冷軋軋機(jī)乳化液凈化及油泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

王 鄭，易守安,安 杰

（馬鞍山鋼鐵股份有限公司冷軋總廠，安徽馬鞍山 243000）

引言

冷軋軋機(jī)乳化液具有冷卻和潤(rùn)滑軋輥和鋼帶的功能，乳化液系統(tǒng)內(nèi)的殘鐵、灰分等含量直接影響乳化液的穩(wěn)定性，使整個(gè)乳化液變黑，影響乳化液的潤(rùn)滑性能，且易造成鋼帶表面劃傷，影響鋼帶表面的反射率。乳化液使用過(guò)程中產(chǎn)生大量鐵粉，導(dǎo)致板材表面殘鐵、殘油量大，清潔度差。傳統(tǒng)的磁過(guò)濾器，因磁棒設(shè)計(jì)差別[1]，效果相差很大；缺少導(dǎo)流設(shè)計(jì)，乳化液很難均勻、全部流經(jīng)磁過(guò)濾器，過(guò)濾效果相差很大。主要過(guò)濾物鐵粉和油泥，通常為離線(xiàn)取樣檢測(cè)，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)板帶表面質(zhì)量的影響[2]。過(guò)濾物鐵粉和油泥等危廢，廠內(nèi)無(wú)法及時(shí)處理給環(huán)保帶來(lái)巨大壓力[3]。

1 高效導(dǎo)流式磁過(guò)濾裝置設(shè)計(jì)

設(shè)備由磁棒鏈、刮削裝置和傳動(dòng)裝置等組成。待過(guò)濾的乳化液或堿液經(jīng)導(dǎo)流后、均勻流經(jīng)磁棒鏈，液體內(nèi)鐵粉等磁性物質(zhì)被磁棒吸附，經(jīng)傳動(dòng)磁棒鏈做有規(guī)律的循環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)，鐵粉和油泥被刮削裝置刮下，并被排屑機(jī)構(gòu)導(dǎo)出[4]。裝置結(jié)機(jī)見(jiàn)圖1。工藝流程見(jiàn)圖2。

圖1 裝置結(jié)構(gòu)圖

圖2 工藝流程圖

2 乳化液、堿液鐵含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及磁過(guò)濾器過(guò)濾閉環(huán)控制設(shè)計(jì)

2.1 鐵含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)

鐵含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)新型傳感器及其監(jiān)測(cè)方法。該傳感器包括探測(cè)管道，在探測(cè)管道的兩個(gè)端口處管道內(nèi)壁分別設(shè)置有第一電容探頭和第二電容探頭，探測(cè)管道外壁上設(shè)置有除鐵器以及與接線(xiàn)。其監(jiān)測(cè)方法采用電磁除鐵技術(shù)，利用電容探頭對(duì)除鐵前后油品介電常數(shù)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、功耗小，響應(yīng)快的特點(diǎn)；能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)運(yùn)行油中的鐵含量來(lái)監(jiān)控過(guò)濾效果及對(duì)板帶表面質(zhì)量的影響。傳感器結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3。過(guò)濾效果狀態(tài)監(jiān)控見(jiàn)圖4。

圖3 傳感器結(jié)構(gòu)圖

圖4 過(guò)濾效果狀態(tài)監(jiān)控原理圖

2.2 在線(xiàn)監(jiān)控及閉環(huán)控制

設(shè)計(jì)在線(xiàn)監(jiān)控及閉環(huán)控制系統(tǒng)，PLC 原始設(shè)定好刮刀速度、磁棒循環(huán)速度。鐵含量傳感器反饋顯示過(guò)濾效果（采樣周期30 min），達(dá)到報(bào)警值后PLC修正刮刀速度、磁棒循環(huán)速度及提示更換磁力更大的磁棒。見(jiàn)圖5。

圖5 系統(tǒng)閉環(huán)控制原理圖

3 環(huán)保高效過(guò)濾物高溫碳化處理技術(shù)

乳化液堿液過(guò)濾物約600 t/年。通過(guò)特殊的高溫密封件使有機(jī)物處置實(shí)現(xiàn)高溫高速無(wú)氧碳化，將油泥中的有機(jī)物、礦物油等物質(zhì)快速分解減量。有機(jī)質(zhì)快速熱解（碳化）為碳粒+氣體。具有以下優(yōu)勢(shì)。（1）高溫?zé)o氧碳化，環(huán)境負(fù)擔(dān)為零。（2）充分利用有機(jī)質(zhì)熱能。產(chǎn)物再生碳可資源化利用。

圖6 過(guò)濾物高溫碳化處理裝置結(jié)構(gòu)圖

圖7 過(guò)濾物高溫碳化處理裝置實(shí)物圖

4 結(jié)論

冷軋軋機(jī)乳化液具有冷卻和潤(rùn)滑軋輥和鋼帶的功能，乳化液系統(tǒng)內(nèi)的殘鐵、灰分等含量直接影響整個(gè)乳化液的穩(wěn)定性，傳統(tǒng)磁過(guò)濾器因磁棒設(shè)計(jì)差別，過(guò)濾效果相差很大。 主要過(guò)濾物鐵粉和油泥，通常為離線(xiàn)取樣檢測(cè)，無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控對(duì)板帶表面質(zhì)量的影響。過(guò)濾物鐵粉和油泥等危廢，廠內(nèi)無(wú)法及時(shí)處理給環(huán)保帶來(lái)巨大壓力。針對(duì)冷軋軋機(jī)乳化液凈化及油泥處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)了一種高效導(dǎo)流式磁過(guò)濾裝置及鐵含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)及磁過(guò)濾器過(guò)濾閉環(huán)控制系統(tǒng)。針對(duì)含鐵量較高的過(guò)濾物油泥使用了環(huán)保高效過(guò)濾物高溫碳化處理技術(shù)，從而達(dá)到對(duì)冷軋軋機(jī)乳化液的高效、智能、環(huán)保凈化。