铜拉丝液使用失效研究

作者：余卓新 余常俊

欢迎访问e展厅 展厅 5 润滑油/脂/液展厅 润滑油, 润滑剂, 润滑脂, 导电膏, 清洗剂, ... 目前，我国线缆行业铜拉丝生产工序，普遍利用铜拉丝油作为拉丝润滑剂以实现其高速、有效地生产。但大部分企业的拉丝操作工人均未能正确使用及保养拉丝溶液，从而导致生产效率低，严重影响生产质量，甚至会造成拉丝生产线被迫停产，给企业带来直接的经济损失。为探讨及解决此类问题，本文结合新景公司超过十六年生产研发铜、铝拉丝油的经验及丰富的实例，现就上述情况着重分析了导致铜拉丝液失效的原因及其影响因素，并总结出铜拉丝液在使用前的注意事项以及在使用过程中的保养方式，使铜拉丝液发挥最大效力，为企业带来最大收益。 拉丝溶液的使用寿命及影响其润滑效果的因素： 新景公司研发部、售后服务部经过反复试验、求证得出：每池拉丝液在正常情况下使用寿命可达半年至一年，但前提是必须配备专人负责日常维护工作（例如检测溶液的PH值、浓度，并根据实际的拉丝生产情况，及时补充原液及水，控制乳化液的使用温度等）反之，如果没有对其进行日常的维护、保养工作，拉丝液就容易发生物理作用及化学反应，从而无法发挥其润滑、清洗、抗氧化、冷却等性能，甚至短期内还会出现润滑失效及乳化液失效的现象。 现以佛山市某一铜拉丝厂为例，该厂的拉丝油池体积约18m3，若以使用新景牌铜拉丝油计算，一般情况下新油入池只需加入900kg的拉丝液（按5%浓度计算），如属正常维护、保养，每次只需要添加45kg~90kg拉丝油即可。但该厂最近却反映，说其拉丝操作工在进行拉丝液维护时，添加了350kg拉丝油入拉丝油池，使用至第二天就出现了润滑性能不足、拉丝断线的现象。新景公司的售后服务人员到现场后发现：该厂油池悬浮着厚厚一大片黑色的胶状物，所有乳化液已严重发黑，通过目测已能判定这池拉丝液属乳化液失效！这里先介绍一下用肉眼观察到的拉丝液正常使用时的状态：新鲜调配时，拉丝液乳化后呈乳白色；约15天后，逐渐变成蔚蓝色，这时属正常使用阶段；半年（保养工作不到位）至一年（保养工作到位）后，乳化液逐渐变成草绿色。这时，油池中的乳化液已被细菌入侵，达到乳化液失效的临界状态了。当乳化液变成深绿色时，说明已达到乳化液失效，此时若在该系统再注入新鲜的拉丝液，其有效润滑成分脂肪酸会迅速发生化学反应并析出，不但没有润滑到该系统，反而在拉丝模中受热并与裸铜线起反应，加速该乳化液失效。这种情况下，只能将油池内的乳化液倒掉，彻底更换新的拉丝液。 我们再来分析该厂拉丝液未能达到润滑效果的原因。经询问该厂的车间主任，原来该厂的油池已两年多未更换过新拉丝液，也没检测乳化液的PH值、浓度等，只是感到润滑不够时凭经验添加拉丝液及水。众所周知，铜属活泼金属之一，铜能与拉丝液中的脂肪酸阴离子发生反应，一个二价铜离子（Cu2+）能与二个阴离子反应，久而久之就生成不溶于水的二价铜皂。这些铜皂析出后堵塞在拉丝模中，模塞便阻滞润滑，导致乳化液不能完成随铜线带入模口，并穿过拉丝模粘附在铜线表面，这就造成物理性润滑失效；另外，铜离子还与拉丝液中的不饱和脂肪酸发生反应，随着时间的推移生成深绿色的焦油一样的粘状物--脂肪族聚合物，它们形成后迅速与水基系统分离并漂浮于油池表面。随着乳化液的化学性能被破坏，润滑性能也遭破坏，形成的铜皂吸引活性 的边界润滑剂（脂肪酸），当活性润滑剂下降到一定水平，活性组元不能再负荷，乳化液就会失效，润滑剂分裂；同时，我们还发现该厂油池旁边有两条镀锡生产线，该生产线带一酸洗池，池中的酸液挥发到空气中，与乳化液发生作用，加速了乳化液的失效；再者由于该厂油池两年多没更换新液，池内细菌不断繁殖生长，已达到饱和状态。综合以上几方面情况，可断定该池内的乳化液发生彻底失效，造成断线的原因就呼之欲出了。 最后，该厂接受建议，倒掉池内的旧乳化液，换上3桶（525kg）新景牌铜拉丝液，兑水后调至10m3乳化液。事实证明，换上新液后，该厂生产恢复正常，20台小拉机正常运作，所拉出的幼丝不但光亮、无氧化，更没有断线现象。由此可说明，拉丝液的使用寿命周期是一个不容忽视的问题。 使用铜拉丝液应注意的几个问题： （1）使用前应先用酸度计（或PH试纸）检测当地水质的PH值，如发现当地水质呈酸性，则应以氢氧化钾或少量氢氧化钠中和，达到PH=7.0左右，才能进行调配工作，在调配过程中应一边加拉丝液一边启动循环泵，并根据油池体积的大小，循环2~4小时后，检测溶液的PH值，正常情况下PH值达7.5~8.5即可。推荐使用浓度系数如表1所示： （2）使用温度与日常维护：铜拉丝油正常使用温度为36℃~45℃，若温度过高，会造成以下不良后果：①拉丝液内有效成份容易挥发，损耗大；②温度升高，铜离子活动加快，加速润滑失效；③导体容易氧化、发黑、起斑点；④乳化液内的油脂与铜粉结合成一种胶状物，容易粘住塔轮或堵塞模眼，造成断线。所以，遇到温度过高的情况，就应加装冷却塔或热交换器，以降低乳化液的使用温度。 （3）清洗、润滑与过滤：许多企业为省事，无论拉什么规格铜线都采用同一型号浓度的拉丝液，其实这是一个误区，选用拉丝液不能搞一刀切，而应该对症下药。众所周知，巨拉、大拉及中拉铜线材具较大的极压性，因此必须增大乳化液的润滑度，提高溶液的浓度，否则塔轮、轴承等设备的损耗就会增大，相应地造成铜粉、电力等一系列的资源浪费。同理，小拉、微拉的极压性较小，应重视乳化液的清洁度，否则模眼容易被堵塞，造成断线现象。为方便企业使用，新景公司本着以人为本的科学态度，开发出五大类共10多种型号的铜拉丝液，如表2所示： 另一个影响拉丝作业质量的重要因素是乳化液的过滤。为减少铜粉、杂质颗粒悬浮于乳化液表面，导致清洗不佳而停机的机率，可采取以下措施：将油池分为过滤池-沉淀池-使用池三个池，池与池间留一个25cm×40cm的孔，并用150目不锈钢网作间隔，并在使用池中配一台铜粉过滤机，以80目~100目的无纺过滤布过滤铜粉，从而达到最佳的清洗、过滤效果。 结论： 选用合适的铜拉丝液，依靠检测及保养拉丝液使整条生产线保持在最佳状态，对于降低生产成本、提高生产效率、减少功率损耗、延长模具设备寿命、减少铜粉末的产生、提高铜线的光亮度等都起着举足轻重的作用。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (3/15/2012)