CN115196845A - 一种油泥分离系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种油泥分离系统及控制方法，所述系统包括乳化液箱、磁性过滤器、收集箱、净化箱以及离心机，所述离心机能将固液混合物吸入高速转子净化机内进行高速旋转分离，重相物料在离心加速度下被分离在转子外壁，轻相液体从转子中间的底部自然流出。本方法通过一种高速转子离心分离方法实现油泥中的固体、水、油三相分离，由磁性分离器分离出的油泥减量提高，降低委外处理成本；净化后油液能够返回乳化液箱中循环使用，解决了乳化液使用成本高昂的问题；系统设计自动运行程序，全自动运行，解决现有油泥净化系统自动化程度不高的问题；系统中耗材较少，解决耗材费较高的问题。总之，本发明降低了油泥处理成本。

Description

一种油泥分离系统及控制方法

技术领域

本发明涉及油泥分离技术领域，尤其是涉及一种油泥分离系统及控制方法。

背景技术

在轧制过程中，乳化液会把钢带表面破碎的铁屑、铁渣、灰尘等带走而污染乳化液，因此，需要用磁性过滤器将这些污染物分离，但分离过程中轧制油会附着在铁粉表面被一并带走，从而形成油泥。在轧制过程中补充的轧制油中约25-30％会被油泥带走，将增加轧制油使用成本。油泥属于国家危险废弃物，企业污水处理厂无法处理，委外处理成本高昂。同时，油泥长期存放在工厂内不仅占用位置，而且不盖桶盖会导致异味外漏，盖桶盖会发酵产生气体造成桶体爆炸，具有安全隐患，因此需要对油泥进行处理。

以下是常见轧机用油泥处理方法。1、清洗法：采用清洗剂将含油废水、固相分离。此方法清洗剂成本较高，而且清洗产生的大量含油废水需要进行处理，反而增加油泥处理成本。2、蒸馏法：将油泥加热至油的沸点以上，使轧制油汽化，再冷凝收集。此方法需制备专用的外加热转筒、脱油塔，生产成本较高。3、焙烧法：将油泥在炼钢厂竖炉或回转窑进行焙烧。此方法虽然能除去油泥中的水和油，但要消耗大量能源，并且产生的油烟需要进行处理，否则会对空气造成二次污染。

另外，中国专利CN104004581A公开了一种轧制油泥的净化方法，该方法包括以下工艺步骤：a、自然沉降，将轧制油泥先进行自然沉降后，提取上层油液，剩下为沉降油渣；b、调质，在自然沉降后的沉降油渣中加入调质剂并进行搅拌，搅拌后静置；c、絮凝，在调质后的油渣中加入絮凝剂并进行搅拌，搅拌后静置；d、离心，对经絮凝处理后的油渣进行离心处理，得到离心油液；e、膜分离，对自然沉降后提取的上层油液和离心后得到的离心油液进行膜分离，得到清油液；f、吸附，在膜分离得到的清油液中添加吸附剂并进行搅拌；g、过滤，将吸附后的油液进行过滤，得到基础油。此方法分离效率较慢，在分离过程中使用的絮凝剂、吸附剂会增加油泥处理成本，且耗材、易损件较多，不能解决泥处理成本高昂的问题。

再有，中国专利CN106147978A公开了一种用于轧制油泥固液分离与资源回收的装置及其使用方法，其包括：油泥储槽、螺杆泵、板框压滤机、中间槽、油泵、三合一反应釜、蒸馏塔、冷凝器、清油罐和真空泵，所述油泥储槽分别与螺杆泵和三合一反应釜的底部连通，所述螺杆泵与板框压滤机连通，所述板框压滤机与中间槽连通，所述中间槽与油泵连通，所述油泵与三合一反应釜的顶部连通，所述三合一反应釜的顶部还设有蒸馏塔，所述蒸馏塔与精油罐通过冷凝器相连通，所述精油罐的底部与真空泵相连通。此方法实为蒸馏法，需要将油泥加热至高温，会浪费大量能量，油泥处理成本较高，易损件较多，不能解决油泥处理成本较高的问题。

