TWI788229B - 去除鐵銹皮的油脂的方法 - Google Patents
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Abstract
一種去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮係來自銹皮坑,該方法包含:一線上刮油步驟,係使用一刮油裝置刮除一銹皮坑中的液體的上層的浮油,其中刮除的時間為2至4小時,以移除該浮油;一鐵銹皮取出步驟,係自該銹皮坑的液體中取出一鐵銹皮;以及一滔洗步驟,透過一泵浦產生高壓水,以對該鐵銹皮進行滔洗,其中該滔洗時間為1至4小時,以移除該鐵銹皮表面的油脂。
Description
本發明係關於一種去除鐵銹皮的油脂的方法,特別係關於一種透過兩階段方式來去除鐵銹皮的油脂的方法。
鋼廠於粗軋/精軋過程中,必須添加軋延液進行軋延,並且生產設備會使用耐高溫的潤滑油配合運轉,以及利用高壓水沖洗表面鐵銹皮。該潤滑油會與該鐵銹皮表面結合,順著回水道流入銹皮坑中,而形成具有高油脂含量的鐵銹皮。一般而言,具規模的鋼廠每日產出100至750噸且含油量為0.5至5.0 wt%的鐵銹皮。
當該含油量高之鐵銹皮移至燒結工場進行回收時,部分未燃油會在燒結料床變成薰煙後,隨著燒結尾氣流經靜電集塵器,而黏結於靜電集塵器的極板上,使得設備效率大幅衰減,因而需要對鐵銹皮進行除油。
目前工業上最常見之除油技術計有五種,分別為:水沖洗法(Water flushing)、溶劑萃取法(Solvent extraction)、高溫旋轉窯法(Heated kin)、高鹼度萃取法(High pH water extraction)以及界面活性劑除油法(Surfactant de-oiling)。水沖洗法是利用高壓水刀對線外堆置場的鐵銹皮的表面油脂進行移除,缺點是處理量有效,且除油效果不彰。溶劑萃取法是利用添加大量的烷類溶劑,對線外堆置場的鐵銹皮的表面油脂進行移除,缺點是處理量少、處理時間長、除油效果不佳,並且有著溶劑排放的環保工安疑慮。高溫旋轉窯法是利用線外旋轉窯設備,將鐵銹皮進行高溫加熱,以達到油脂熱裂解之目的,缺點是浪費能源、且有產生黑煙以及臭味的環保空汙問題。高鹼度萃取法是採取添加大量液鹼,對線外堆置場的鐵銹皮的表面油脂進行移除,缺點是處理費用高、處理時間長,且排出之液體有化學需氧量偏高之問題,易影響放流水品質。
此外,為使生產設備軋延順暢,於軋延過程中,現場操作人員會採取添加過量之潤滑油加以因應,該過量之潤滑油會順著回水道流入銹皮坑中,導致銹皮坑中的液體的上層產生浮油偏多的現象,時間一久,部分的浮油會再溶入水相中,並且透過擴散作用與鐵銹皮再度結合,這會再使得鐵銹皮的油脂提高。為了改善浮油問題,目前工業上最常見之刮油設備有三種,分別為上浮式抽油機、軟管式刮油機以及鋼帶式刮油機。根據鋼廠實務操作經驗得知,上述三種設備對銹皮坑中的液體的上層的浮油的移除效果不夠理想。
綜上所述,習知去除銹皮坑以及鐵銹皮的油脂的方法有其改善之需要。
本發明之主要目的在於提供一種去除鐵銹皮的油脂的方法,能有效降低鐵銹皮的油脂,並且降低成本。
為達上述之目的,在本發明之一實施方式中,提供一種去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮係來自銹皮坑,該方法包含:一線上刮油步驟,係使用一刮油裝置刮除一銹皮坑中的液體的上層的浮油,其中刮除的時間為2至4小時/天,以移除該浮油;一鐵銹皮取出步驟,係自該銹皮坑中的液體中取出一鐵銹皮;以及一滔洗步驟,透過一泵浦產生高壓水,以對該鐵銹皮進行滔洗,其中該滔洗時間為1至4小時,以移除該鐵銹皮表面的油脂。
在本發明之一實施方式中,該刮油裝置包括一吸油繩,該吸油繩係用以吸取該銹皮坑中的液體的上層的浮油。
在本發明之一實施方式中,該吸油繩的長度為40至50公尺。
在本發明之一實施方式中,該吸油繩的材質為聚丙烯。
在本發明之一實施方式中,在該滔洗步驟中,還包括一攪拌桶,自該銹皮坑取出的該鐵銹皮係放置於該攪拌桶中,再將水加入該攪拌桶直至八分滿,最後使用該泵浦產生高壓水,以透過循環攪拌來滔洗該鐵銹皮。
