CN103055594B - 冷轧水基冷却液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冷轧水基冷却液的处理方法，包括如下步骤：（1）将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；（2）将步骤（1）分离后得到的油相进行过滤处理；（3）将步骤（2）过滤后的油相与去离子水、浓硫酸混合得混合液，混合液通过热交换器后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2~9:1，浓硫酸的添加量为去离子水重量的0.1-0.8%；（4）将步骤（3）反应后的混合液进行离心分离；（5）将步骤（4）离心分离得到的油相与水按1:4-20的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液。该方法能有效去除轧制过程中产生的微小铝粉、颗粒，减少油相的灰分值，达到小于50ppm的目标值。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金生产领域，特别是涉及一种冷轧水基冷却液的处理方法。
背景技术
在铝板带加工中，冷轧工序多以全油式润滑为主。轧制油在轧制过程中喷射，因涉及到带材的变形和加工，喷射后，轧制油会吸附大量的铝粉和其他杂质，从而清洁度降低无法达到再次喷射的要求。所以，在再次喷射之前，必须对轧制油进行过滤等清洁处理。对于全油式轧制油的处理，大部分厂家使用板式过滤器过滤，并添加硅藻土为助滤剂，吸附油相中的铝粉和其他杂质，达到清洁油相的目的。这个技术中过滤器精度要求达到3-5μm，要求油相中水含量达到0.25%-0.5%，才能达到过滤铝粉的要求。而全油式润滑的冷却性能不够，时常因为断带而引起起火，对设备和生产造成不便。现在该行业技术领域开发水基式冷却液，既能达到润滑的效果，也可以达到很好的冷却能力，避免起火的事故。但对于水基冷却液，油相的处理过程并不能参照全油式的轧制油系统。因为在水基冷却液中，油相中的水分含量无法达到这个要求，若使用精度较高的滤芯或滤布，水分会直接堵塞过滤器，无法进行下一步的过滤。所以无法使用这么高精度的过滤器，也就无法达到过滤油相中铝粉的要求。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种冷轧水基冷却液的处理方法。
具体的技术方案如下：
一种冷轧水基冷却液的处理方法，所述冷轧水基冷却液是由体积比为1:4-20的油相和水组成，包括如下步骤：
（1）将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
（2）将步骤（1）分离后得到的油相进行过滤处理；
（3）将步骤（2）过滤后的油相与去离子水、浓硫酸混合得混合液，混合液通过热交换器后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2~9:1，浓硫酸的添加量为去离子水重量的0.1-0.8%；
（4）将步骤（3）反应后的混合液进行离心分离；
（5）将步骤（4）离心分离得到的油相与水按1:4-20的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液。
在其中一些实施例中，所述步骤（2）中过滤的精度为30-40μm。
在其中一些实施例中，所述步骤（3）中的混合液经过热交换器后的温度为45-85℃。
在其中一些实施例中，所述步骤（3）中的混合液的pH值为1.0-4.5。
在其中一些实施例中，所述步骤（3）中的破酸反应罐包括有罐体，所述罐体中沿混合液的流动方向设有n个隔板，n≥1，每个隔板的上部均设有上缺口，每个隔板位于混合液下游的一侧还设有缓冲板，每个缓冲板的下部均设有下缺口，所述n个隔板的上缺口的高度沿混合液流动方向依次递减。
在其中一些实施例中，所述隔板与相邻的缓冲板之间的距离为15-30cm，所述n个隔板将罐体分割成n+1个反应区，每个反应区的内部还设有搅拌器。
在其中一些实施例中，对应于每个反应区的所述罐体的顶部还设有观察孔（便于观察反应状况及混合液流动状态）。
本发明的原理是利用稀硫酸中的H+与铝粉反应，生成Al3+离子，溶于水溶液中，再利用离心分离机进行油水分离，达到洁净油相的目的。
本发明相对于现有技术的优点是：解决了冷轧水基冷却液油相中铝粉较多的问题，能有效去除轧制过程中产生的微小铝粉、颗粒，减少油相的灰分值，达到小于50ppm的目标值,保证提供干净合格的油相供给轧机，减少板面脏污等质量缺陷，是保证稳定生产和稳定产品质量的必要过程。
附图说明
图1为冷轧水基冷却液处理方法的流程示意图。
