CN102601136A - 一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统及其乳化液运行方法 - Google Patents

Abstract

一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，包括：顺序连接的乳化液箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-乳化液箱，所述乳化液箱通入轧制油和工业脱盐水，其特征在于，在所述乳化液箱进行轧制油的分散和乳化液的加热，在所述磁性过滤设备-真空过滤设备之间设置另一乳化液脏箱，该乳化液脏箱同时另路连通并接受来自乳化液箱的溢流液，所述真空过滤设备同时连接至乳化液箱-温度控制装置的连接管路，所述乳化液脏箱也可通入轧制油和工业脱盐水。与传统单机架乳化液系统的差异在于本发明提出了两个既可独立运行，又可联合运行的乳化液箱体以满足单机架轧机生产时快速开机、连续生产和生产清洁性的需求。

Description

一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统及其乳化液运行方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，具体地，本发明涉及冶金冷轧机润滑系统，更具体地，本发明涉及一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统及其乳化液运行方法。 

背景技术

现代带钢在冷轧过程中一般使用乳化液进行冷却及润滑生产，所谓冷轧乳化液，是将含有各类表面活性剂的轧制油在搅拌器的作用下，在水中破碎成具有一定粒度的乳化液。为了节约轧制油的消耗量，单机架可逆轧机通常都使用如图1所示的乳化液循环流程。 

所述乳化液系统总体的流程为：乳化液箱配置乳化液-温度控制装置精确控制喷射到轧机的乳化液的温度-喷射装置喷射一定压力流量的乳化液-轧机-收集装置回收乳化液-磁性过滤设备过滤含油铁粉-真空过滤设备过滤大颗粒油污-乳化液箱，这一循环系统将使用后乳化液进行净化和过滤处理，同时在乳化液箱内对轧制油进行重新的搅拌配置供给轧机生产。特别需要指出的是上述的乳化液系统中，真空过滤设备和磁性过滤设备的布置位置可以互换。 

采用上述设计的单机架轧机组乳化液系统，在使用中会面临一些问题，主要是单机架可逆轧机普遍生产钢种较多，随着生产的进行会生成大量的摩擦铁粉带入乳化液中，同时轧制油也易快速变质在冷轧乳化液中生成油泥、变质浮油等脏物。此外，在轧机设备中的液压油和轴承润滑油等物质也会随时泄漏进入乳化液，虽然磁性过滤设备器和真空过滤设备器能过滤大部分的铁粉及油泥脏污，但对于乳化液内的各种轧机润滑油脂及变质轧制油、杂油等没有很好的过滤效果。 

因此随着生产的进行，各类脏污产生后，常发生轧制钢板表面清洁性欠佳的问题，需要停机并将乳化液箱内的搅拌/分散设备停止运行，让各类杂油在重力的作用下上浮用专用的设备进行去除，由于长期停机会影响轧机的开工率，因此杂油及脏污等不能得到充分上浮去除，影响轧制钢板产品的清洁性。 

另外，在单机架可逆轧机生产时，有时需要对不同钢种采用不同浓度和温度的乳化液进行生产。因此，在钢种切换前常会停止轧机运行，根据需要重新配置 乳化液，引起轧机在此段时间内无法运行，显著影响了生产效率。 

针对此不足开展了相应检索，发现在冷轧生产用的乳化液系统相关领域内，有如下一些专利： 

The rolling oil circulation supply method and cold rolling facility in cold rolling(JP2011200879A，川崎制铁)，描述了一种新型的循环式乳化液系统，与传统不同的是，将循环的乳化液分离成轧制油和低浓度乳化液，并将这两部分液体分别在专有的系统设备内循环，这样就能非常易于实现铁粉和泡沫等物质的去除，并在运行过程中能有效降低轧制油的消耗。 

Verfahren zum Walzen eines Walzguts(DE10200905626A，SMS西马克)，主要描述了乳化液的流动喷射装置方法，即将轧制过程中沿着带钢轧制方向的下游机架生产过程中产生的热量，用乳化液冷却并通过换热器换热给上游机架冷却乳化液，以提升其温度的方法。通过对传统乳化液喷射装置系统的改进，有效利用轧制过程产生的热量，达到节约能源。 