在本發明之一實施方式中,在該滔洗步驟中,每1噸的該鐵銹皮係使用30至40噸的水進行滔洗。
在本發明之一實施方式中,在該線上刮油步驟中,使用該刮油裝置移除該銹皮坑中的液體的上層的浮油的除油量為每小時0.2至1噸。
在本發明之一實施方式中,該泵浦的輸出壓力為大於2馬力。
在本發明之一實施方式中,在該線上刮油步驟中,該刮除的時間為3至4小時。
本發明的有益效果在於:本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法,透過線上刮油步驟直接移除銹皮坑中的液體的上層浮油,再將鐵銹皮自該銹皮坑取出,最後搭配於銹皮坑外的鐵銹皮堆置場所採的滔洗步驟對該鐵銹皮進行攪拌及滔洗,經實場效果證明具有良好的油脂去除效果,其中鐵銹皮的油脂自0.115至0.443wt%穩定降至0.04至0.09wt%。本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法不僅具有設備投資少、處理流程技術簡單、處理成本低、效果佳等優點,並且無須停機影響生產製程,而能回收至燒結工場;以及解決去化問題,進而產製鐵礦砂原料,使得資源得以不斷地循環利用。
下面將結合本發明之實施方式中的附圖,對本發明之實施方式中的技術方案進行清楚、完整地描述。另外,爲了更好地說明本發明,在下文的具體實施方式中給出了衆多的具體細節。本領域技術人員應當理解,沒有某些具體細節,本發明同樣可以實施。
參照第1圖,根據本發明的一實施方式的一種去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮係來自一銹皮坑,該方法包含:一線上刮油步驟S1,係使用一刮油裝置刮除一銹皮坑中的液體的上層的浮油,其中刮除的時間為2至4小時/天,較佳地,為3至4小時,以移除該浮油;一鐵銹皮取出步驟S2,係自該銹皮坑的下方取出含高油脂的一鐵銹皮;以及一滔洗步驟S3,透過一泵浦產生高壓水,以對該鐵銹皮進行滔洗,其中該滔洗時間為1至4小時,以移除該鐵銹皮表面的油脂。值得一提的是,該線上刮油步驟中「線上」一詞是指這個步驟直接執行在該銹皮坑,相較於該線上刮油步驟,該滔洗步驟S3為執行在該銹皮坑以外的地方。
詳細而言,如第2圖所示,該刮油裝置D包括一吸油繩R,該吸油繩R係伸入該銹皮坑中的液體中,透過循環作動來吸取該銹皮坑P中的液體的上層的浮油。在本實施方式中,該吸油繩的材質為聚丙烯,具有耐衝擊性較高、機械性質強韌,並且抗多種有機溶劑及酸鹼腐蝕的優點。另外,對應該銹皮坑P的尺寸,該吸油繩R的長度可為40至50公尺,而刮油量為0.2至1噸/小時,較佳地,刮油量為0.2至0.4噸/小時。補充說明的是,經移除的浮油可被送至一廢油暫存槽存放。
在該滔洗步驟S3中,還可包括一攪拌桶,自該銹皮坑取出的該鐵銹皮係放置於該攪拌桶中,再將水加入該攪拌桶直至八分滿,最後使用該泵浦產生高壓水,以透過循環攪拌來滔洗該鐵銹皮,其中每1噸的該鐵銹皮係使用30至60噸的水進行滔洗,較佳地,30至40噸。選擇性地,在本實施例中,該攪拌桶的數量為2座,材質為碳鋼,每座攪拌桶包括一個高汙泥循環的泵浦,並且可批次處理的鐵銹皮的容量為1至1.5噸。該泵浦用以確保鐵銹皮與水得以透過攪拌充分混合,其材質可為316不銹鋼,輸出壓力大於2馬力。以水對鐵銹皮攪拌滔洗的時間可為1至4小時,較佳地,2至3小時。
以下透過多個實施例來進一步說明本發明的去除鐵銹皮的油脂的方法實際應用的情況。
實施例1:
選取比一般難處理之型鋼工場的精軋區的冷卻水系統的鐵銹皮為處理標的。接著,利用標準油脂檢測方法,於實驗室進行處理前的鐵銹皮的油脂含量的測定。參照下表1,經測定後可知,處理前的鐵銹皮的油脂含量變動大,介於0.118至0.443 wt%,平均值為0.247 wt%。這樣的油脂含量是無法回收至燒結工場。
[表1]
項目/編號 | 鐵銹皮的油脂含量(wt%) | |
處理前 | 處理後 | |
1 | 0.115 | 0.065 |
2 | 0.118 | 0.066 |
3 | 0.278 | 0.058 |
