CN102240518B - 轧机乳化液的浓度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轧机乳化液的浓度调节方法，采取下列步骤：（1）根据油的性状要求，将原油温度和乳化液温度分别设定为T1和T2；（2）根据某个生产时段乳化液供液箱内需要补充的乳化液的浓度C来确定需要投加的原油量Q1和需要投加的水量Q2；（3）计算确定好投加量后，通过一流量计设定投加量Q1，通过另一流量计设定投加量Q2；（4）启动脱盐水泵，根据联锁功能，加油泵自动打开，进行油水投加，PLC自动计算出脱盐水泵投加Q2的水量所需的时间T，达到一个合适的转速。采用本方法，对浓度的控制精度高，油水混合充分，大大减少了补液过程中的轧制油易流失，从而节省了系统的油耗，使得油水混合的乳化能力更好。

Description

轧机乳化液的浓度调节方法

技术领域

本发明属于冶金制造领域，特别涉及一种轧机乳化液的浓度调节与控制方法。

背景技术

目前，五机架冷连轧机一般采用乳化液作为轧机的冷却和润滑剂，在生产过程中，一方面，由于机组的消耗和损耗，乳化液的浓度会不断降低，需要对乳化液的浓度进行补充；另外，根据不同的轧制模式，乳化液的浓度也不同，也需要进行浓度的调整（将浓度调高或调低，浓度在0.5%～6%范围之间）。乳化液的浓度对轧机的润滑至关重要，直接影响到轧制是否正常运行以及产品的板面质量，乳化液浓度的调节在乳化液系统中起到重要作用。

乳化液的浓度调节是通过向系统中加水和加油来完成的。在现有的冷连轧机乳化液系统中，大多采用直接向乳化液供液箱内分别投加油和脱盐水的方法来完成，由于油和水独立投加，油通常未经充分混合后即被供液主泵输送进入轧机，而被系统中的轧机收集槽、机械设备等截流。

该方法主要存在以下问题：

1、浓度控制精度低，影响乳化液的品质。

2、油水混合不充分，影响轧制质量。

3、轧制油容易流失、系统油耗高。

因此，有必要设计一种改进的轧机乳化液的浓度调节方法，以完善现有的乳化液浓度调节方法。

发明内容

本发明的任务是提供一种改进的轧机乳化液的浓度调节方法，它解决了上述现有技术的轧机乳化液浓度配制过程中浓度控制精度低、油水混合不充分、轧制油容易流失和浪费以及油耗高等问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种轧机乳化液的浓度调节方法，采取下列步骤：

（1）根据油的性状要求，将原油温度和乳化液温度分别设定为T1和T2；

（2）根据某个生产时段乳化液供液箱内需要补充的乳化液的浓度C来确定需要投加的原油量Q1和需要投加的水量Q2；

（3）计算确定好投加量后，通过一流量计设定投加量Q1，通过另一流量计设定投加量Q2；

其中使用的加油泵、脱盐水泵、流量计以及乳化液供液箱的液位、脱盐水罐的液位、原油罐的液位均通过PLC联锁控制；

在加油和加水的管道上设置油水混合装置，以将油和水高效混合；

（4）当设定好流量计分别为Q1、Q2后，启动脱盐水泵，根据联锁功能，加油泵自动打开，进行油水投加，油水通过油水混合装置进行高效混合后进入乳化液供液箱，根据系统的联锁和控制功能，PLC自动计算出脱盐水泵投加Q2的水量所需的时间T，使得时间T与变频泵进行变频控制，最终达到一个合适的转速，确保变频泵也在时间T内完成了Q1的油的投加；当Q1、Q2同时完成后，加油泵和脱盐水泵同时关闭，完成一个添加周期。

所述加油泵为变频泵。

所述加油和加水在时间上设定为同步，即同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，以保证油水的混合充分。

所述同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，其步骤为：

首先将加油泵和脱盐水泵的启动命令进行有效的联锁，即脱盐水泵开，则加油泵也自动打开，做到启动的联锁；

而同时投加完成是通过系统根据投加的Q2值和脱盐水泵出口流量计的瞬时流量或流速，系统通过PLC计算确定Q2值的脱盐水需要投加时间T2，使得T2值作为加油泵的变频控制参数，T2值和变频泵实现矢量控制，从而保证在T2时间内，原油投加量Q1也正好完成，从而满足同步结束加油和加水的要求。

