滑板润滑剂及其制备方法 所属技术领域
本发明涉及一种滑动水口滑板润滑剂，具体地说是一种用于大包、中间包滑动水口改善滑板表面润滑性能的润滑剂，属润滑剂领域。
背景技术
目前，国内外冶金企业钢水浇铸用的流量控制装置主要是滑动水口，滑板是滑动水口诸耐火构件中最关键的构件，这是由其特殊的使用条件所决定的：具体有(1)需长时间与高温钢水接触；(2)在满足不同浇铸工艺要求的条件下，需反复经受钢水的化学侵蚀和物理冲刷；(3)需承受高温钢水剧烈的热冲击与开闭时滑板间的机械磨损等。因此，要求滑板必须具有高强度和优良的抗热冲击性、抗侵蚀性、抗磨损性。同时，为了顺利实现滑板的开闭与控制钢水流量的功能，对滑板表面的平整度、平行度、尺寸与润滑性能等均有严格的技术要求。由于使用过程中滑板工作面的摩擦，导致滑板动作不灵敏、工作面划伤，给钢水流量的控制带来困难，同时，也加剧了滑板工作面的侵蚀，使滑板的使用寿命降低。针对这一问题，国外进行了滑板润滑剂的研究，并取得了一定的应用效果。如：在20世纪80年代日本地大新化工和美国的威苏维高级陶瓷公司等已生产出滑板润滑剂，在我国钢铁企业中已有应用，进口润滑剂的成分均秘而不宣，其不足之处是产品价格昂贵，严重制约了炼钢生产成本的降低，同时实际应用的性价比不是很理想，目前我国钢铁企业的滑板实际使用寿命一般为1～2次/套。我国在20世纪末期也进行了滑板润滑剂的研究，但尚未见较优秀的产品大规模应用。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种制备方法简单、原材料来源广、制备成本低而性能优良的滑动水口滑板润滑剂，使滑板的平均寿命与使用国外高价润滑剂相当，比未使用润滑剂的滑板提高1次/套以上。
本发明为了达到上述目的，提供了一种滑板润滑剂，其特征在于主要组分按重量百分数计为：天然鳞片石墨微粉20～30，无机膨润土0.05～1，水溶性石墨分散剂0.05～0.5，硅溶胶8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干剂2～7，有机结合剂4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量为水。
本发明的滑板润滑剂，其特征在于组分中所述的天然鳞片石墨微粉为1000～3000目，硅溶胶的浓度29％，有机结合剂是水溶性聚丙烯酸树脂或聚胺脂乳胶或两种的复合乳胶。
本发明滑板润滑剂选择了天然鳞片石墨微粉为润滑剂主要原材料，无机膨润土为悬浮剂，选择水为分散载体，选择了国产水溶性石墨分散剂为润滑剂的分散剂；选择了水溶性聚丙烯酸树脂或聚胺脂乳胶或两种的复合乳胶为有机结合剂，选择硅溶胶为无机结合剂，选择三乙醇胺为保胶剂，选择乙二醇为成膜剂，选择乙醇和市售水溶性催干剂为复合催干剂，选择碳化硅与二氧化硅为抗氧化剂，选择三氧化二铝微粉为滑板工作面的填补剂。
本发明滑板润滑剂选择以鳞片石墨微粉为主要润滑成分，水为分散载体，涂四杯值约为60～120秒。由于鳞片石墨微粉其自身的不浸润性，一般难以在水中进行分散，但是，润滑剂可以采用极高纯度的天然鳞片石墨通过微粉化和胶粒化之后，与水溶性结合剂混合，在水溶性结合剂的作用下，胶体石墨在滑板表面上均匀分散，形成非常优良的涂膜。由于有这一涂膜，可以填补滑板在使用过程因机械加工引起的表面残留的凹凸缺陷，使滑板表面光滑平整，并在低摩擦负载下灵活的滑动，同时使滑板还具有优良的防粘渣、抗浸润性能。由此可见，滑板润滑剂配制的技术关键在于鳞片石墨微粉的制备与分散技术以及结合剂的研制。本发明根据滑板的实际性能要求，从降低润滑剂制备成本的角度出发，全面选用国产原材料，根据国内天然鳞片石墨粉的加工制备现状以及市售粉料的粒度情况，选择了1000～3000目的天然鳞片石墨微粉为润滑剂原材料。