Method for removing iron from circulating emulsion，and cold-rolling equipment(JP201083808A，JFE)，主要描述一种有效去除富含在乳化液系统中的铁粉的方法，主要是在传统乳化液系统中增设专用的设备将含有铁粉的轧制油从乳化液中萃取出来，并再将铁粉从轧制油中分离出来移除，最后将净化的轧制油再次回用到乳化液中达到高效出去铁粉的目的。 

The supply method and tandem-type cold rolling mill of a rolling oil(JP2011056577A，JFE)，主要描述了一种连轧机运行的供给乳化液的方法，和传统乳化液供给方法不同的是，将1-4机架采用高浓度且相同浓度的乳化液，而在第5机架采用低浓度大颗粒的乳化液，达到有效降低轧辊和带钢表面残留轧制油的目的。 

The lubricating oil supply method in cold rolling，a cold rolling mill，and the manufacturing method of a cold rolled sheet steel(JP2011051001A，川崎制铁)，主要描述了一种连轧机用的新型乳化液系统，与传统不同的是在乳化液系统内设置专门的震动分离装置将乳化液分离成富含油/水的两部分再在分别利用的方法，采用此发明主要针对大压下率产品生产过程提高轧速。 

上述的专利主要在传统乳化液的喷射装置及供给设备做出改进，此外还针对传统乳化液系统进行改进，改变乳化液在作为一种液体循环运行的特点而将轧制后的乳化液进行油/水两相分离处理。这些专利提出的内容都与本发明提出的乳化液系统有着本质的区别。 

发明内容

本发明针对上述单机架乳化液系统的一些不足，提出了一种新型的乳化液系统，与传统单机架乳化液系统的差异在于本发明提出了两个即可独立运行，又可联合运行的乳化液箱体以满足单机架轧机生产时快速开机、连续生产和生产清洁性的需求。 

一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，包括：顺序连接的第一乳化液箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-搜集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-第一乳化液箱，所述第一乳化液箱通入轧制油和工业脱盐水，其特征在于， 

在所述第一乳化液箱进行轧制油分散和乳化液加热，在所述磁性过滤设备-真空过滤设备之间设置第二乳化液箱，所述第二乳化液箱为乳化液脏箱，即在所述两个乳化液箱同时使用的情况下，所述第二乳化液箱内要承接所述第一乳化液箱中溢流过来的浮油、脏污、杂油，其中乳化液相对较“脏”，该乳化液脏箱同时另路连通并接受来自第一乳化液箱的溢流液，所述真空过滤设备同时连接至第一乳化液箱-温度控制装置的连接管路，所述乳化液脏箱也可通入轧制油和工业盐水。 

根据本发明所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，其特征在于， 

所述第一乳化液箱为乳化液净箱，即在两个乳化液箱体同时使用的情况下，第一乳化液箱箱内乳化液中累积的浮油、脏污、杂油溢流到第二乳化液箱，所述第一乳化液箱其乳化液相对较“干净”，用来喷射供应轧机生产。 

可在所述乳化液净箱和乳化液脏箱进行撇油操作。 

根据本发明所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程为： 

经第一乳化液箱，即，乳化液净箱，同时发生至乳化液脏箱的溢流到-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-第二乳化液箱，即乳化液脏箱，同时接受乳化液净箱的溢流液-真空过滤设备-第一乳化液箱。 

根据本发明所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程包括： 

第二乳化液箱，即乳化液脏箱-真空过滤设备-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-第二乳化液箱。 

根据本发明所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程包括： 

第一乳化液箱，即乳化液净箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-第一乳化液箱，乳化液净箱。 

本发明主要的工艺流程布置如下图2，系统内设置一个乳化液净箱，其上布置有新鲜轧制油和工业水的入口管道，同时配置有加热装置起到加热乳化液的作用，所述的加热装置可以是各类常见的电加热和蒸汽加热设备，其主要将乳化液加热到40-65℃。 

