铜拉丝油的使用与维护

铜拉丝油的使用与维护
无论是裸铜线还是漆包线、镀锡线等使用的导线，拉丝润滑油（简称拉丝油）本身的特性及其正确的使用维护和管理，对其产品质量与生产效率、生产成本都有直接的影响。

1、拉丝油的作用、特性与构成
在铜线拉制过程中，铜线与拉丝模、导向轮之间产生摩擦，故用喷或浸的方式应用的乳化液所起的作用主要是润滑和冷却，减少金属间的摩擦，并带走所产生的热量。

同时，拉丝油还应具备其它必需的特性：防止铜线氧化、不粘线、清洗性、无泡沫、无毒、稳定的理化性能。

拉丝工艺中所用的乳化油是由专业生产的拉丝油与配制用水混合而成。

在显微镜下观察，它是由连续相的水和分散相的油滴组成，油滴直径范围0.1~1 0μm，油滴和水之间靠一种乳化剂相连。

乳化剂由亲水基和亲油基两部份组成。

保持乳化液的稳定性，乳化剂的作用至关重要。

拉丝油原液是由精选的脂类、矿物油、表面活性剂及一定比例的特种添加剂所构成。

要求其具备稳定的润滑功能，及防氧化、防腐蚀、清洗性等相关功能。

配方中各组分的种类和比例不同，产品的特性就不同。

2、常见问题分析
2.1 断线
当断线发生时，原因可能是多方面的，据断口形状分析，一般可分两类，一类是由于铜材料在铸轧时产生的缺陷造成，二是在拉丝工序中的各种因素所造成，其中与拉丝油相关的原因主要是润滑性不足。

润滑性取决于拉丝油配方及乳化液使用状况（包括：浓度、乳化均匀性、乳化稳定性、组分含量等等）。

2.2氧化
氧气及硫可以很容易侵蚀铜，形成化合物：黑色的Cuo,Cu2O；红色的C u2S。

这些反应发生的原因，可能有以下几方面：（1）厌氧菌；（2）退火后在铜线上有一定的湿度存在；（3）退火过程中有氧气存在。

为避免此现象发生，拉丝用乳化液必须本身要含有抗氧化剂，以便防止铜线全部或部分黑化。

防护措施在最后退火过程中，将最为有效。

2.3 泡沫
一般新系统在调试阶段，终是存在着暂时起泡的现象，即使是设计尺寸合适的系统，而且使用了去离子水也还会增加产生泡沫可能性。

泡沫一般可能会维持几小时甚至几天，但较易于控制，并可达到稳定状态，偶然产生的泡沫常常
由于意外因紊造成。

使用清洗剂清洗机器也会引起泡沫。

产生泡沫的原因是空气混入乳化液造成。

因此，防止空气混入，应采取以下措施：
(1)限制搅动；
(2)控制管路末端的溢流；
(3)保持液面高度，避免泵吸入口进入空气；
(4)避免液槽设计尺寸过小，系统大小要合适；
(5)检查泵的功能及密封状况；
(6)检查循环系统温度。

2.4 细菌
水是细菌的载体，它们在一个合适的环境中生长非常快，乳化剂及一些天然的其他成份构成了这样的环境。

细菌可以侵蚀乳化剂，使之变成酸性成分，引起pH值下降。

细菌生长会引起乳化液不稳定，有时导致破乳，并伴有特殊的臭味，影响到铜线表面质量及降低乳化液润滑性。

基于上述原因，建议监控细菌的生长情况。

当细菌生长较多时，必须用杀菌剂加以控制。

最好的预防措施是向液体中充气，通常是采用循环空气通入乳化液，使厌氧菌停止生长，厌氧菌对系统最为危险。

3.拉丝油的使用与维护
3.1选择合适的产品及其正确使用
首先应根据工艺要求选择合适的拉丝油。

每种牌号的产品其配方设计特点不同，在平衡综合特性的前提下，对某方面特性会有所侧重。

选择的原则一般考虑工艺和油品两主面，即工艺上考虑：拉丝机型、供液系统、线种类、线径、表面状况要求；油品特性上考虑：润滑性、抗氧性、清洁性、使用浓度、寿命、乳化稳定性、使用成本等。

