CN110713326A - 一种轧制油泥的固液分离装置 - Google Patents

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Abstract

一种不锈钢轧制油泥的固液分离装置，包括磁性分离兼萃取室和低温蒸馏室，磁性分离兼萃取室设有对金属铁粉进行吸附的磁性元件和喷管，通过磁性分离兼萃取室对轧制油泥进行初步分离，再通过喷管对油泥进行喷射、洗涤，再次得到油泥混合液，通过排渣口排处纯净铁粉；低温蒸馏室内设有加热装置，实现混合液的低温蒸馏，分离出萃取液和轧制油。本发明结构简单合理，具有磁性分离、溶剂萃取和低温蒸馏三大功能，既能对轧制油泥进行很好分离，又能得到高价值的金属粉末和冷却用轧制油，具有能耗低，操作简单等优点，适合于不锈钢轧机过滤系统所产生的油泥废弃物回收利用。

Description

一种轧制油泥的固液分离装置
技术领域
本发明冷轧不锈钢固废物回收再利用技术领域，涉及一种分离装置，具体涉及一种轧制油泥的固液分离装置。
背景技术
在不锈钢冷轧工艺中，轧制油经过滤器过滤后会产生大量油泥，该油泥一般经过长时间沉淀后，继而形成高浓度含泥固废物。因金属微粒高度分散在轧制油中形成较为稳定悬浮液，很难直接用沉淀的方法进行彻底分离，又因其金属微粒直径为0.1um～10um，亦很难用过滤分离方法分离轧制油和金属微粒，如果不将油泥进行固液分离的话，将严重堵塞过滤器而无法正常工作。
分离上述油泥通常可以采用高温加热法或高速离心机分离技术进行分类，虽然不是很困难，但是存在以下缺陷：使用高温加热方法，需耗用大量热能，且分离出来的轧制油易变质，不宜再次加以利用；使用高速离心分离需消耗大量电能，能耗高，成本较大。
因此，需要设计出一种能耗低、操作方便的分离装置来满足不锈钢轧机过滤系统所产生的油泥的固液分离需要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种结构简单合理、操作方便且能耗低的轧制油泥的固液分离装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种轧制油泥的固液分离装置，其特征在于：所述固液分离装置包括用于实现轧制油泥初步分离的磁性分离兼萃取室、能自动实现混合液的低温蒸馏、分离出萃取液和轧制油的低温蒸馏室以及电控单元；
磁性分离兼萃取室的上端设有加料装置，磁性分离兼萃取室的底部一侧设有萃取液排放管与低温蒸馏室相连接，萃取液排放管上安装有第一自动阀门，磁性分离兼萃取室的底部另一侧设有轧制油排放管与轧制油储存室相连接，磁性分离兼萃取室上凹设有供磁性元件插入的插槽，磁性元件通过驱动机构可活动地插入插槽中或移出插槽外，当磁性元件插入插槽中时，磁性分离兼萃取室内的轧制油泥开始磁性分离，分离结束后，轧制油全部排入轧制油储存室中，微金属铁粉吸附在插槽外壁，磁性分离兼萃取室内插置有用于对吸附的微金属铁粉进行吹扫的喷管，喷管与萃取液喷射泵相连接，当萃取结束后，萃取液从萃取液排放管进入低温蒸馏室，分离出的纯净铁粉从排渣口取出；
低温蒸馏室内设有加热装置，低温蒸馏室的底部设有用于排出轧制油的排放阀门，低温蒸馏室上设有萃取液出口管路、萃取液入口管路与萃取液储存室相连接，萃取液出口管路、萃取液入口管路上分别安装有第二自动阀门和第三自动阀门，蒸馏时，低温蒸馏室的加热温度控制在40～60℃，第二自动阀门打开，小分子萃取液以气态形式通过萃取液出口管路进入萃取液储存室进行冷凝、液化、暂存，当蒸馏结束后，第二自动阀门关闭，排放阀门打开，分离出来的轧制油排出低温蒸馏室，排放后，第三自动阀门打开，萃取液储存室中的萃取液排入到低温蒸馏室内中。
作为改进，所述磁性分离兼萃取室包括对合的箱体和箱盖，其中箱盖采用非金属或不能被磁化的金属材料制成，箱盖上成型有若干供磁性元件插置的内凹的插槽，插槽插入箱体的深度为箱体高部的2/3～4/5。
作为改进，所述磁性元件为纵向间隔设置的四组，磁性元件的形状为圆柱形、长条形或板条形，其磁场半径在
