Способ получения смазки для холодной и теплой обработки металлов давлением

Способ получения смазки для холодной и теплой обработки металлов давлением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (i ii 652203

Д л

Д

1 УУе. (Qj) дополнительное к авт. свил-ву№ 493499 (22) Заявлено 16.01.76 (21) 2316565/23-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.79.Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 16.03.79 (51) М. Кл, С 10 М 1/04

Государственный номнтет

СССР но делам нэооретений н отнрытнй (5З) УДК 66511 (088,8) /

О. A. Левченко, К). E. Казанцев, Н. И, Осейко, A. А. Петровский, И. А. Савенкова и С. В. Скрябина (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт биосинтеза белковых веществ (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СМАЗКИ ДЛЯ ХОЛОДНОЙ

И ТЕПЛОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Изобретение относится к области переработки продуктов микробиологической трансформации парафинсодержащих нефтепродуктов, ч частности микробного жира, направленной на получение смазки для холодной и теплой обработки металлов давлением, а также побочных продуктов, которые могут быть использованы для получения антикоррозийных присадок к минеральным маслам и мыльных порошков.

-По основному авт. св. № 493499 из- 10 вестен способ получения смазки для холодной и теплой обработки металлов давлением путем обработки продукта микробиологической трансформации парафинсодержащего нефтепродукта ацетоном при 15 перемешивайии с последующим отделением выпавшего осадка фосфолипидов и белковых веществ известными способами, отделения растворителя и дистилляций легкслетучнл веществ (1)

Пелью изобретения является повышение стабильности состава и качества смазки, получение фосфолипидов в виде

2 расплава и одновременное получение порошкообразных солей жирных кислот.

Для этого по предлагаемому способу обработку исходного сырья ацетоном ведут при 3 5-4 5 С при соотношении 1:2—

1:4, а после отделения фосфолинидов ацетоновый раствор обрабатывают избытком раствора щелочи концентрацией не менее 50% с удалением выпавшего осадка солей жирных кислот. Избыток шело— чи составляет 50-100%.

Сущность способа заключается в следующем.

Обработку исходного сырья (микробного жира) ацетоном проводят при температуре плавления всех его компонентов.

При этом растворимые в ацетоне компоненты жира легко переходят в ацетоновый раствор, а нерастворимые в ацетоне фосфолипиды с белковыми веществами в виде расплавленной массы выпадают в осадок и, после отделения мисиеллы, легко смешива отся с минеральным маслом с получением присадки. Воскообразалые вещества микробного жира не выпадают вмест с фосфолипидами, и этот активный по смазочному действию компонент без потерь переходит в смазку. Ацетоновый раствор жира. отделенный от осадка фосфолипидов, обрабатывают при переме шивании избытком концентрированного раствора щелочи. При этом образуются кристаллические соли жирных кислот, а не водный раствор мыл, соли отделяют, 1О промывают ацетоном, сушат от раствори теля и получают порошкообразное мыло.

Нейтрализованную ацетоновую мисцеллу после отделения солей жирных кислот упаривают, отгоняют легколетучие вещества и получают смазку.

Обработку микробного жира ацетоном и щелочью проводят в интервале темпео ратур 35 — 45 С. Нижний предел температуры исключает кристаллизацию и выпадение в осадок ацетонорастворимых компонентов, а также обеспечивает получение осадка фосфолипидов в виде расплава, легко растворимого в минеральном масле, а верхний предел ограничен интенсивностью испарения ацетона и термолабильностыо фосфолипидов.

Обработку микробного жира ацетоном проводит при весовом соотношении от

1:2 до 1;4, что обусловлено различным исходным содержанием в микробном жире фосфолипидов и необходимостью достижения требуемой полноты их осаждения, а также изменениями температурного режима процесса осаждения.

Микробный жи(з в виде ацетоновой мисцеллы обрабатывают раствором едкой щелочи концентрацией не менее 50% при избытке 50-100%.

Пример 1. K 500 г микробного жира, полученного экстракцией бензином из дрожжей рода Caridida выращенных на очищенных жидких jl -парафинах, при непрерывном перемешивании добавляют 2000 r ацетона, доводят температуо ру реакционной массы до 45 С и продолжают перемешивание в течение 20 мин, затем смеси дают отстояться 15 мин., ацетоновую мисцеллу декантируют — .от- уО деляют от расплава фосфолипидов и белковых веществ, выпавших в осадок. Осадок, содержащий частично ацетон и жир, растворяют при перемешивании в течение о

5 мин., при 40 С в 100 г минерального 55 масла (веретенное) и получают 250 г.

