)；(2)硼砂干燥硼砂經(jīng)過(guò)8-10小時(shí)干燥，控制水分含量23%_26%，從而控制最終除氧化物劑產(chǎn)品中水分含量12%-15%，水分含量在此范圍可有效防止除氧化物劑板結(jié)；(3)添加助熔劑混合造粒篩分按照硼砂53%-58%、硫酸鈉30-35%和助熔劑1_2%，混合磨碎造粒，20目篩分；均指占總質(zhì)量的百分含量；添加助熔劑目的在于除氧化物劑噴到鋼管內(nèi)表面時(shí)，由于含有水分，高溫下3Fe+4H20==Fe304+4H2反應(yīng)發(fā)生，固態(tài)四氧化三鐵在1000 0C左右轉(zhuǎn)化為液態(tài)四氧化三鐵，由于芯棒溫度較低(110 °C左右)，接觸芯棒后熔融體溫度降低，重新固化形成硬度很高的固態(tài)四氧化三鐵，在鋼管內(nèi)表面形成結(jié)疤或大面積劃道。添加助熔劑后，液態(tài)與固態(tài)四氧化三鐵轉(zhuǎn)化溫度從1000°C降至800°C，從而防止鋼管內(nèi)表面液態(tài)四氧化三鐵轉(zhuǎn)化為硬度高的固態(tài)四氧化三鐵，同時(shí)防止Fe-Mn-O、Fe-Cr-O及Fe-O結(jié)晶體形成。(4)制備硼砂除氧化物劑將步驟(I)制得的還原劑硬脂酸鈉經(jīng)20目篩分，按照10-15%比例，與步驟(3)制得的硼砂、硫酸鈉和助熔劑混合篩分物料混合50-60分鐘，制得硼砂除氧化物劑。這種混合方式保證了除氧化物劑在鋼管內(nèi)表面噴吹均勻，反應(yīng)速度快。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，直接合成還原劑，對(duì)氧化鐵還原效果好。控制水分含量低于15%以下，可有效防止除氧化物劑板結(jié)，不影響噴嘴正常工作。添加助熔劑，使液態(tài)與固態(tài)四氧化三鐵轉(zhuǎn)化溫度降至800°C，有效防止鋼管內(nèi)硬結(jié)疤形成。將硼砂、硫酸鈉和助熔劑混合磨碎造粒篩分后，與還原劑混合，保證了除氧化物劑均勻性。可滿足熱連軋需求，成本適中，性價(jià)比高，適宜推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例制備I公斤硼砂除氧化物劑I.原材料硼砂，硫酸鈉，制備還原劑原料硬脂酸和氫氧化鈉，助熔劑。2.工藝要點(diǎn)(I )按照I: I摩爾比加入硬脂酸和氫氧化鈉，制備還原劑硬脂酸鈉；(2 )硼砂經(jīng)過(guò)10小時(shí)干燥，控制水分含量24% ；(3)按照硼砂55%、硫酸鈉32%，助熔劑1%，混合磨碎造粒，20目篩分；均指占總量的百分含量；(4)將步驟(I)制得還原劑經(jīng)20目篩分，取120克，與步驟(3)制得的硼砂、硫酸鈉和助熔劑混合篩分物料880克混合60分鐘，制得硼砂除氧化物劑I公斤。3.產(chǎn)品中各組分含量硼砂55%，硫酸鈉32%，還原劑硬脂酸鈉12%，助熔劑1%。
權(quán)利要求
1.一種熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑，其特征在于包括硼砂、硫酸鈉、還原劑和助熔劑；各組份質(zhì)量百分含量為硼砂53%-58%，硫酸鈉30-35%，還原劑10_15%，助熔劑1-2% ;各組分最大顆粒度< 20目。
2.—種權(quán)利要求I所述熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑的制備方法，其特征在于工藝步驟如下 (1)制備還原劑硬脂酸鈉在反應(yīng)釜中按照1:1摩爾比加入硬脂酸和氫氧化鈉，制備還原劑硬脂酸鈉，該還原劑硬脂酸鈉在高溫惰性氣氛中能迅速與鋼管內(nèi)表面氧化鐵發(fā)生還原反應(yīng); (2)硼砂干燥硼砂經(jīng)過(guò)8-10小時(shí)干燥，控制水分含量23%-26%； (3)添加助熔劑混合造粒篩分按照硼砂53%-58%、硫酸鈉30-35%、助熔劑1_2%，混合磨碎造粒，20目篩分；均指占總質(zhì)量的百分含量； (4)制備硼砂除氧化物劑將步驟(I)制得的還原劑硬脂酸鈉經(jīng)20目篩分，按照10-15%比例，與步驟(3)制得的硼砂、硫酸鈉和助熔劑混合篩分物料混合50-60分鐘，制得硼砂除氧化物劑。
全文摘要
一種熱連軋鋼管內(nèi)表面硼砂除氧化物劑及制備方法，屬于熱連軋鋼管技術(shù)領(lǐng)域。該除氧化物劑包括硼砂、硫酸鈉、還原劑和助熔劑；各組份質(zhì)量百分含量為硼砂53%-58%，硫酸鈉30-35%，還原劑 10-15%，助熔劑1-2%，各組分最大顆粒度≤20目。制備工藝包括制備還原劑硬脂酸鈉、硼砂干燥、添加助熔劑混合造粒篩分、制備硼砂除氧化物劑。優(yōu)點(diǎn)在于，可解決熱連軋過(guò)程中熔融體聚集，水分含量高和噴吹均勻性差等問(wèn)題，提高鋼管內(nèi)表面質(zhì)量，滿足熱連軋需求，成本適中，性價(jià)比高，適宜在冶金領(lǐng)域推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C23G1/32GK102703918SQ20121023149
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者劉杰民, 曲俊濤, 陳向明 申請(qǐng)人:包頭市和潤(rùn)冶金潤(rùn)滑材料有限公司