Figure BDA0002209113380000021
毫米以上，插槽为对应的四个，插槽的壁面厚度为2～6mm，插槽与磁性元件之间的配合间隙为0.1mm～0.5mm。
再改进，所述驱动机构为油缸，磁性元件的上端通过固定板固定成一整体，油缸设置在箱盖的上方，油缸的下端设有活塞杆与固定板的上端面中部相连接。
进一步，所述箱盖的一侧开设有进料口，加料装置固定在进料口的位置。
再进一步，所述箱盖的另一侧开设有供喷管插入的插孔，喷管为带若干喷嘴的管道阵列，喷管的长度不小于插槽的长度，且喷管的喷嘴开口朝向插槽的外表面。
进一步，所述萃取液喷射泵的出口端通过管路与喷管相连接，萃取液喷射泵的入口端与低温蒸馏室相连接，萃取液为有机或无机小分子溶剂，其化学分子量小于100，易挥发，在标准大气压下，沸点为15℃～50℃，也可采用一种或几种溶剂混配而成，其共沸点不高于60℃。
进一步，所述低温蒸馏室采用封闭的箱体，加热装置采用电加热器、蒸汽加热器或废气低温余热装置。
进一步，所述萃取液储存室的顶部设有与萃取液出口管路相连接的萃取液入口，萃取液储存室的底部设有与萃取液入口管路相连接的萃取液出口，低温蒸馏室的顶部开设有与萃取液出口管路相连接的排气口，低温蒸馏室的侧部开设有与萃取液入口管路相连接的入液口。
最后，所述轧制油储存室的底部设有排油阀，轧制油储存室上设上有液位油标。
与现有技术相比，本发明的优点在于：采用磁性分离和小分子萃取技术相结合，设置磁性分离兼萃取室和低温蒸馏室，通过磁性分离兼萃取室对轧制油泥进行初步分离，再通过萃取液加料泵对油泥进行喷射、洗涤，再次得到油泥混合液，通过排渣口排处纯净铁粉；通过低温蒸馏室实现混合液的低温蒸馏，分离出萃取液和轧制油。本发明结构简单合理，具有磁性分离、溶剂萃取和低温蒸馏三大功能，既能对轧制油泥进行很好分离，又能得到高价值的金属粉末和冷却用轧制油，具有能耗低，操作简单等优点，适合于不锈钢轧机过滤系统所产生的油泥废弃物回收利用。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，一种轧制油泥的固液分离装置，包括磁性分离兼萃取室1、低温蒸馏室2、轧制油储存室3、萃取液储存室4以及电控单元5，磁性分离兼萃取室1是用于实现轧制油泥的初步分离及萃取，磁性分离兼萃取室1包括对合的箱体11和箱盖12，其中箱盖12采用非金属或不能被磁化的金属材料制成，箱盖12上成型有若干供磁性元件9插置的内凹的插槽121，插槽121插入箱体11的深度为箱体11高部的2/3～4/5，磁性元件9为纵向间隔设置的四组，磁性元件9的形状为圆柱形、长条形或板条形，其磁场半径在
Figure BDA0002209113380000031
毫米以上，插槽121为对应的四个，插槽121的壁面厚度为2～6mm，插槽121与磁性元件9之间的配合间隙为0.1mm～0.5mm，便于磁性元件9上下无阻碍运动，磁性元件9通过驱动机构可活动地插入插槽121中或移出插槽121外，这样通过箱盖12将磁性元件9与内部油泥完全分隔开来，磁性元件9的磁场有较大作用力范围，其磁场穿过箱盖12的薄壁作用于箱体11内部油泥，将油泥中的微细铁粉吸附在箱盖12的插槽121外表面，这样既起到磁化分离作用，又便于磁化铁粉的剥离。箱盖12的上端右侧开设有进料口，加料装置10固定在进料口的位置，箱体11的底部左侧设有萃取液排放管与低温蒸馏室2相连接，萃取液排放管上安装有第一自动阀门13，箱体11的底部右侧设有轧制油排放管与轧制油储存室3相连接，轧制油排放管上安装有第四自动阀门14，箱盖12的左侧开设有供喷管15插入的插孔，喷管15与萃取液喷射泵7的出口端相连接，萃取液喷射泵7的入口端与低温蒸馏室2相连接，喷管15为带若干喷嘴的管道阵列，喷管15的长度不小于插槽121的长度，且喷管15的喷嘴开口朝向插槽121的外表面。