池曉峰
多工位自動冷鐓機是緊固件生產中的關鍵設備。冷鐓機潤滑系統的作用是潤滑運動機件的接觸表面,以減小運動機件間的摩擦阻力和磨損,并通過潤滑油的循環,帶走熱量,降低溫度,延長機件和模具的使用壽命。潤滑劑一般選用32#機械油,性能指標按國家標準GB 443-1984的規定。
在潤滑系統中,由于工作過程中產生的各種雜質、水分、切屑、線材表面的磷化膜及油泥等污染,造成潤滑劑劣化、變質,使被潤滑零件表面磨損及損傷、腐蝕,從而使潤滑系統和模具發生故障,使用壽命縮短。所以,冷鐓機必須及時更換新油,保持潤滑劑的清潔,實施潤滑系統的污染控制。一般每六個月需換油一次,企業產生大量廢油。這些廢潤滑油,如果委托環保公司回收,需要支付處理費,而從節能減排的理念出發,廢油的再生回用,可以為企業節省大量費用。
傳統的廢油再生方法主要以硫酸白土處理技術為主,但處理過程中會產生大量的酸渣、堿渣和白土渣,對環境產生二次污染。根據國家頒布的《危險廢物污染防治技術政策》,該方法被明令禁止,鼓勵采用無污染再生工藝。
質量監督檢驗所的檢驗報告“廢油的檢驗結果”分別見表1和表2。

表1 試樣A檢驗報告(輕度污染)

表2 試樣B檢驗報告(重度污染)
1.自然沉降過濾工藝
(1)工藝流程。廢油→沉降→過濾→化驗→入庫,見圖1。

(2)工藝特點。沉降是利用水分和機械雜質密度比油大的原理,使水分和機械雜質沉降到下部。自制沉降槽直徑1.1m,高度1.51m,可同時設多個沉降槽。沉降一般采用兩種辦法,即常溫沉降和加溫沉降。常溫沉降就是在室內常溫下讓其沉降,時間較長,夏季需24~48h,冬季氣溫低,時間需要更長一些。為了加快沉降的速度,可在沉降槽內加裝蒸汽盤管,提高油溫,一般加熱油溫到50~80℃比較合適。如超過100℃,會使油沸騰而把下部的雜質和水分攪起,并使油加速氧化,降低了再生油的質量。廢油經沉降后,提取上部好油進行過濾,過濾的作用是將其中細小雜質過濾掉,底部的廢油再次進行沉降或另行處理。過濾一般采用自然壓力過濾法。自制濾油器的外形尺寸同沉降槽,內膽直徑1m,高度1.13m,過濾層采用多層毛氈材料,簡單易行。利用壓濾機的加壓過濾法,雖生產效率高,但過濾質量欠佳。
試樣A經自然沉降過濾工藝處理的檢驗結果見表3,試樣B經過較長時間的自然沉降,外觀顏色基本無變化。
(3)結論。這種工藝適用于潤滑油使用時間不長,變質程度不嚴重,雜質污物含量不大的廢油。設備投資成本低,處理成本極低,效率不高,再生油可以調配使用或降級使用。

表3 試樣A經自然沉降過濾工藝處理的檢驗結果
2.高速離心式分離工藝
(1)工藝流程。直接將分離機的進油管和排油管放在冷鐓機的外置油箱中,啟動離心機,工作一定時間停機開蓋,手工清除轉鼓內壁的渣,完后重新開機,反復循環處理,直至基本無渣為止。
(2)工藝特點。選用的離心式分離機,型號CRSS-1500M,技術參數:轉鼓轉速6930r/min,額定處理量1500L/h,功率2.2kW,手動排渣型。它是以高速離心機(自帶吸油泵及排油泵)來排除油中水分(從污水管排出)及雜質(手動排渣),工作原理是廢油在高速旋轉的轉鼓內,具有不同密度的多組分在離心力的作用下成圓環狀,密度最大的固體顆粒向外運動積聚在轉鼓的周壁,密度小的液體在最內層,由于轉鼓高速旋轉產生的離心力遠遠大于重力,因此離心分離只需較短的時間即能獲得重力分離的效果。排出的渣呈黑色膠狀。試樣B經離心分離工藝多次循環處理的檢驗結果見表4。

表4 試樣B經離心分離工藝多次循環處理的檢驗結果
(3)結論。這種工藝僅僅能去除潤滑劑中一定量的雜質,延長潤滑劑的使用壽命,但處理效果欠佳,再生后的潤滑油質量指標和外觀顏色均不符合新潤滑油的規定。
3.陶瓷膜精密過濾工藝
膜技術是新一代工業分離技術,可以去除廢潤滑油中的水分、固體顆粒和膠質成分,得到清潔、透明的油液,具有能耗低、高效率、無污染等優點。陶瓷膜是由經過高溫燒結的陶瓷材料制成的分離膜。目前國內絕大部分研究者都是用有機膜來處理廢潤滑油,但在油體系中有機膜通量低,材料易老化,壽命短并且不耐高溫,導致再生油產量低。而無機膜機械強度大、耐酸堿性、耐高溫、通量大的特點使得其在廢潤滑油再生領域擁有獨特的優勢。
(1)工藝流程。廢油沉降→進料→陶瓷膜過濾?反沖→凈油→化驗→入庫,見圖2。經預處理的廢油進入料液罐,啟動供料泵、循環泵,緩慢打開膜組件滲透閥門,將運行壓力控制在0.2MPa左右,運行溫度在40~80℃,按要求不間斷補充料液。
(2)工藝特點。選用的陶瓷膜精密過濾設備,過濾面積18m2,分離精度0.2μm。采用南京工業大學膜科學技術研究所專利技術《一種凈化廢潤滑油的方法》,發明專利號ZL200810024948.5,廢油再生通量穩定,過濾通量為7~8L/m2·h,再生油產量可達85L/h,再生油品質高,清潔度達NAS5級,各項指標均達到或超過相關要求。采用PLC全自動控制,勞動強度低。耗電量10kW·h。試樣A、B經陶瓷膜精密過濾工藝處理后的結果見表5。


表5 試樣A、B經陶瓷膜精密過濾工藝處理后檢驗結果