附图标记说明：
201、混合器；202、热交换器；203、混合液入口；204、搅拌器；205、观察孔；206、反应区1；207、隔板1；208、缓冲板1；209、反应区2；210、隔板2；211、反应区3；212、混合液出口；213、离心机；214、储油箱。
具体实施方式
本发明实施例所使用的冷轧水基冷却液是由灰分30ppm的油相(该油相指的是一般铝冷轧过程所使用的轧制油，以下实施例中使用的油相为低粘度石蜡油)和水按1:9体积比混合而得。
以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。
对比例
一种冷轧水基冷却液处理方法，包括如下步骤：
（1）喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
（2）分离箱分离出来的油相进行精度为40um的过滤器进行处理，重新流入油相供应箱。
经过上述处理后的油相与水按体积比1:9混合后再次喷射轧机，这样循环运转轧制20吨带材后取样检测油相灰分为160ppm。
实施例1
一种冷轧水基冷却液处理方法，包括如下步骤（参见图1流程示意图）：
（1）将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
（2）将步骤（1）分离后得到的油相进行过滤处理，过滤精度为40μm；
（3）将步骤（2）过滤后的油相与去离子水、浓硫酸通过混合器201混合得混合液，混合液通过热交换器202（通过交换器后混合液的温度为60℃）后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2，浓硫酸的添加量为去离子水用量的0.1-0.8%，控制pH值为3.0；
其中破酸反应罐包括有罐体，所述罐体中沿混合液的流动方向设有2个隔板207和210，每个隔板的上部均设有上缺口，每个隔板位于混合液下游的一侧还设有缓冲板208，每个缓冲板的下部均设有下缺口，所述隔板1的上缺口的高度高于隔板2上缺口的高度；所述隔板与相邻的缓冲板之间的距离为15cm，所述2个隔板将罐体分割成3个反应区206、209和211，每个反应区的内部还设有搅拌器204；对应于每个反应区的所述罐体的顶部还设有观察孔205；
混合液从破酸反应罐的混合液入口203进入破酸反应罐的反应区1，通过搅拌反应从隔板1的上缺口溢流到隔板1与其相邻的缓冲板之间，然后从缓冲板的下缺口进入反应区2，继续搅拌反应，之后从隔板2的上缺口溢流到隔板2与其相邻的缓冲板之间，再从缓冲板的下缺口进入反应区3，最后反应完成的混合液从混合液出口212流出；
（4）将步骤（3）反应后的混合液通过离心机213离心分离；
（5）将步骤（4）离心分离得到的油相与水按1:9的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液。
经过上述处理后的冷轧水基冷却液再次喷射轧机，这样循环运转轧制20吨带材后取样检测油相灰分为36ppm，达到小于50ppm的要求。
实施例2
一种冷轧水基冷却液处理方法，包括如下步骤（参见图1流程示意图）：
（1）将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
（2）将步骤（1）分离后得到的油相进行过滤处理，过滤精度为40μm；
（3）将步骤（2）过滤后的油相与去离子水、浓硫酸混合得混合液，混合液通过热交换器（通过交换器后混合液的温度为80℃）后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2，浓硫酸的添加量为去离子水用量的0.1-0.8%，控制pH值为1.0；
其中破酸反应罐包括有罐体，所述罐体中沿混合液的流动方向设有2个隔板207和210，每个隔板的上部均设有上缺口，每个隔板位于混合液下游的一侧还设有缓冲板208，每个缓冲板的下部均设有下缺口，所述隔板1的上缺口的高度高于隔板2上缺口的高度；所述隔板与相邻的缓冲板之间的距离为20cm，所述2个隔板将罐体分割成3个反应区206、209和211，每个反应区的内部还设有搅拌器204；对应于每个反应区的所述罐体的顶部还设有观察孔205；
混合液从破酸反应罐的混合液入口203进入破酸反应罐的反应区1，通过搅拌反应从隔板1的上缺口溢流到隔板1与其相邻的缓冲板之间，然后从缓冲板的下缺口进入反应区2，继续搅拌反应，之后从隔板2的上缺口溢流到隔板2与其相邻的缓冲板之间，再从缓冲板的下缺口进入反应区3，最后反应完成的混合液从混合液出口212流出；
（4）将步骤（3）反应后的混合液进行离心分离；
（5）将步骤（4）离心分离得到的油相与水按1:9的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液。