60%-ного концентрата фосфолипидов.

Ацетоновую мпсцеллу при интенсивном перемешивании в течение 30 мии при

652203 4 о

45 С обрабатывают водным раствором

32 r едкого натра концентрацией 550г/л при избытке 100%. Образовавшиеся кристаллические соли жирных кислот отделяют фильтрацией от нейтрализованной мисцеллы, промывают 250 r чистого ацетона, сушат от остаточного ацетона и получают 130 r порошкообразных солей жирных кислот.

Нейтрализованную ацетонову1о мисцеллу упаривают до полного отсутствия ацео тона и дистилляцией с паром при 120 С и остаточном давлении 7 мм рт,ст, в течение 1, 5 ч частично отгоняют углеводороды (19 г). При этом получают

219,7 г смазки.

Пример 2, К 500 г микробного жира, полученного экстракцией бензином дрожжей (культура Н-542), выращенных на дизельном топливе, при непрерывном перемешивании добавляют 1000 г ацетоо на, доводят температуру смеси до 35 С и продолжают перемешивание в течение

10 мин, затем смесь отстаивают 15 мин, ацетоновую мисцеллу декантирук т и при. интенсивном пе емешивании в течение

30 мин при 35 С обрабатывают водным раствором 14,8 г едкого калия концентрацией 500 г/л при избытке 50%.

Образовавшуюся суспензию солей жирных кислот в ацетоновой мисцелле фильтруют, соли фомывают чистым ацетоном, сушат и получают порошок солей жирных кислот в количестве 54,0 г.

Мисцеллу упаривают до полного отсутствия ацетона и дистилляцией с паром о при 140 С и остаточном давлении

5 мм рт.ст. в течение 4 ч отгоняют углеводороды (161,0 г), при этом получают 208,8 г смазки.

К расплавленному осадку фосфолипидов и белковых веществ добавляют при перемешивании минеральное масло и получают

139,3 г 60% фосфатидного концентрата.

Сравнительный анализ фракционного. состава получаемых смазок из различных по исходному составу микробных жиров (см.табл. 1 ) подтверждает возможность получения стабильного состава смазки предлагаемым способом при колебании содержания свободных жирных кислот в исходном сырье, Таким образом воскообразнь.е вещества не теряются при такой обработке, а концентрируются в смазке до 12%, что положительно отражается на ее эффективности (см. табл. 2 ) .

652203

Смазки, полученные предлат aeMbIM способом, испытаны в сравнении со смазкой, полученной по известному способу, смазкой Кориандр-2" и пальмовым маслом при прокатке полос стали 08 кп на стане 180/400x370 ЦИИИЧМ. Результаты испытаний приведены в табл.2. лочении низкоуглеродистой проволоки по принятым для мыльного порошка ре жимам.

Получаемый расплав фосфолипидов легко (практически мгновенно) смешивается с любым минеральным маслом, что по воляет непосредственно получать готовый продукт — присадку. Фосфолипидная присадка испытана в рабочеконсервационных маслах в качестве антикоррозионной присадки. Точечная коррозия стальных образцов, защищенных маслом МТ-16п с 5% фосфолипидной присадки, на 20% площади появилась через 120 суток испытаний, тогда как у образцов стали, защищенных маслом МТ-16п с 20% присадки КП, уже через 40 суток испытаний на 35% площади появилась язвенная коррозия (см. табл.3). Это подтверждает высокие защитные свойства фосфолипидной присадки.

Осуществление предлагаемого способа обеспечивает возможность получения ценных для народного хозяйства продуктов; смазки для холодной и теплой обработки металлов высокого качества, порошкообразных солей жирных кислот и расплава фосфолипидов, легкосовместимого с минеральным маслом, что позволяет получать товарный продукт — присадку без дополнительных энергозатрат.

Способ предусматривает полную утилизацию сырья — микробного жира и обеспечивает стабилизацию состава и качества получаемой смазки независимо от колебаний фракционного состава исходного микробного жира. По предлагаемому способу возможно непосредственное получение порошкообразных солей жирных кислот.