此外，乳化液净箱内还配备分散装置，主要起到破碎轧制油维持乳化液内油滴在一定粒度范围内的作用，此装置可以是安装在乳化液箱体上的高压喷嘴设备，优选采用如图3所示的搅拌器。通常情况下不开启分散装置以保持乳化液净箱内的杂油及变质油污能充分浮起在净箱内乳化液的表层，同时根据生产产品的需求，可以在净箱内装置有撇油装置去除杂油和变质浮油；所述的撇油装置指的是各类乳化液处理设备中常见的刮板式、漏斗式、管式吸附、带式撇油器，优选是刮板式、带式撇油器。 

其后将净箱内的乳化液送入温度控制装置装备以精确控制喷射装置到机架的液体温度，所述的温度控制装置装置通常是板式换热器，其控制的乳化液温度通常在40～65℃，优选在50～60℃之间。其后乳化液通过喷嘴喷射装置到轧机内使用，喷射装置的压力控制在200～1000Kpa，优选在500～800Kpa。在乳化液在轧机经过润滑使用后回流到收集装置装置内，再经过一个磁性过滤设备器过滤含油铁粉，本发明对所述的磁性过滤设备设备没有特殊要求，即可以是各类常见的采用电磁原理制作的电磁过滤器，也可以是采用永磁铁制作的永磁过滤器。 

其后，将乳化液输送进入一个专用的乳化液脏箱，新鲜轧制油和工业水可由外部直接加入，乳化液脏箱同样配置有前述的分散/加热装置，轧制时控制其处于时常运行的状态以严格控制乳化液的温度及油滴的粒度大小分布，脏箱装配有撇油设备。需要特别说明的是，在一种乳化液运行模式下，乳化液净箱、脏箱互相连通，人为控制乳化液净箱里的搅拌分散装置为关闭，让乳化液内的杂油、脏污自由上浮且控制净箱里的液位始终高于乳化液脏箱的液位，确保净箱内乳化液表层富含的杂油、脏污等通过两个箱体之间排列的专用管路输送到脏箱内，此专用管路也可关闭运行；离开乳化液脏箱的乳化液流入真空过滤设备装置过滤除去大颗粒的脏污，以进一步的净化，所述的真空过滤设备装置指的是Hoffman真空过滤设备；真空过滤设备出口的乳化液再被送入乳化液净箱，采用此种模式，能保证乳化液净箱内的液体始终处于最清洁的状态，直接喷射到轧机的乳化液无杂油、铁粉及大颗粒油污，生产清洁性非常优异，同时由于轧制油的搅拌破碎在脏箱内进行，生产时可全连续轧制无需停机等待撇油。 

除上述模式外，也可以将真空过滤设备器流出的乳化液直接送入温度控制装置而喷射到轧机上使用，在此种运行模式下，只使用乳化液脏箱，而可将乳化液 净箱当作备用乳化液箱体来用，此时可以在乳化液净箱内部配置完全不同浓度和温度的乳化液，当生产不同钢种而需要调整乳化液时可直接在线切换箱体，避免了只有一个乳化液箱体的等待配液时间，提高了生产率。 

同时，在本发明中磁性过滤设备和真空过滤设备之间还布置有专用的管路，在另一种乳化液运行模式下，乳化液可以避开其中的乳化液脏箱而流通进入乳化液净箱，此设计模式下可以让乳化液脏箱作为一个备箱使用，达到切换钢种时快速切换乳化液箱体的目的。 

需要特别说明的是，本发明中所提出的真空过滤设备设备及磁性过滤设备设备的位置可以互换。 

根据本发明的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统及其乳化液运行方法，与传统单机架乳化液系统比较，提出两个即可独立运行、又可联合运行的乳化液箱体以满足单机架轧机生产时快速开机、连续生产和生产清洁性的需求。 