又有，中国专利CN110016376A涉及一种冷轧磁过滤废弃物的利用方法，是将冷轧磁过滤废弃物作为高灰熔点煤的助熔剂，用于达到高熔点煤在干煤粉气化液态排渣的技术要求。其特征在于所述冷轧磁过滤废弃物含有极细颗粒的固体颗粒物(主要由摩擦生成的含铁颗粒)、表面附有冷轧油，在高温下与煤灰中其它铝硅酸盐反应生成铁橄榄石(Fe2SiO4)和铁尖晶石(Fe2Al2O4)等低温共熔化合物。此方法实为焙烧法。此方法将油泥在高温状态下进行焙烧，虽然能除去油泥中的水和油，但要消耗大量能源，产生的油烟会对空气造成二次污染，不能解决的油泥处理成本较高的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提出一种油泥分离系统及控制方法，通过高速转子分离方法实现油泥中的固体、水、油三相分离，降低油泥处理成本。

本发明采用的技术方案如下：

一种油泥分离系统，包括：

乳化液箱，用于储存乳化液；

磁性过滤器，用于过滤待分离处理的油泥；

收集箱，通过管道连接所述磁性过滤器的出口，用于收集从磁性过滤器过滤出来的油泥，且所述乳化液箱中储存的乳化液用于供给所述收集箱来稀释油泥；

净化箱，用于接收从收集箱中稀释后的油泥；

离心机，所述离心机的进口从所述净化箱的底部连通其内腔，所述离心机的出口从所述净化箱的顶部连通其内腔，使离心机能从净化箱的底部抽液进行油泥分离，并将分离处理后的液体从净化箱的顶部流回，且不断循环。

进一步地，还包括回流隔膜泵，所述回流隔膜泵用于将所述净化箱中的油泥分离处理达标后将剩下的乳化液抽回所述乳化液箱。

进一步地，所述磁性过滤器设有多个出口，所述收集箱设有与所述磁性过滤器出口对应的数量且一一对应地连接设置。

进一步地，连接磁性过滤器出口与收集箱的所述管道设有电阻丝油浴加热结构，使通过管道的油泥以恒定的温度流入所述收集箱中。

进一步地，所述收集箱与所述净化箱的箱体底部均设有α坡角的倒圆锥结构，且3°<α<6°。

进一步地，所述收集箱和所述净化箱均设有自动搅拌结构、油浴恒温结构以及三点位液位测量结构。

一种如上所述的油泥分离系统的控制方法，所述方法包括：

a)分别设定所述收集箱及所述净化箱的三个液位，其中，p为低液位，液面距箱体底部不超过15cm；q为中液位，液面平齐箱体中间高度位置；r为高液位，液面距箱体顶部不超过15cm；磁性过滤器分离出来的油泥不断通过管道输入收集箱；

b)当收集箱中的液位为p时，控制乳化液箱向收集箱补充乳化液对油泥进行稀释，液位达到q时控制停止补液；

c)当收集箱中的液位达到q时，控制收集箱启动搅拌，且搅拌一定时间达到均匀后，控制将收集箱中的液体输入净化箱中，至收集箱中的液位降为p时，延时设定时间后关闭收集箱的输出；

d)当净化箱液位为p时，从收集箱中将稀释液输入净化箱里，当净化箱液位到达q时，控制启动离心机，开始对净化箱中的液体循环净化；

e)当净化箱中液体达到回流指标后，离心机停止运行，控制将净化液抽回乳化液箱中循环使用，净化箱液位回至p，控制抽液停止，完成一次净化循环。

进一步地，所述步骤c)中，延时设定的时间为60秒。

进一步地，所述步骤e)中，所述回流指标为含固量不超过5000ppm。

进一步地，所述步骤c)中，所述搅拌一定时间设为不低于0.5小时。

本发明的有益效果是：

本发明通过一种高速转子离心分离方法实现油泥中的固体、水、油三相分离，由磁性分离器分离出的油泥减量提高，降低委外处理成本；净化后油液能够返回乳化液箱中循环使用，解决了乳化液使用成本高昂的问题；系统设计自动运行程序，全自动运行，解决现有油泥净化系统自动化程度不高的问题；系统中耗材较少，解决耗材费较高的问题。总之，本发明降低了油泥处理成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，

