冷轧轧机乳化液净化及油泥处理系统设计及应用

王 郑，易守安,安 杰

（马鞍山钢铁股份有限公司冷轧总厂，安徽马鞍山 243000）

引言

冷轧轧机乳化液具有冷却和润滑轧辊和钢带的功能，乳化液系统内的残铁、灰分等含量直接影响乳化液的稳定性，使整个乳化液变黑，影响乳化液的润滑性能，且易造成钢带表面划伤，影响钢带表面的反射率。乳化液使用过程中产生大量铁粉，导致板材表面残铁、残油量大，清洁度差。传统的磁过滤器，因磁棒设计差别[1]，效果相差很大；缺少导流设计，乳化液很难均匀、全部流经磁过滤器，过滤效果相差很大。主要过滤物铁粉和油泥，通常为离线取样检测，无法实时监控对板带表面质量的影响[2]。过滤物铁粉和油泥等危废，厂内无法及时处理给环保带来巨大压力[3]。

1 高效导流式磁过滤装置设计

设备由磁棒链、刮削装置和传动装置等组成。待过滤的乳化液或碱液经导流后、均匀流经磁棒链，液体内铁粉等磁性物质被磁棒吸附，经传动磁棒链做有规律的循环转动，铁粉和油泥被刮削装置刮下，并被排屑机构导出[4]。装置结机见图1。工艺流程见图2。

图1 装置结构图

图2 工艺流程图

2 乳化液、碱液铁含量在线监测及磁过滤器过滤闭环控制设计

2.1 铁含量在线监测

铁含量在线监测新型传感器及其监测方法。该传感器包括探测管道，在探测管道的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头和第二电容探头，探测管道外壁上设置有除铁器以及与接线。其监测方法采用电磁除铁技术，利用电容探头对除铁前后油品介电常数变化进行监测。具有结构简单，成本低、功耗小，响应快的特点；能够实时准确监测运行油中的铁含量来监控过滤效果及对板带表面质量的影响。传感器结构见图3。过滤效果状态监控见图4。

图3 传感器结构图

图4 过滤效果状态监控原理图

2.2 在线监控及闭环控制

设计在线监控及闭环控制系统，PLC 原始设定好刮刀速度、磁棒循环速度。铁含量传感器反馈显示过滤效果（采样周期30 min），达到报警值后PLC修正刮刀速度、磁棒循环速度及提示更换磁力更大的磁棒。见图5。

图5 系统闭环控制原理图

3 环保高效过滤物高温碳化处理技术

乳化液碱液过滤物约600 t/年。通过特殊的高温密封件使有机物处置实现高温高速无氧碳化，将油泥中的有机物、矿物油等物质快速分解减量。有机质快速热解（碳化）为碳粒+气体。具有以下优势。（1）高温无氧碳化，环境负担为零。（2）充分利用有机质热能。产物再生碳可资源化利用。

图6 过滤物高温碳化处理装置结构图

图7 过滤物高温碳化处理装置实物图

4 结论

冷轧轧机乳化液具有冷却和润滑轧辊和钢带的功能，乳化液系统内的残铁、灰分等含量直接影响整个乳化液的稳定性，传统磁过滤器因磁棒设计差别，过滤效果相差很大。 主要过滤物铁粉和油泥，通常为离线取样检测，无法实时监控对板带表面质量的影响。过滤物铁粉和油泥等危废，厂内无法及时处理给环保带来巨大压力。针对冷轧轧机乳化液净化及油泥处理系统设计及关键技术进行研究，设计了一种高效导流式磁过滤装置及铁含量在线监测及磁过滤器过滤闭环控制系统。针对含铁量较高的过滤物油泥使用了环保高效过滤物高温碳化处理技术，从而达到对冷轧轧机乳化液的高效、智能、环保净化。