驱动机构为油缸6，磁性元件9的上端通过固定板90固定成一整体，油缸6设置在箱盖12的上方，油缸6的下端设有活塞杆61与固定板90的上端面中部相连接，当磁性元件9插入插槽121中时，磁性分离兼萃取室1内的轧制油泥开始磁性分离，分离结束后，轧制油全部排入轧制油储存室3中，微金属铁粉吸附在插槽121外壁，当磁性元件9在油缸6作用下上移从插槽121中移出时，油泥中的铁粉失去磁场力，在重力作用下掉落到箱体1底部，此时启动萃取液喷射泵7开始工作，通过喷管15对内部进行清洗，并对含油铁粉进行搅拌、混合及萃取，当萃取结束后，萃取液从萃取液排放管进入低温蒸馏室2，分离出的纯净铁粉从箱体11的排渣口取出。轧制油储存室3的底部设有排油阀31，轧制油储存室3上设上有液位油标，当油液足够多时，将轧制油排出回收利用。
低温蒸馏室2对含油小分子萃取混合液加以蒸发分离，以获得轧制油和小分子萃取液，实现萃取液的循环再利用，低温蒸馏室2采用相对封闭的箱体，低温蒸馏室2内设有加热装置8，加热装置8可采用电加热器、蒸汽加热器或废气低温余热装置，鉴于不锈钢冷轧生产厂具有丰富的高温废气余热，优先推荐使用废气低温余热装置，加热状态温度控制在40℃～60℃为佳，该温度高于小分子萃取液的沸点温度，但远低于轧制油的沸点温度，使萃取液从混合液中及时挥发出来，低温蒸馏室2的底部设有用于排出轧制油的手动的排放阀门23，低温蒸馏室1上设有萃取液出口管路30、萃取液入口管路20与萃取液储存室4相连接，萃取液出口管路30、萃取液入口管路20上分别安装有第二自动阀门22和第三自动阀门21，蒸馏时，低温蒸馏室2的加热温度控制在40～60℃，第二自动阀门22打开，第一自动阀门13和第三自动阀门21处于关闭状态，小分子萃取液以气态形式通过萃取液出口管路30进入萃取液储存室4进行冷凝、液化、暂存，当萃取液挥发完毕，蒸馏室中的温度上升超过70℃时，加热装置8停止加热，第二自动阀门22关闭，排放阀门23打开，分离出来的轧制油排出低温蒸馏室2，排放后，第三自动阀门21打开，萃取液储存室4中的萃取液排入到低温蒸馏室2内中；萃取液储存室4的顶部设有与萃取液出口管路30相连接的萃取液入口，萃取液储存室4的底部设有与萃取液入口管路20相连接的萃取液出口，低温蒸馏室2的顶部开设有与萃取液出口管路30相连接的出口，低温蒸馏室2的侧部开设有与萃取液入口管路20相连接的入口。萃取液为有机或无机小分子溶剂，其化学分子量小于100，易挥发，在标准大气压下，沸点为15℃～50℃，也可采用一种或几种溶剂混配而成，其共沸点不高于60℃。
电控单元5为所有电气控制元件和电气驱动装置，本实施例所有控制功能均通过该独立电控单元5来完成，包括外接油缸控制及其动力单元均具有通用性，其组成不再累述。
工作原理：待处理油泥经磁性分离兼萃取室1加料口进入箱体11内进行待处理，油缸6动作，活塞杆61带动磁性元件9插入插槽121中位于箱体1内，磁性元件9开始工作，当轧制油中的“油”、“泥”分离后，将轧制油排入轧制油储存室3，排放完毕，启动油缸6，让磁性元件121移出插槽121与箱体11分离，而后启动萃取液加料泵7对油泥进行喷射、洗涤，再次得到油泥混合液，经充分沉淀后，排出混合溶液至低温蒸馏室2，通过排渣口排出纯净铁粉产品；萃取混合液进入低温蒸馏室2中，启动低温蒸馏室2中的加热装置8进行低温加热，让其小分子萃取液从低温蒸馏室2中排气口排出进入萃取液储存室4冷凝并液化，且暂存在萃取液储存室4内；直到萃取液蒸发完毕，排出分离出来的全部轧制油；最后，当排油结束后，将萃取液储存室4中的萃取液注入低温蒸馏室2中待用。就这样，形成一个完整的油泥处理流程，最终将油泥中的微细铁粉和轧制油分离开来，且回收了萃取液，实现了循环利用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轧制油泥的固液分离装置，其特征在于：所述固液分离装置包括用于实现轧制油泥初步分离的磁性分离兼萃取室、能自动实现混合液的低温蒸馏、分离出萃取液和轧制油的低温蒸馏室以及电控单元；