图1：本发明实施例所述的离心机的工作原理图；

图2：本发明实施例所述的油泥分离系统的结构框图；

图3：本发明实施例所述的控制方法的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

请参照图2所示，本发明的实施例公开一种油泥分离系统，用于不锈钢轧机的油泥分离，该系统包括：乳化液箱，用于储存乳化液；磁性过滤器，用于过滤待分离处理的油泥；收集箱，通过管道连接所述磁性过滤器的出口，用于收集从磁性过滤器过滤出来的油泥，且所述乳化液箱中储存的乳化液用于供给所述收集箱来稀释油泥；净化箱，用于接收从收集箱中稀释后的油泥；离心机，所述离心机的进口从所述净化箱的底部连通其内腔，所述离心机的出口从所述净化箱的顶部连通其内腔，使离心机能从净化箱的底部抽液进行油泥分离，并将分离处理后的液体从净化箱的顶部流回，且不断循环。

所述磁性过滤器设有多个出口，所述收集箱设有与所述磁性过滤器出口对应的数量且一一对应地连接设置。需要说明的是，以轧机每日油泥产量为a吨、磁性过滤器出口为n个为例，则依据磁性过滤器出口数量设计油泥输送管道为n条，每条管道的平均油泥流量为a/24n吨/小时，管道直径设计范围为a/24n-a/18n米，保证流量前提下不会发生管道堵塞。依据每日油泥产量为a吨，磁性过滤器出口为n个，设计收集箱数量为n个，每个容积范围为1.25a/n-1.5a/n升；设计净化箱数量为m个，每个容积为0.5a/m-0.75a/m升。

另外，连接磁性过滤器出口与收集箱的所述管道设有电阻丝油浴加热结构，使通过管道的油泥以恒定的温度流入所述收集箱中。通过电阻丝油浴加热结构使得每条管道具有恒温保护功能，通过采用电阻丝油浴加热方式，使油泥维持在一定温度(一般为55℃左右，控制温度随着轧制油成分的不同而变化)。

所述收集箱与所述净化箱的箱体底部均设有α坡角的倒圆锥结构，且3°<α<6°。通过设计α坡角的倒圆锥结构以便于油泥搅拌均匀。

所述收集箱和所述净化箱均设有自动搅拌结构、油浴恒温结构以及三点位液位测量结构。使得收集箱和净化箱均配置自动搅拌功能、油浴恒温功能和三点位液位测量功能。

还包括回流隔膜泵，所述回流隔膜泵用于将所述净化箱中的油泥分离处理达标后将剩下的乳化液抽回所述乳化液箱。

另外，本系统中离心机设为高速转子离心机，且设有多组并分组运行。假设每台额定净化能力为1.2a/(m*b)升/小时，设计每组b台相继泵入待分离液体，共m组，留有一定处理余量，在控制成本情况下保证系统连续正常运行。其中，如图1所示，离心机的工作原理为：进料泵将需要分离的固液混合物(油泥)吸入高速转子净化机内进行高速旋转分离，重相物料在离心加速度下被分离在转子外壁，轻相液体从转子中间的底部自然流出。

需要说明的是，本发明在明确轧机乳化液系统每日油泥产量、磁性过滤器出口位置后，对油泥分离系统设计输送管道，收集箱、净化箱容积、离心机数量。针对不同冷连轧机组特性，可对相应的参数与结构进行针对性的调整与设计，可广泛用于钢铁行业轧机。