所述PLC联锁控制包括：

脱盐水泵根据流量计的设定进行联锁控制；

脱盐水泵与加油泵进行联锁控制；

加油泵的变频控制与脱盐水泵的投加时间联锁控制；

加油泵的停止根据流量计的设定进行联锁控制；

加油泵与原油罐内的液位联锁控制；

脱盐水泵与脱盐水罐内的液位联锁控制。

所述原油罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁，将温度保持在最佳的温度范围内。

所述脱盐水罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁，将温度保持在最佳的温度范围内。

按本发明的方法，采用原油和脱盐水自动混合投加的方式，按照当前测定的乳化液浓度C1和系统中的乳化液体积V1，结合系统需要的目标浓度C0，计算确定向乳化液主箱内投加原油和脱盐水的量Q1和Q2，通过向供液主箱中投加油水混合物，使主箱内乳化液的浓度达到目标浓度C0，满足轧机的使用要求。

确定好投加量Q1、Q2后，通过对各自对应的流量计的投加量Q1、Q2进行设定后，在操作面板上启动脱盐水泵进行投加后，根据设定的浓度要求，系统能够自动识别是否需要启动原油泵，且油和水可以同步进入到设置在管路上的高效混合的油水混合装置内，经过高效混合的油水混合物进入到乳化液的供液主箱内，原油泵为变频泵，与脱盐水泵的投加时间T进行变频率控制，脱盐水泵和原油泵根据系统联锁作用，同步完成加油动作，使得新补充的油和水能充分混合和乳化。

采用本方法，对浓度的控制精度高，油水混合充分，大大减少了补液过程中的轧制油易流失，从而节省了系统的油耗。针对油的特性，根据油在不同温度下的混合、乳化能力的不同，将原油罐和脱盐水罐的温度设定在较好的范围内，使得油水混合的乳化能力更好。

本发明的轧机乳化液的浓度调节方法的主要优点如下：

1、浓度控制精度高。

2、油水混合充分，确保了乳化液的质量。

3、轧制油不易流失，降低了系统油耗。

4、自动化程度高，一次输入，一键操作。

5、操作运行简便，系统稳定。

具体实施方式

按本发明的一种轧机乳化液的浓度调节方法，采取下列步骤：

第1步：根据油的性状要求，将原油温度和乳化液的温度分别设定为T1和T2。

第2步：根据某个生产时段，乳化液供液箱内需要补充的乳化液的浓度C来确定需要投加的原油的量Q1和需要投加的水量Q2。

第3步：计算确定好投加量后，通过一流量计设定投加量Q1，通过另一流量计设定投加量Q2。

需要说明的是，使用的加油泵、脱盐水泵、流量计以及乳化液供液箱的液位、脱盐水罐的液位、原油罐的液位均通过PLC联锁控制，且加油泵为变频泵。

在实际应用中，在加油和加水的管道上设置了能够高效混合油和水的油水混合装置，能将油和水进行很好地混合。同时为了能够充分保证所有添加的油能和水充分混合后再投加到供液主箱中，本技术能够满足加油和加水的时间同步，即同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，保证了油水的混合充分。

为了保证同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，在本技术中做了以下改进：首先将加油泵和脱盐水泵的启动命令进行有效的联锁，即脱盐水泵开，则加油泵也会自动打开，做到了启动的联锁。而同时投加完成是通过系统根据投加的Q2值和脱盐水泵出口流量计的瞬时流量（流速），系统计算确定Q2值的脱盐水需要投加时间T2（通过PLC计算的），使得T2值作为加油泵的变频控制参数，T2值和变频泵实现矢量控制，从而保证在T2时间内，原油投加量Q1也正好完成，因此满足了同步结束加油和加水的要求。

第4步：当设定好流量计分别为Q1、Q2后，启动脱盐水泵，根据联锁功能，加油泵会自动打开，进行油水投加，油水通过高效的油水混合装置进行高效混合后进入乳化液供液箱。根据系统的联锁和控制功能，PLC会自动计算出脱盐水泵投加Q2的水量所需要的时间T，使得时间T与变频泵进行变频控制，最终达到一个合适的转速，确保变频泵也在时间T内完成了Q1的油的投加。当Q1、Q2同时完成后，加油泵和脱盐水泵同时关闭，完成一个添加周期。