附图说明

图1是现有单机架乳化液系统的示意简图； 

图2是新型单机架可逆轧机乳化液系统的示意简图； 

图3是一种搅拌装置的示意简图； 

图4是一种根据本发明提出的单机架乳化液系统的实施例图。 

图中，R1为第一乳化液箱，R2为第二乳化液箱，V1-V6为阀门，P1-P4为泵，1为冷轧机，2为搜集槽，3为板式冷却器，4为反冲洗过滤器，5为真空过滤装置，6为加热装置，7为搅拌器，8为磁性过滤器，9为回流箱，10为喷嘴阀站，11为带钢，12为挡板，13为撇油器。 

具体实施方式

以下，以实施例具体说明本发明的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法。 

实施例 

一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，包括：顺序连接的乳化液箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-乳化液箱，所述乳化液箱通入轧制油和工业脱盐水，在所述乳化液箱进行分散和加热，在所述磁性过滤设备-真空过滤设备之间设置一乳化液脏箱，该乳化液脏箱同时另路连通、并接受来自乳化液箱的溢流液，所述真空过滤设备同时连接至乳化液箱- 温度控制装置的连接管路，所述乳化液脏箱通入轧制油和工业脱盐水。 

根据本实施例，所述乳化液箱为乳化液净箱，根据本实施例，整个乳化液系统的整体运行方法流程为：乳化液净箱(同时溢流到乳化液脏箱)-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-乳化液脏箱(同时接受乳化液净箱的溢流液)-真空过滤设备-乳化液净箱。可在所述乳化液净箱和乳化液脏箱进行撇油操作。 

根据本发明，配置如上述图4的单机架乳化液系统。根据本发明系统，除前述的整体乳化液运行方法外，另有两种，共计共有三种主要的运行模式： 

第一种模式下如图4那样，关闭图中V2、V6阀门，停止泵P3运行，别的阀门均开启。乳化液按照：乳化液净箱(同时溢流到乳化液脏箱)-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-乳化液脏箱(同时接受乳化液净箱的溢流液)-真空过滤设备-乳化液净箱，这一流程流动。系统内布置一个乳化液净箱，新鲜轧制油和工业水可以直接加入其内，同时乳化液净箱还配置的有蒸汽加热装置和搅拌器以加热和搅拌乳化液，乳化液温度控制装置在55℃。通常情况下搅拌器不开启让乳化液内的杂油及系统内变质油污能充分浮起在乳化液的表层并通过开启的溢流阀V3流入到乳化液脏箱内的撇油器内；其后，通过泵P4将乳化液净箱底部的净化液体抽送入反冲洗过滤器进一步净化，并再送入板式冷却器以精确控制乳化液的温度在55±2℃内波动，最终通过喷嘴阀站以650KPa压力喷射装置到轧机内的设定位置起到润滑和冷却的作用。在轧机经过运行后乳化液回流到轧机底部的收集装置槽内，并流入专用的乳化液回流箱存储，再经泵P1打入磁性过滤设备器过滤含油铁粉，其后乳化液通过阀门V1流入一乳化液脏箱，新鲜轧制油和工业水也可由外部直接加入脏箱内以配制乳化液，箱内设有常开的专用搅拌器及加热装置，以严格控制乳化液油滴的粒度大小，此时的乳化液温度可控制在55℃。同时，脏箱内装配专用的挡板以隔离搅拌器及撇油器，生产时，控制乳化液净箱内的液位高于乳化液脏箱，净箱内的乳化液内杂油、脏污上浮并通过阀门V3溢流到脏箱的撇油器内撇除；接着，乳化液脏箱底部的液体经由泵P2输送入真空过滤设备进一步过滤除去大颗粒的脏污，再通过阀门V4流入乳化液净箱，至此乳化液完成一个全系统循环流程。这种模式下，确保了喷射装置到轧机的乳化液无杂油、铁粉及大颗粒油污，生产清洁性非常优异，同时由于轧制油的搅拌、破碎和撇油在脏箱内进行，而输送到轧机的乳化液在净箱内，生产时可全连续轧制省去了乳化液系统停机撇油的等待时间。 