经过上述处理后的冷轧水基冷却液再次喷射轧机，这样循环运转轧制20吨带材后取样检测油相灰分为30ppm，达到小于50ppm的要求。
实施例3
一种冷轧水基冷却液处理方法，包括如下步骤（参见图1流程示意图）：
（1）将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
（2）将步骤（1）分离后得到的油相进行过滤处理，过滤精度为40μm；
（3）将步骤（2）过滤后的油相与去离子水、浓硫酸混合得混合液，混合液通过热交换器（通过交换器后混合液的温度为45℃）后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2，浓硫酸的添加量为去离子水用量的0.1-0.8%，控制pH值为4.5；
其中破酸反应罐包括有罐体，所述罐体中沿混合液的流动方向设有2个隔板207和210，每个隔板的上部均设有上缺口，每个隔板位于混合液下游的一侧还设有缓冲板208，每个缓冲板的下部均设有下缺口，所述隔板1的上缺口的高度高于隔板2上缺口的高度；所述隔板与相邻的缓冲板之间的距离为30cm，所述2个隔板将罐体分割成3个反应区206、209和211，每个反应区的内部还设有搅拌器204；对应于每个反应区的所述罐体的顶部还设有观察孔205；
混合液从破酸反应罐的混合液入口203进入破酸反应罐的反应区1，通过搅拌反应从隔板1的上缺口溢流到隔板1与其相邻的缓冲板之间，然后从缓冲板的下缺口进入反应区2，继续搅拌反应，之后从隔板2的上缺口溢流到隔板2与其相邻的缓冲板之间，再从缓冲板的下缺口进入反应区3，最后反应完成的混合液从混合液出口212流出；
（4）将步骤（3）反应后的混合液进行离心分离；
（5）将步骤（4）离心分离得到的油相与水按1:9的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液。
经过上述处理后的冷轧水基冷却液再次喷射轧机，这样循环运转轧制20吨带材后取样检测油相灰分为40ppm，达到小于50ppm的要求。
对比例只采用油相过滤的处理过程，部分细小的铝粉、颗粒无法处理，导致油相逐渐积累较多微小颗粒，使油相灰分上升；实施例1-3油相经过过滤处理后，再通过破酸过程，离心分离过程。破酸过程处理过滤器无法过滤的微小颗粒，减少油相中的灰分，使油相达到合格参数。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种冷轧水基冷却液的处理方法，所述冷轧水基冷却液是由体积比为1:4-20的油相和水组成，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将喷射轧制后的冷轧水基冷却液置于分离箱中静置分离；
(2)将步骤(1)分离后得到的油相进行过滤处理；
(3)将步骤(2)过滤后的油相与去离子水、浓硫酸混合得混合液，混合液通过热交换器后进入破酸反应罐反应，所述过滤后的油相与去离子水的体积比为8:2～9:1，浓硫酸的添加量为去离子水重量的0.1-0.8％；
(4)将步骤(3)反应后的混合液进行离心分离；
(5)将步骤(4)离心分离得到的油相与水按1:4-20的体积比混合，即得可再次使用的冷轧水基冷却液；
所述破酸反应罐包括有罐体，所述罐体中沿混合液的流动方向设有n个隔板，n≥1，每个隔板的上部均设有上缺口，每个隔板位于混合液下游的一侧还设有缓冲板，每个缓冲板的下部均设有下缺口，所述n个隔板的上缺口的高度沿混合液流动方向依次递减。
2.根据权利要求1所述的冷轧水基冷却液处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中过滤的精度为30-40μm。
3.根据权利要求1所述的冷轧水基冷却液处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中的混合液经过热交换器后的温度为45-85℃。
4.根据权利要求1所述的冷轧水基冷却液处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中的混合液的pH值为1.0-4.5。
5.根据权利要求1所述的冷轧水基冷却液处理方法，其特征在于，所述隔板与相邻的缓冲板之间的距离为15-30cm，所述n个隔板将罐体分割成n+1个反应区，每个反应区的内部还设有搅拌器。
6.根据权利要求5所述的冷轧水基冷却液处理方法，其特征在于，在所述罐体的顶部，对应于每个反应区分别设有观察孔。
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