冷軋軋機乳化液凈化及油泥處理系統設計及應用

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

冷軋軋機乳化液具有冷卻和潤滑軋輥和鋼帶的功能，乳化液系統內的殘鐵、灰分等含量直接影響乳化液的穩定性，使整個乳化液變黑，影響乳化液的潤滑性能，且易造成鋼帶表面劃傷，影響鋼帶表面的反射率。乳化液使用過程中產生大量鐵粉，導致板材表面殘鐵、殘油量大，清潔度差。傳統的磁過濾器，因磁棒設計差別[1]，效果相差很大；缺少導流設計，乳化液很難均勻、全部流經磁過濾器，過濾效果相差很大。主要過濾物鐵粉和油泥，通常為離線取樣檢測，無法實時監控對板帶表面質量的影響[2]。過濾物鐵粉和油泥等危廢，廠內無法及時處理給環保帶來巨大壓力[3]。

1 高效導流式磁過濾裝置設計

設備由磁棒鏈、刮削裝置和傳動裝置等組成。待過濾的乳化液或堿液經導流后、均勻流經磁棒鏈，液體內鐵粉等磁性物質被磁棒吸附，經傳動磁棒鏈做有規律的循環轉動，鐵粉和油泥被刮削裝置刮下，并被排屑機構導出[4]。裝置結機見圖1。工藝流程見圖2。

圖1 裝置結構圖

圖2 工藝流程圖

2 乳化液、堿液鐵含量在線監測及磁過濾器過濾閉環控制設計

2.1 鐵含量在線監測

鐵含量在線監測新型傳感器及其監測方法。該傳感器包括探測管道，在探測管道的兩個端口處管道內壁分別設置有第一電容探頭和第二電容探頭，探測管道外壁上設置有除鐵器以及與接線。其監測方法采用電磁除鐵技術，利用電容探頭對除鐵前后油品介電常數變化進行監測。具有結構簡單，成本低、功耗小，響應快的特點；能夠實時準確監測運行油中的鐵含量來監控過濾效果及對板帶表面質量的影響。傳感器結構見圖3。過濾效果狀態監控見圖4。

圖3 傳感器結構圖

圖4 過濾效果狀態監控原理圖

2.2 在線監控及閉環控制

設計在線監控及閉環控制系統，PLC 原始設定好刮刀速度、磁棒循環速度。鐵含量傳感器反饋顯示過濾效果（采樣周期30 min），達到報警值后PLC修正刮刀速度、磁棒循環速度及提示更換磁力更大的磁棒。見圖5。

圖5 系統閉環控制原理圖

3 環保高效過濾物高溫碳化處理技術

乳化液堿液過濾物約600 t/年。通過特殊的高溫密封件使有機物處置實現高溫高速無氧碳化，將油泥中的有機物、礦物油等物質快速分解減量。有機質快速熱解（碳化）為碳粒+氣體。具有以下優勢。（1）高溫無氧碳化，環境負擔為零。（2）充分利用有機質熱能。產物再生碳可資源化利用。

圖6 過濾物高溫碳化處理裝置結構圖

圖7 過濾物高溫碳化處理裝置實物圖

4 結論

冷軋軋機乳化液具有冷卻和潤滑軋輥和鋼帶的功能，乳化液系統內的殘鐵、灰分等含量直接影響整個乳化液的穩定性，傳統磁過濾器因磁棒設計差別，過濾效果相差很大。 主要過濾物鐵粉和油泥，通常為離線取樣檢測，無法實時監控對板帶表面質量的影響。過濾物鐵粉和油泥等危廢，廠內無法及時處理給環保帶來巨大壓力。針對冷軋軋機乳化液凈化及油泥處理系統設計及關鍵技術進行研究，設計了一種高效導流式磁過濾裝置及鐵含量在線監測及磁過濾器過濾閉環控制系統。針對含鐵量較高的過濾物油泥使用了環保高效過濾物高溫碳化處理技術，從而達到對冷軋軋機乳化液的高效、智能、環保凈化。