磁性分离兼萃取室的上端设有加料装置，磁性分离兼萃取室的底部一侧设有萃取液排放管与低温蒸馏室相连接，萃取液排放管上安装有第一自动阀门，磁性分离兼萃取室的底部另一侧设有轧制油排放管与轧制油储存室相连接，磁性分离兼萃取室上凹设有供磁性元件插入的插槽，磁性元件通过驱动机构可活动地插入插槽中或移出插槽外，当磁性元件插入插槽中时，磁性分离兼萃取室内的轧制油泥开始磁性分离，分离结束后，轧制油全部排入轧制油储存室中，微金属铁粉吸附在插槽外壁，磁性分离兼萃取室内插置有用于对吸附的微金属铁粉进行吹扫的喷管，喷管与萃取液喷射泵相连接，当萃取结束后，萃取液从萃取液排放管进入低温蒸馏室，分离出的纯净铁粉从排渣口取出；
低温蒸馏室内设有加热装置，低温蒸馏室的底部设有用于排出轧制油的排放阀门，低温蒸馏室上设有萃取液出口管路、萃取液入口管路与萃取液储存室相连接，萃取液出口管路、萃取液入口管路上分别安装有第二自动阀门和第三自动阀门，蒸馏时，低温蒸馏室的加热温度控制在40～60℃，第二自动阀门打开，小分子萃取液以气态形式通过萃取液出口管路进入萃取液储存室进行冷凝、液化、暂存，当蒸馏结束后，第二自动阀门关闭，排放阀门打开，分离出来的轧制油排出低温蒸馏室，排放后，第三自动阀门打开，萃取液储存室中的萃取液排入到低温蒸馏室内中。
2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：所述磁性分离兼萃取室包括对合的箱体和箱盖，其中箱盖采用非金属或不能被磁化的金属材料制成，箱盖上成型有若干供磁性元件插置的内凹的插槽，插槽插入箱体的深度为箱体高部的2/3～4/5。
3.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于：所述磁性元件为纵向间隔设置的四组，磁性元件的形状为圆柱形、长条形或板条形，其磁场半径在
Figure FDA0002209113370000011
毫米以上，插槽为对应的四个，插槽的壁面厚度为2～6mm，插槽与磁性元件之间的配合间隙为0.1mm～0.5mm。
4.根据权利要求3所述的固液分离装置，其特征在于：所述驱动机构为油缸，磁性元件的上端通过固定板固定成一整体，油缸设置在箱盖的上方，油缸的下端设有活塞杆与固定板的上端面中部相连接。
5.根据权利要求2所述的固液分离装置，其特征在于：所述箱盖的一侧开设有进料口，加料装置固定在进料口的位置。
6.根据权利要求3所述的固液分离装置，其特征在于：所述箱盖的另一侧开设有供喷管插入的插孔，喷管为带若干喷嘴的管道阵列，喷管的长度不小于插槽的长度，且喷管的喷嘴开口朝向插槽的外表面。
7.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固液分离装置，其特征在于：所述萃取液喷射泵的出口端通过管路与喷管相连接，萃取液喷射泵的入口端与低温蒸馏室相连接，萃取液为有机或无机小分子溶剂，其化学分子量小于100，易挥发，在标准大气压下，沸点为15℃～50℃，也可采用一种或几种溶剂混配而成，其共沸点不高于60℃。
8.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固液分离装置，其特征在于：所述低温蒸馏室采用封闭的箱体，加热装置采用电加热器、蒸汽加热器或废气低温余热装置。
9.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固液分离装置，其特征在于：所述萃取液储存室的顶部设有与萃取液出口管路相连接的萃取液入口，萃取液储存室的底部设有与萃取液入口管路相连接的萃取液出口，低温蒸馏室的顶部开设有与萃取液出口管路相连接的排气口，低温蒸馏室的侧部开设有与萃取液入口管路相连接的入液口。
10.根据权利要求1至6任一权利要求所述的固液分离装置，其特征在于：所述轧制油储存室的底部设有排油阀，轧制油储存室上设上有液位油标。
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