第二种模式下，如图4，关闭图中V1、V3、V6阀门，停止泵P2运行，别的阀门均开启。乳化液按照：乳化液脏箱-真空过滤设备-温度控制装置-喷射装置- 轧机-收集装置-磁性过滤设备-乳化液脏箱，这一历程流动。脏箱内的搅拌器和蒸汽加热器常开，同时根据生产需要开启乳化液净箱内的搅拌器和蒸汽加热器，并进新鲜轧制油和工业水配置不同浓度和温度的乳化液，轧机生产不同钢种时，可以不停机，依次开启V5阀门、关闭V6阀门、开启V4阀门、开启V2阀门、关闭V1阀门、开启泵P3、停止P2泵的方法进行乳化液箱体切换，由于这一过程可以在线进行，避免了轧机设备停止运行的等待配液时间，提高了生产率。切换乳化液箱以后，基于节约脏箱内乳化液，避免排放的目的，可以在生产过程中随着乳化液的消耗，间歇开启泵P2逐渐将脏箱乳化液少量输入到乳化液净箱内，以降低轧制油的消耗。 

第三种模式与第二种模式类似，关闭如图4中V2、V3、V4、V5阀门，停止泵P3运行，别的阀门均开启。乳化液按照：乳化液净箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-乳化液净箱，这一历程流动。在使用净箱的同时，可以在脏箱内配置不同浓度和温度的乳化液，切换箱体时，依次开启阀门V6、关闭阀门V4、V5、开启泵P2、关闭泵P3、阀门V2、开启阀门V1，实现在线不停机切换。同时，基于节约净箱内乳化液，避免排放的目的，可以在生产过程中随着乳化液的消耗，间歇开启阀门V5逐渐将净箱乳化液少量输入到乳化液脏箱内，以降低轧制油的消耗。 

根据本发明所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统及其乳化液运行方法，其原理简单，设备成熟且安装便利，可有效提升生产的清洁性，减少由于乳化液系统引起的停机并提高产率，对现场生产和操作没有额外的需求，具有较高的应用推广价值。 

Claims (5)

1.一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，包括：顺序连接的第一乳化液箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-搜集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-第一乳化液箱，所述第一乳化液箱通入轧制油和工业脱盐水，其特征在于，在所述第一乳化液箱进行轧制油分散和乳化液加热，在所述磁性过滤设备-真空过滤设备之间设置第二乳化液箱，所述第二乳化液箱为乳化液脏箱，即在所述两个乳化液箱同时使用的情况下，所述第二乳化液箱内要承接所述第一乳化液箱中溢流过来的浮油、脏污、杂油，其中乳化液相对较“脏”，该乳化液脏箱同时另路连通并接受来自第一乳化液箱的溢流液，所述真空过滤设备同时连接至第一乳化液箱-温度控制装置的连接管路，所述乳化液脏箱也可通入轧制油和工业盐水。

2.如权利要求1所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统，其特征在于，所述第一乳化液箱为乳化液净箱，即在两个乳化液箱体同时使用的情况下，第一乳化液箱箱内乳化液中累积的浮油、脏污、杂油溢流到第二乳化液箱，所述第一乳化液箱其乳化液相对较“干净”，用来喷射供应轧机生产。

3.一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程为：经第一乳化液箱，即，乳化液净箱，同时发生至乳化液脏箱的溢流到-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-第二乳化液箱，即乳化液脏箱，同时接受乳化液净箱的溢流液-真空过滤设备-第一乳化液箱。

4.如权利要求3所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程包括：第二乳化液箱，即乳化液脏箱-真空过滤设备-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-第二乳化液箱。

5.如权利要求3所述的一种多功能单机架可逆冷轧机乳化液系统的乳化液运行方法，其特征在于，所述乳化液运行流程包括：第一乳化液箱，即乳化液净箱-温度控制装置-喷射装置-轧机-收集装置-磁性过滤设备-真空过滤设备-第一乳化液箱，乳化液净箱。

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