铜拉丝油润滑失效的原因分析及解决方案
铜拉丝油润滑失效的原因分析及解决方案
在我国线缆行业的铜拉丝生产工序中,铜拉丝油作为关键的拉丝润滑剂,对于实现高速、高效生产具有不可替代的作用。然而,由于拉丝操作工人对拉丝溶液的使用及保养不当,导致生产效率低下,生产质量受损,甚至引发停产,给企业带来经济损失。本文基于新景公司十六年生产研发铜、铝拉丝油的经验,结合实例,深入分析铜拉丝液失效的原因,并提出相应的使用前注意事项及保养方式,以期为企业带来最大收益。
一、引言
铜拉丝油在铜拉丝过程中起着润滑、清洗、抗氧化和冷却等多重作用。然而,在实际生产中,由于缺乏对拉丝溶液的正确维护和管理,导致拉丝液性能下降,甚至失效。这不仅影响生产效率和产品质量,还增加了企业的运营成本。因此,探讨铜拉丝油润滑失效的原因及解决方案,对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。
二、拉丝溶液的使用寿命及影响其润滑效果的因素
拉丝溶液的使用寿命通常在半年至一年之间,但这需要建立在良好的日常维护工作基础上。维护工作包括检测溶液的PH值、浓度,及时补充原液及水,控制乳化液的使用温度等。若缺乏这些维护措施,拉丝液容易发生物理及化学反应,导致润滑、清洗、抗氧化和冷却等性能下降,甚至短期内失效。
以佛山市某一铜拉丝厂为例,该厂拉丝油池体积约18m³,正常使用时,新油入池只需加入900kg的拉丝液(按5%浓度计算)。然而,由于缺乏日常维护和保养,该厂在添加350kg拉丝油后,第二天就出现了润滑性能不足、拉丝断线的现象。经现场检查发现,油池内悬浮着大量黑色的胶状物,乳化液已严重发黑,属于乳化液失效。
三、拉丝液润滑失效的原因分析
1. 化学反应导致的润滑失效
铜是一种活泼金属,能与拉丝液中的脂肪酸阴离子发生反应,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,导致润滑失效。此外,铜离子还与拉丝液中的不饱和脂肪酸发生反应,生成深绿色的脂肪族聚合物。这些聚合物形成后迅速与水基系统分离并漂浮于油池表面,破坏乳化液的化学性能,导致润滑性能下降。
2. 物理性润滑失效
铜皂析出后不仅堵塞拉丝模,还影响乳化液随铜线带入模口,并穿过拉丝模粘附在铜线表面。这导致物理性润滑失效,使得铜线在拉丝过程中容易断线。
3. 外部因素加速乳化液失效
该厂油池旁边有两条镀锡生产线,其中的酸洗池挥发出的酸液与乳化液发生作用,加速了乳化液的失效。此外,油池两年多未更换新液,池内细菌不断繁殖生长,达到饱和状态,进一步加速了乳化液的失效。
四、使用铜拉丝液应注意的几个问题
1. 水质检测与调配
在使用铜拉丝液前,应先用酸度计或PH试纸检测当地水质的PH值。如发现水质呈酸性,则应以氢氧化钾或少量氢氧化钠中和,使PH值达到7.0左右。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值应达到7.5~8.5。
2. 使用温度与日常维护
铜拉丝油的正常使用温度为36℃~45℃。若温度过高,会导致拉丝液内有效成份挥发、损耗大;铜离子活动加快,加速润滑失效;导体容易氧化、发黑、起斑点;乳化液内的油脂与铜粉结合成胶状物,容易粘住塔轮或堵塞模眼,造成断线。因此,遇到温度过高的情况,应加装冷却塔或热交换器,以降低乳化液的使用温度。
此外,日常维护也是保证拉丝液性能的关键。应定期检查溶液的PH值、浓度等参数,并根据实际情况及时补充原液及水。同时,应定期清理油池和拉丝模,防止杂质和污垢的积累。
3. 清洗与更换
当乳化液出现严重发黑、发臭、粘稠等现象时,应及时更换新的拉丝液。在更换前,应彻底清洗油池和拉丝设备,以去除残留的旧乳化液和杂质。同时,在更换新液时,应注意按照正确的比例进行调配,确保拉丝液的性能稳定。
五、解决方案与建议
针对铜拉丝液润滑失效的问题,提出以下解决方案与建议:
1. 加强培训与指导:对拉丝操作工人进行专业培训,使其了解拉丝液的性能、使用方法和保养要求。同时,建立定期检查和维护制度,确保拉丝液的稳定使用。
2. 优化生产工艺:改进生产工艺流程,减少外部因素对乳化液的影响。例如,在镀锡生产线与拉丝生产线之间设置隔离措施,防止酸液挥发对乳化液的污染。
3. 提高设备质量:选用高质量的拉丝设备和模具,减少因设备故障导致的断线问题。同时,定期对设备进行维护和保养,确保其正常运行。
4. 加强质量监控:建立严格的质量监控体系,对拉丝液的性能进行定期检测和分析。一旦发现性能下降或失效的迹象,应立即采取措施进行处理。
5. 推广新技术:积极引进和推广新技术、新材料和新工艺,提高拉丝液的性能和使用寿命。例如,研发具有更高润滑性能、更强抗氧化能力和更稳定化学性能的拉丝液。
六、结论
铜拉丝油作为线缆行业铜拉丝生产工序中的关键润滑剂,其性能的稳定性和可靠性对于提高生产效率和产品质量具有重要意义。然而,由于多种因素的影响,拉丝液在使用过程中容易出现润滑失效的问题。因此,加强拉丝液的使用和保养管理、优化生产工艺、提高设备质量、加强质量监控以及推广新技术是解决这一问题的有效途径。通过这些措施的实施,可以为企业带来更大的经济效益和社会效益。