例如：以某5机架冷连轧机为例，确定每日油泥产量为1t、磁性过滤器出口为2个后，设计收集箱2个，每个容积为750L；净化箱4个，每个容积为300L。收集箱和净化箱均配置自动搅拌功能、恒温功能和多点位液位测量功能，箱体底部为带5°坡角的倒圆锥结构，箱体出口配置过滤器、流量计、电磁阀和隔膜泵；油泥分离系统配置2组高速转子离心机(每组2台)交替使用，每台处理量为400L/天，可保证系统连续运行。系统投入正常使用后减少70％油泥处理量，轧制油能够回流循环使用，节约15％轧制油成本。本发明油泥分离系统带来的经济效益如下：1、节省的危废处理成本：1000kg/天×70％×30天×12个月×1.85元/kg＝466200元。2、节约的轧制油成本：2.5桶/天×180L/桶×15％×30天×12个月×22.2元/L＝647352元。3、油泥分离系统的运行成本：10kW×0.9元/度×24小时×30天×12个月+7000元(易损件费)＝84760元。每年节省成本为466200元+647352元-84760元＝1028792元。在保证油泥分离效果的前提下，大大降低油泥处理成本。

又如：以某6机架冷连轧机为例，确定每日油泥产量为2t、磁性过滤器出口为2个后，设计收集箱两个，每个容积为1500L，净化箱四个，分别750L。收集箱和净化箱均配置自动搅拌功能、恒温功能和多点位液位测量功能，箱体底部为带6°坡角的倒圆锥结构，箱体出口配置过滤器、流量计、电磁阀和隔膜泵；油泥分离系统配置4组高速转子离心机(每组2台)交替使用，每台处理量为400L/天，可保证系统连续运行。系统投入正常使用后减少70％油泥处理量，轧制油能够回流循环使用，节约15％轧制油成本。本发明油泥分离系统带来的经济效益如下：1、节省的危废处理成本：2000kg/天×70％×30天×12个月×1.85元/kg＝932400元。2、节约的轧制油成本：7.5桶/天×180L/桶×15％×30天×12个月×22.2元/L＝1618380元。3、油泥分离系统的运行成本：30kW×0.9元/度×24小时×30天×12个月+15000元(易损件费)＝307280元。每年节省成本为932400元+1618380元-307280元＝2243500元。在保证油泥分离效果的前提下，大大降低油泥处理成本。

请参照图3所示，本实施例还公开一种如上所述的油泥分离系统的控制方法，所述方法包括：

a)分别设定所述收集箱及所述净化箱的三个液位，其中，p为低液位，液面距箱体底部不超过15cm；q为中液位，液面平齐箱体中间高度位置；r为高液位，液面距箱体顶部不超过15cm；磁性过滤器分离出来的油泥不断通过管道输入收集箱；

b)当收集箱中的液位为p时，控制乳化液箱向收集箱补充乳化液对油泥进行稀释，液位达到q时控制停止补液；

c)当收集箱中的液位达到q时，控制收集箱启动搅拌，且搅拌一定时间达到均匀后，控制将收集箱中的液体输入净化箱中，至收集箱中的液位降为p时，延时设定时间后关闭收集箱的输出；通过延时可以保证管道里尽量不存液。

d)当净化箱液位为p时，从收集箱中将稀释液输入净化箱里，当净化箱液位到达q时，控制启动离心机，开始对净化箱中的液体循环净化；其中，离心机从净化箱底部抽液，顶部回液，开始在净化箱中循环净化，当离心机转子内壁的固相达到一定厚度，通过刮泥器自动排渣。

e)当净化箱中液体达到回流指标后，离心机停止运行，控制将净化液抽回乳化液箱中循环使用，净化箱液位回至p，控制抽液停止，完成一次净化循环。

可以理解的是，收集箱和净化箱中液位的检测由液位计检测，液位计会根据步骤a)中已经定义的液位范围从而判断当前液位属于p还是q。根据液位检测结构进行相应控制的为液位开关，液位开关根据液位检测结构进行相应的控制。