由于乳化液是一种所谓的“不稳定体系”，掌握正确使用方法很重要。

使用中特别注意以下几个方面：
（1）系统清洗拉丝机及其集中供液系统的净化完全可以通过使用适当的清洗剂来实现，特别是要注意清除附在糟壁上的生物膜。

如果系统很脏或已被生物菌污染，推荐使用碱性预处理。

碱性加入会出现泡沫，因此应分至二至三个步骤添加。

（2）配液用水最好使用软水或去离子水配液。

由于乳化液的组成大部分是水，水中的硬质成分会与拉丝油中的乳化剂发生化学反应，乳化剂的数量减少，使油水分离。

因此水的硬度对乳化液的稳定性影响很大。

而且反应生成的盐
会附着铜线表面，影响后续加工，所以，配制用于拉细丝或漆包用线的乳化液时，则必须使用去离子水。

水中氯含量如超过100Χ10-6，则不应使用，因氯有较强的腐蚀性。

控制新鲜水中的细菌含量也不容忽视，应确保无细菌带入系统。

微生物含量在102/ml足以污染乳化液，配液用水的电导率应低于800μ S/cm。

（3）工作温度控制使用温度的原因，一是控制水蒸发，避免硬度累积升高生成固体盐；二是保证润滑性，温度太低润滑性下降。

集中供液系统通常应使用冷热交换器。

建议使用温度350C---450C之间。

3.2 维护和管理
乳化液的一些特性对使用效果极重要，基于此原因建议定期监控以下指标：浓度；pH值；电导率；生物控制。

具体控制数据范围与拉丝油产品有关，以下涉及的数据为相关维护推荐值，仅供参考。

（1）浓度使用浓度根据操作类型和油品特性确定，需要定期检查（每天最好），维持该浓度值。

浓度有两种检测方法；折光仪测定法（简便近似）、乳化液分离法。

（2）pH值 pH值控制范围：8----9。

因乳化液直接与空气接触，空气中含有氧气、CO2，使乳化液由于氧化过程而酸化，pH值自然会下降。

有细菌产生，pH也会下降。

如果PH值过低，乳化液会变得不稳定、破乳，甚至有拉丝模磨损断线等问题发生。

通常由于O2、CO2造成的pH值下降可由不断添加新液来补偿，在pH值下降原因不确定时，可用pH值调节剂来调整。

（3）电导率乳化液不可能永久维持不变。

随着液糟内乳化液的碳酸化，水分蒸发，在铜线上残留盐分，以及添加硬水，乳化液中盐含量会随时间增多，仅由于蒸发损失造成盐含量增加也使电导率提高。

乳化液的不稳定性与含盐量有关，因此通过测定电导率，可确定其使用状况，决定是否应该换液。

（4）生物控制乳化液的生物平衡必须控制，可延长乳化液的使用寿命。

除了总细菌含量以外，还应当找出乳化液是否含有厌氧脱硫菌，它们会附着在铜线上，同时，控制真菌、霉菌和酵母菌也非常重要，这些菌类可能由空气、水、系统残留物及意外污染源，带进系统。

真菌、酵母菌及霉菌会阻塞管路，因而造成拉丝断线，拉丝模、导轮磨损，机器污染。

生物菌类或含量测定可由一般的测菌片快速测出：1）总细菌含量；2）脱硫细菌；3）真菌；4）酵母菌及霉菌。

根据检测结果，如菌污染严重，应马上采取措施，使用特定杀菌剂。

4、过滤
系统在拉丝机操作过程中，乳化液不断带走一定数量的金属屑，大一些的由于重量原因沉到液槽底部，小的较长时间内仍悬浮在液体中，并沉积在拉丝模、导轮上，使铜线受损伤。

因此，必须将它们从乳化液中滤中。

过滤方式有以下几种：
（1）沉淀。

尽管沉淀不是一个很合适的方法，目前仍被国内较广泛地使用。

改善此方法过滤效果的措施是加大液槽，保证颗粒有足够的沉降时间；
（2）滤纸机。

这种方法最为常用。

液体在进入液槽之前，依靠量力及负压力通过滤纸，滤纸饱和后自动更换新纸。

对生产量较大时，适于采用负压系统适当加速液体流过滤纸，建议使用滤纸等级35~45μm，不能再低，否则乳化液会被破坏。

好的过滤系统，将改善机器、铜线的清洁度，延长乳化液寿命；
（3）水力旋流器；
（4）滤简。

5、废液处理
在全世界范围内，乳化液都不可以未经处理后倾倒，这不仅仅是因为其含有拉丝原材料，而是其含有油、盐及皂类物质。

每个国家都有各自的法律规定，欧洲各国都有专门的公司做废液处理。

事实上，用户自行处理少量乳化废液是很不经济的。

乳化液一般是经过以下方式之一处理：升温；改变pH值（酸盐类破乳剂）；有机破乳剂；提高浓度（水蒸发掉）。

这些分离过程之后，紧跟着是膜过滤及生物分离过程。

至于用哪一过程更适合，这应该按具体情况，不同的地方法规，由专业化废液处理公司可提供适当建议。