按本发明的方法，系统自动化程度高，一次输入，一键投加，其主要的PLC自动化联锁控制包括：脱盐水泵根据流量计的设定进行联锁控制；脱盐水泵与加油泵进行联锁控制；加油泵的变频控制与脱盐水泵的投加时间联锁控制；加油泵的停止根据流量计的设定进行联锁控制；加油泵与原油罐内的液位联锁控制；脱盐水泵与脱盐水罐内的液位联锁控制。

本发明在实际应用中，脱盐水泵采用手动操作，加油泵采用自动控制，加油泵的开启根据脱盐水泵联锁控制，确保加油泵和脱盐水泵同时开始投加。加油泵采用变频泵，且其频率与脱盐水泵的投加量结合PLC计算的投加时间进行矢量控制，确保加油泵和脱盐水泵同时结束投加。一流量计设置在加油泵的出口管路上，另一流量计设置在脱盐水泵的出口管路上；将流量计设置在有压管路上，使得计量精度更高。

油和水在进入乳化液供液箱前，必须先经过高效油水混合装置进行混合后再进入乳化液供液箱，且高效油水混合装置设置在上述两个流量计的后面。

原油罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁，将温度保持在最佳的温度范围内。脱盐水罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁，将温度保持在最佳的温度范围内。

采用本发明的轧机乳化液的浓度调节方法，创造性地解决了现有方法无法解决的轧机乳化液浓度配制过程中浓度控制精度低、油水混合不充分、轧制油容易流失和浪费以及油耗高等问题。

当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变化、变型等都将落在本发明权利要求的范围内。

Claims (6)

1.一种轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，采取下列步骤：

（1）根据油的性状要求，将原油温度和乳化液温度分别设定为T1和T2；

（2）根据某个生产时段乳化液供液箱内需要补充的乳化液的浓度C来确定需要投加的原油量Q1和需要投加的水量Q2；

（3）计算确定好投加量后，通过一流量计设定投加量Q1，通过另一流量计设定投加量Q2；

其中使用的加油泵、脱盐水泵、流量计以及乳化液供液箱的液位、脱盐水罐的液位、原油罐的液位均通过PLC联锁控制；

在加油和加水的管道上设置油水混合装置，以将油和水高效混合；

（4）当设定好流量计分别为Q1、Q2后，启动脱盐水泵，根据联锁功能，加油泵自动打开，进行油水投加，油水通过油水混合装置进行高效混合后进入乳化液供液箱，根据系统的联锁和控制功能，PLC自动计算出脱盐水泵投加Q2的水量所需的时间T，使得时间T与变频泵进行变频控制，最终达到一个合适的转速，确保变频泵也在时间T内完成了Q1的油的投加；当Q1、Q2同时完成后，加油泵和脱盐水泵同时关闭，完成一个添加周期；

所述加油泵为变频泵。

2.根据权利要求1所述的轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，所述加油和加水在时间上设定为同步，即同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，以保证油水的混合充分。

3.根据权利要求2所述的轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，所述同步开始加油和加水，同步结束加油和加水，其步骤为：

首先将加油泵和脱盐水泵的启动命令进行有效的联锁，即脱盐水泵开，则加油泵也自动打开，做到启动的联锁；

而同时投加完成是通过系统根据投加的Q2值和脱盐水泵出口流量计的瞬时流量或流速，系统通过PLC计算确定Q2值的脱盐水需要投加时间T，使得T值作为加油泵的变频控制参数，T值和变频泵实现矢量控制，从而保证在T时间内，原油投加量Q1也正好完成，从而满足同步结束加油和加水的要求。

4.根据权利要求1所述的轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，所述PLC联锁控制包括：

脱盐水泵根据流量计的设定进行联锁控制；

脱盐水泵与加油泵进行联锁控制；

加油泵的变频控制与脱盐水泵的投加时间联锁控制；

加油泵的停止根据流量计的设定进行联锁控制；

加油泵与原油罐内的液位联锁控制；

脱盐水泵与脱盐水罐内的液位联锁控制。

5.根据权利要求1所述的轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，所述原油罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁。

6.根据权利要求1所述的轧机乳化液的浓度调节方法，其特征在于，所述脱盐水罐内设置蒸汽加热装置，并与蒸汽加热装置的温度计联锁。