Brevet FR2125443A1 — publié le 19720929

La présente invention concerne une composition d'hui- ■ le lubrifiante, spécialement une composition d'huile lubrifiante utilisable pour le laminage à chaud de métaux, en particulier de métaux ferreux conme l'acier» 5 L'invention concerne aussi un procédé pour le lamina ge à chaud de méiaux utilisant les présentes compQsitions telles quelles ou sous la forme de dispersions aqueuses et les métaux travaillés au moyen de ce procédé. Il est généralement connu que dans'le laminage de 10 métaux, les performances des cylindres, exprimées en tonnes de -métal laminé par cylindre lamineur, utilisé, peuvent être améliorées par l'utilisation d'huiles -lubrifiantes. Les huiles lubrifiantes telles que des huiles grasses et des huiles lubrifiantes synthétiques du type ester-, "15 toutefois, donnent naissance à des difficultés, comme un bouchage des bus'es de pulvérisation, un patinage incontrôlable sur le laminoir et une adhérence insuffisante aux cylindres, en particulier dans les conditions sévères du laminage à chaud de l'acier. 20 On a maintenant trouvé qu'on remédie à ces inconvé nients et qu'on obtient une opération sans perturbations avec de hautes performances des cylindres lamineurs, même dans le laminage à chaud de l'acier, si.on utilise les compositions d'huiles lubrifiantes de la présente invention» 25 Ces compositions d'huiles lubrifiantes comprennent une"huile grasse naturelle, de 0,1 à 10% eh poids par rapport à la composition totale d'un agent déplaçant l'eau et éventuellement une huile lubrifiante minérale. Par "agent déplaçant l'eau1', on "veut dire un agent 30 soluble dans l'huile présentant une plus haute affinité que l'eau poux les surfaces métalliques. Des huiles lubrifiantes minérales appropriées sont des huiles de distillation à base de paraffines et à base de naphtènes ayant un indice de viscosité d'au moins 50, de pré-35 férence d'au moins 75, et une viscosité comprise entre par exemple b et 50 cSt à 60°0, Elles peuvent être mélangées avec des huiles d'hydrocarbures synthétiques comme des polyoléfines 72 04823 2 2125443 et/ou des huiles lubrifiantes synthétiques non constituées d'hydrocarbures comme des huiles du type ester ou des polyoxyal— coylènes comme des polyethylène-glycols» Des proportions appropriées de ces huiles lubrifian-5 tes minérales ou de ces mélanges sont de 0 à 90%, par exemple de 25 à 80%, comme de 45 à 75% en poids, par rapport à la composition totaleo Les huiles grasses naturelles appropriées peuvent être d'origine animale ou végétale et elles peuvent être souf-10 fiées ou non* Des exemples de telles sont l'huile de baleine, l'huile de colza et l'huile de graines de coton. L'huile de colza est spécialement préférée» Des proportions préférées de ces huiles sont de 10 à 90%, de préférence de 25 à 75%» comme de 25 à 55% en poids, 15 par rapport à la composition totale. Des agents préférés de déplacement de l'eau sont des sels métalliques d'acides sulfoniques solubles dans l'huile, en particulier d'acides sulfoniques du pétrole. Des sels de métaux alcalins aussi bien que des sels de métaux polyvalents 20 peuvent être util,isés. On préfère des sels de métaux alcalino-terreux, spécialement dès sels de calcium» Les sels peuvent être neutres ou basiques. Les acides sulfoniques appropriés comprennent les acides naphtalène, benzène et phénol sulfoniques, de même que leurs dérivés alcoylés, comme le dinonyl-25 naphtalène-sulfonate de baryum» S'ils sont basiques, les basicités peuvent aller de 20 à plus de 1000, par exemple de 50 à 800%» Des proportions préférées de ces agents sont de 0,5 à 5% en poids, par rapport à la composition totale» Les présentes compositions peuvent contenir des ad-30 ditifs supplémentaires, tels que des anti-oxydants, des agents anti-mousse, des agents anti-corrosion et des agents d'extrême-pression» Spécialement dans le laminage à chaud de l'acier, ces derniers peuvent être avantageusement utilisés» 35 Des agents d'extrême-pression préférés sont des hydro- carbyl-thiophosphates de métaux» Le métal est de préférence un métal polyvalent comme un métal alcalino-terreux, du 72 04823 2125443 cadmium, du zinc, du fer, etc..., en particulier du zinc. Le groupe d'hydrocarbure est de préférence un groupe alcoyle ou cycloalcoyle ayant Jusqu'à 30, en particulier de 3 à 12 atomes de carbone. Des composés préférés sont des dialcoyl dithiophos-5 phates de zinc dans lesquels les groupes alcoylés sont choisis parmi les groupes propyle, butyle, pentyle, hexyle, cyclo-hexyle, octyle, décyle et dodécyle. Sont très utilisables aussi, des huiles grasses sulfurées et suifochlorées', comme les produits de réaction d'hui— 10 les grasses comme l'huile de spermacéti avec du chlore et du soufre et avec un composé soufre-chlore, par exemple le chlorure de soufre. Les proportions des additifs supplémentaires peuvent être comprises entre par exemple 0,1 et 25% en poids, par 15 rapport à la composition totale. Les présentes compositions peuvent avantageusement être utilisées sous la forme d'un mélange huile/eau (dispersion diluée) dans le laminage à chaud de l'acier. Exemples de compositions d'huiles lubrifiantes selon 20 l'invention (les proportions sont en % en poids) : MVIN 65 (huile minérale naphténique, d'indice de viscosité