进一步地，所述步骤c)中，延时设定的时间为60秒。

进一步地，所述步骤e)中，所述回流指标为含固量(Q)不超过5000ppm。

进一步地，所述步骤c)中，所述搅拌一定时间(t)设为不低于0.5小时。

综上所述，本发明通过一种高速转子离心分离方法实现油泥中的固体、水、油三相分离，由磁性分离器分离出的油泥减量提高，降低委外处理成本；净化后油液能够返回乳化液箱中循环使用，解决了乳化液使用成本高昂的问题；系统设计自动运行程序，全自动运行，解决现有油泥净化系统自动化程度不高的问题；系统中耗材较少，解决耗材费较高的问题。总之，本发明降低了油泥处理成本。

只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油泥分离系统，其特征在于，包括：

乳化液箱，用于储存乳化液；

磁性过滤器，用于过滤待分离处理的油泥；

收集箱，通过管道连接所述磁性过滤器的出口，用于收集从磁性过滤器过滤出来的油泥，且所述乳化液箱中储存的乳化液用于供给所述收集箱来稀释油泥；

净化箱，用于接收从收集箱中稀释后的油泥；

离心机，所述离心机的进口从所述净化箱的底部连通其内腔，所述离心机的出口从所述净化箱的顶部连通其内腔，使离心机能从净化箱的底部抽液进行油泥分离，并将分离处理后的液体从净化箱的顶部流回，且不断循环。

2.根据权利要求1所述的油泥分离系统，其特征在于，还包括回流隔膜泵，所述回流隔膜泵用于将所述净化箱中的油泥分离处理达标后将剩下的乳化液抽回所述乳化液箱。

3.根据权利要求1所述的油泥分离系统，其特征在于，所述磁性过滤器设有多个出口，所述收集箱设有与所述磁性过滤器出口对应的数量且一一对应地连接设置。

4.根据权利要求1所述的油泥分离系统，其特征在于，连接磁性过滤器出口与收集箱的所述管道设有电阻丝油浴加热结构，使通过管道的油泥以恒定的温度流入所述收集箱中。

5.根据权利要求1所述的油泥分离系统，其特征在于，所述收集箱与所述净化箱的箱体底部均设有α坡角的倒圆锥结构，且3°<α<6°。

6.根据权利要求1所述的油泥分离系统，其特征在于，所述收集箱和所述净化箱均设有自动搅拌结构、油浴恒温结构以及三点位液位测量结构。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的油泥分离系统的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

a)分别设定所述收集箱及所述净化箱的三个液位，其中，p为低液位，液面距箱体底部不超过15cm；q为中液位，液面平齐箱体中间高度位置；r为高液位，液面距箱体顶部不超过15cm；磁性过滤器分离出来的油泥不断通过管道输入收集箱；

b)当收集箱中的液位为p时，控制乳化液箱向收集箱补充乳化液对油泥进行稀释，液位达到q时控制停止补液；

c)当收集箱中的液位达到q时，控制收集箱启动搅拌，且搅拌一定时间达到均匀后，控制将收集箱中的液体输入净化箱中，至收集箱中的液位降为p时，延时设定时间后关闭收集箱的输出；

d)当净化箱液位为p时，从收集箱中将稀释液输入净化箱里，当净化箱液位到达q时，控制启动离心机，开始对净化箱中的液体循环净化；

e)当净化箱中液体达到回流指标后，离心机停止运行，控制将净化液抽回乳化液箱中循环使用，净化箱液位回至p，控制抽液停止，完成一次净化循环。

8.根据权利要求7所述的油泥分离系统的控制方法，其特征在于，所述步骤c)中，延时设定的时间为60秒。

9.根据权利要求7所述的油泥分离系统的控制方法，其特征在于，所述步骤e)中，所述回流指标为含固量不超过5000ppm。

10.根据权利要求7所述的油泥分离系统的控制方法，其特征在于，所述步骤c)中，所述搅拌一定时间设为不低于0.5小时。

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