Технико-зкономическая оценка переработки микробного жира по предлагаемому способу показала, что,себестоимость получаемых продуктов значительно ниже себестоимости аналогичных продуктов из пищевого сырья. Зкономический эффект, который может быть получен от замены

-пищевого сырья, используемого для,про изводства смазки для холодной и теплой обработки металлов давлением, фосфолипидов и порошкообразных солей жирных кислот, по ориентировочным расчетам составляет, руб/т

По смазке 300

По фосфолипидам 400

По соРям жирных кислот 280

Полученные по предлагаемому способу смазки (обр.1 и 2) по смазочным и t6 технологическим свойствам в сравнении со смазкой, полученной по известному способу и известными промышленными смазками, не только более эффективны:, но и проявляют стабильные уровни эф- 15 фективности по уменьшению сил внешнего трения (коэффициента трения), что важно для улучшения кинематических и энергосиловых параметров прокатки. Смаз ки (обр. 1 и 2) также обеспечивают луч- О шую чистоту поверхности металла, что положительно влияет на качество прокатной продукции.

Применение смазки на основе микробного жира (обр.1 и 2) позволит значительно стабилизировать параметры технологического процесса обработки металлов давлением, повысить качество готовой продукции и заменить применяемые смазочные средства на основе растительных в том числе и пищевых, масел.

Полученные предлагаемым способом порошкообразные соли жирных кислот опробированы при волочении низкоуглеро3$ дистой проволоки марки ЕСТ-ON на стане ГСВ-5/550. Б качестве эталона использова.i стандартный мыльный поро шок. Маршрут волочения, мм: 6,5-5,24,2-3,6-2,95,2,5, На испытумых солях ло ,жирных кислот протянуто по 7 т проволоки. Удельный расход стандартного мыльного порошка — О, 39 кг/т, солей, жирных кислот по 0,35 кг/т.

Использование солей жирных кислот микробного жира в сравнении со стандартным мыльным порошоком обеспечивает устоичивый процесс волочения. Замена волок не проводилась. Санитарно-гигиенические условия аналогичны условиям при работе на стандартоном мыльном порошке.

Таким образом, полученные соли жирных кислот пригодны для замены стандартного мыльного порошка, изготовленного из пищевого жирового сырья, при во652203

Таблииа1

Фракционный состав микробного жира и получаемой смазки на его основе

350 . 319

30,5 17,2

79,5

79,7

1,7

1,2

Свободные жирные кислоты

9,4

1,4

1,5

22,5

11,5

6,5

11,4

Стерины и воски

Углеводороды

Примесь белковых веществ

5,0

6,2

3.4,8

5,9

0,2

0,2 отсутствие отсутствие

Табли ца2

Результаты исследования смазочных и технологических свойств смазок

234

280

370 490

340

Степень обезжнривания,%

80

Таблица3

Результаты сравнительных коррозионных испытаний фосфолипидной присадки к маслу МТ-1 6п в гидростате Г-4 на сто:ьных образцах (сталь 45). коррозия отсутствует коррозия отсутствует

Глице риды

Фосфолипиды за три прохода

Коэффициент трения

Загрязненность поверхности полосы, мг/м а

2,12

0,040

2,10

0,040

2,05

0,041

2,11 1,98

0,042 0,045

652203

Продолжение табл 3

MT-16п+20% присадки КП (эталон) МТ,-16п+15% присадки фосфолипидов

Продолжительнооть испытаний, сутки количество характер коррозии, плошадь поражения, % количество характер коррозии, плошадь поражения, % пораженных образцов пораженных образцов точечная, 2% точечная, 6% точечная, 1 0% язвенная, 3 5%

40 язвенная,60%

56 единичные точки коррозии точечная, 3% точечная 20%

121

Составитель Н. Коровяковская

Редактор В. Трубченко Текред Н. Бабурка Корректор С. Патрушева

983/26 Тираж 608 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП «Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

1. Способ получения смазки для хо.лодной и теплой обработки металлов давлением по авт. св. № 493499, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности состава и качества смазки, получения фосфолипидов в виде расплава и одновременного получения попорошкообразных солей жирных кислот, обработку исходного сырья ацетоном ведут при 35 45 С при соотношении от

„1:2 до 1:4, а после отделения фосфолипидов ацетоновый раствор обрабатывают избытком раствора щелочи концентрацией не менее 50% с удалением выпавшего осадка солей жирных кислот.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юm и и с я тем, что избыток щелочи составляет 50-100%.

Источники информации, принятые во

35 внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 493499, кл. С 10 M 1/04, 1973.