moyen, viscosité 14 cSt à GCJC) huile de colza soufflée sel basique de calcium d'acide sulfonique du pétrole (sous la forme d'un concentré contenant 58% en poids d'huile minérale) HVI 65 (huile minérale à haut indice de viscosité, viscosité 14 cSt à 60°C) huile de colza sel basique de calcium d'acide sulfonique du pétrole (le même qu'en A) EVI 65 huile de colza sel basique de calcium d'acide sulfonique du pétrole (le même qu'en A) A 49 50 1 25 B 45 50 30 5 G 10 85 5 35 72 04823 2125443 HVT 65 huile de colza sel basique de calcium d'acide sulfonique du pétrole (le même qu'en A) dialcoyl-dithiophosphate de zinc H7I huile de colza sel basique de calcium d'acide sulfonique de pétrole (le même qu'en À) huile de spermacéti sulfo-chlorée huile de colza sel basique de calcium d'acide sulfonique du pétrole (le même qu'en A) L'invention est illustrée encore par les résultats 15 expérimentaux suivants• Des plaques d'acier soigneusement nettoyées sont plongées dans l'eau et ensuite plongées dans l'huile A aux températures ambiantes. Seulement un petit nombre de globules très fins d'eau restent sur les plaques, globules qui dispa-20 raissent par abandon pendant une heure» Un lubrifiant du commerce pour laminage à chaud de l'acier qui est analysé comme un ester d'un polyol et d'un acide gras en laisse des nombres notables de gros globules sur les.plaques, globules qui sont encore présents après une heure» De plus, l'huile A 25 se sépare à partir d'une émulsion dans l'eau bien plus facilement que l'huile du commerce» Le comportement au laminage de dispersions aqueuses des huiles A-Ç et E-F dans le laminage à chaud de l'acier est déterminé sur une échelle industrielle et on obtient des ré-30 sultats de 11? 000 tonnes d'acier par cylindre pour les huiles A-C (moyfenne), de 110 000 tonnes par cylindre pour l'huile E (moyenne de 7 essais) et de 98 000 tonnes par cylindre pour l'huile 3? (moyenne de 2 essais). Deux dispersions aqueuses de lubrifiants du commerce pour laminage à chaud de l'acier qui 35 sont analysés comme un ester d'un polyol et d'un acide gras en °12-22 comme de l'kuile de baleine, respectivement, donnent D 40 50 5 5 5 E 40 35 5 10 20 * 95 5 72 04823 5 2125443 des performances de laminage d1environ 85 000 tonnes par cylindre. Des expériences avec une dispersion aqueuse d'une autre huile du commerce qui est analysée comme étant un ester de penta-érythritol du type lubrifiant d'aviation doivent être interrompues parce qu'il se produit un patinage excessif entraînant une perte de contrôle du laminoiro Ces résultats montrent clairement les avantages des présentes compositions d'huiles lubrifiantes* 72 04823 6 2125443 BEVEHDIGATIONS 1) Une composition d'huile lubrifiante utilisable pour le laminage à chaud de métaux, comprenant une huile grasse naturelle, de 0,1 à 10% en poids, par rapport à la composition 5 totale, d'un agent déplaçant l'eau et éventuellement une huile lubrifiante minérale. 2) Une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'huile grasse naturelle est une huile végétale» 10 3) Une composition selon la revendication 2, carac térisée en ce que l'huile végétale est de l'huile de colza» 4) Une composition selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la proportion d'huile grasse naturelle est de 10 à 90% en poids» 15 5) Une composition selon la revendication 4, caracté risée en ce que cette proportion est de 20 à 75% en poids. 6) Une composition selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'agent déplaçant l'eau est un sel métallique d'acides sulfoniques solubles dans l'huile» 20 7) Une composition selon la revendication 6, carac térisée en ce que l*agent déplaçant l'eau est un sel métallique d*acides sulfoniques du pétrole» 8) Une composition selon l'une des revendications 6 et 7% caractérisée en ce que le sel est un sel basique» 25 - 9) Une composition selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la proportion d'agent déplaçant l'eau est de 0,5 à 5% en poids. 10) Une composition selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'on utilise de 0 à 90% en poids 30 de l'huile lubrifiante minérale. 11) Une composition selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'on utilise de 25 à 80% en poids de l'huile lubrifiante minéraleo 12) Une composition selon l'une des revendications 35 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle contient en outre, d'autres additifs» 72 04823 7 2125443 13) Une composition selon la revendication 12, carac térisée en ce qu'elle contient des additifs d'extrime pression 14) Une composition selon la revendication 13, caractérisée en ce qu'elle contient des huiles grasses sulfu- 5 ré es ou suifo-chlorées. 15) Une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est conforme à l'une des compositions A à F citées dans les exemples. 16) Un procédé pour le laminage à chaud de métaux, 10 en particulier de métaux ferreux, caractérisé en ce qu'une composition selon l'ttne des revendications 1 à 15 est utilisée comme lubrifiant. 17) Un procédé selon la revendication 16, caractéri~ sé en ce que le lubrifiant est utilisé sous la1 forme d'une 15 dispersion diluée dans l'eau. 16) Les métaux, en particulier les métaux ferreux, laminés à chaud selon le procédé de l'une des revendications 16 et 17.