在上述原材料选择的基础上，按照重量百分数计固体与液体比为30％～40％比70％～60％进行润滑剂的配方设计与配制。
本发明还提供一种滑板润滑剂的制备方法，其特征在于：先备料，按重量百分数计为天然鳞片石墨微粉20～30，无机膨润土0.05～1，水溶性石墨分散剂0.05～0.5，硅溶胶8～16，乙二醇2～4，乙醇和水溶性催干剂2～7，有机结合剂4～12，三乙醇胺1～5，1～2μm的碳化硅微粉2～6，a-Al2O3微粉1～6，余量为水；将无机膨润土加入水中进行充分的搅拌膨胀，浸泡24小时后，加入水溶性石墨分散剂、硅溶胶、乙二醇、乙醇和水溶性复合催干剂、有机结合剂、三乙醇胺，在胶体磨中进行充分的混合后，再加入天然鳞片石墨微粉进行搅拌，待天然鳞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，搅拌均匀后在胶体磨中混磨0.5～8小时，即得滑板润滑剂。
本发明滑板润滑剂具有如下优点：
1.本发明滑板润滑剂可显著改善滑板工作面的润滑性能，避免使用过程中滑板工作面的划伤，提高滑板动作的灵敏程度。
2.本发明滑板润滑剂由于全面采用国内市售的各种原材料制备，原料来源广泛，成本与进口产品相比降低40％左右。
3.本发明滑板润滑剂与国外高价润滑剂使用性能相当，滑板的平均寿命比未使用润滑剂的提高1次/套以上。
【具体实施方式】
本发明滑板润滑剂结合实施例进一步详述：
实施例1：采用国内市售的各种原材料制备1公斤滑板润滑涂料。按重量百分数计为：1000目的天然鳞片石墨微粉25，1～2μm的碳化硅微粉4，a-Al2O3微粉3，浓度为29％的硅溶胶10，水溶性聚丙烯酸树脂5，三乙醇胺2，乙二醇3，乙醇2，市售水溶性催干剂2，无机膨润土0.3，水溶性石墨分散剂0.2，余量为水。先将无机膨润土加入到水中进行充分的搅拌膨胀，浸泡时间24小时后，加入水溶性石墨分散剂、硅溶胶、乙二醇、乙醇和水溶性催干剂以及水溶性聚胺脂乳胶、三乙醇胺，在胶体磨中进行充分的混合后，再加入天然鳞片石墨微粉进行搅拌，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，搅拌均匀后进胶体磨混磨1小时，制得本发明的滑板润滑剂。制备的润滑剂涂四杯值为50～90秒，并在炼钢厂大包滑动水口的滑板工作面上进行了5套次的涂刷与实际工业性试验，试验的滑板平均使用寿命为2.5次/套。试验后，滑板表面保留有致密的润滑剂涂层，涂层表面光亮，并有滑动引起的划伤痕迹，取得了与国外滑板润滑剂相当的使用效果。与未涂刷润滑剂的滑板相比，平均使用寿命提高了1.5次/套，润滑剂成本与进口产品相比降低40％左右。
实施例2：采用国内市售的各种原材料按照如下的组分制备滑板润滑剂，首先按重量百分数计备料：3000目的天然鳞片石墨微粉28，1～2μm的碳化硅微粉5，a-Al2O3微粉4，浓度为29％的硅溶胶14，水溶性聚胺脂乳胶8，三乙醇胺3，乙二醇4，乙醇4，市售水溶性催干剂3，无机膨润土0.2，水溶性石墨分散剂0.1，余量为水。按实施例1的生产方法将原料顺序加入，搅拌均匀后在胶体磨中混磨8小时，即得本发明的滑板润滑剂。制备的滑板润滑剂涂四杯值为50～90秒，在炼钢厂大包滑动水口的滑板工作面上进行了多套次的涂刷与工业性试验，试验的滑板平均使用寿命为2.66次/套。试验后滑板表面保留有致密的润滑剂涂层，涂层表面光亮，并有滑动引起的划伤痕迹，显示使用了润滑剂能够保护滑板的工作面。本发明的滑板润滑剂实际使用取得了与使用国外滑板润滑剂相同的效果，与未涂刷润滑剂的滑板相比，平均使用寿命提高了1.66次/套，润滑剂成本与进口产品相比降低40％左右。
本发明的滑板润滑剂适用于大包、中间包滑动水口的滑板工作面，以改善润滑性能，防止表面划伤，提高滑板使用寿命。