4 | 0.443 | 0.056 |
5 | 0.262 | 0.056 |
銹皮坑中的油脂大部份是以潤滑油為主,其易吸附於鐵銹皮的表面上,因此,油脂在銹皮坑之下層的池底所佔的比例較多,而在液體的上層所佔的比例較少(以浮油為主)。為瞭解決實場中鐵銹皮的油脂含量偏高的問題,使用了本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法來去除型鋼工場的鐵銹皮的油脂。首先,執行線上刮油步驟S1,包括使用具有吸油繩的刮油機,以刮油頻率為2至4小時/天來移除該銹皮坑中的液體的上層的浮油,除油量為0.21噸/小時,藉此避免浮油再度溶入水相中,而與鐵銹皮結合。此步驟能有助於鐵銹皮的油脂含量降低。接著,取出該銹皮坑下方含高油脂的鐵銹皮(即:鐵銹皮取出步驟S2),於鐵銹皮堆置場執行線外除油處理法(即:滔洗步驟S3),其中使用了高污泥循環泵浦搭配自來水,以高壓水對該鐵銹皮進行滔洗,滔洗時間為1至3小時,每小時鐵銹皮的批次處理量為1噸。透過本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮的油脂含量可自0.115至0.443 wt%穩定降至0.056至0.066 wt%,符合回收至燒結工場之目標值,即小於0.1 wt%,證明本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法具有良好的鐵銹皮油脂去除效果。
實施例2
選取比一般更難處理之熱軋工場的精軋區的冷卻水系統的鐵銹皮為處理標的。首先,利用標準油脂檢測方法,於實驗室進行處理前的鐵銹皮的油脂含量的測定。參照下表2,經測定後可知,處理前的鐵銹皮的油脂含量偏高,為0.159至0.349 wt% ,平均值為 0.295 wt%,這樣的油脂含量是無法回收至燒結工場。
[表2]
項目/編號 | 鐵銹皮的油脂含量(wt%) | |
處理前 | 處理後 | |
1 | 0.349 | 0.061 |
2 | 0.326 | 0.090 |
3 | 0.159 | 0.085 |
4 | 0.305 | 0.042 |
5 | 0.347 | 0.076 |
6 | 0.285 | 0.053 |
銹皮坑中的油脂大部份是以潤滑油為主,其易吸附於鐵銹皮的表面上,因此,油脂在銹皮坑之下層的池底所佔的比例較多,而在液體的上層所佔的比例較少(以浮油為主)。為了解決實場中鐵銹皮的油脂含量偏高的問題,使用了本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法來去除熱軋工場的鐵銹皮的油脂。首先,執行線上刮油步驟S1,包括使用具有吸油繩的刮油機,以刮油頻率為2至4小時/天來移除該銹皮坑的液體的上層的浮油,除油量為0.21噸/小時,藉此避免浮油再度溶入水相中,而與鐵銹皮結合。此步驟能有助於鐵銹皮的油脂含量降低。接著,取出該銹皮坑下方含高油脂的鐵銹皮(即:鐵銹皮取出步驟S2),於鐵銹皮堆置場執行線外除油處理法(即:滔洗步驟S3),其中使用了高污泥循環泵浦搭配自來水,以高壓水對該鐵銹皮進行滔洗,滔洗時間為1至3小時,每小時鐵銹皮的批次處理量為1噸。透過本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮的油脂含量可自0.159至0.349 wt%穩定降至0.042至0.090 wt%,符合回收至燒結工場之目標值,即小於0.1 wt%,證明本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法具有良好的鐵銹皮油脂去除效果。
綜上所述,本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法,透過線上刮油步驟直接在銹皮坑移除浮油,再將鐵銹皮自該銹皮坑取出,最後搭配於銹皮坑外的鐵銹皮堆置場所採用的滔洗步驟對該鐵銹皮進行攪拌及滔洗,經實場效果證明具有良好的油脂去除效果,其中鐵銹皮的油脂自0.115至0.443wt%穩定降至0.04至0.09wt%。本發明之去除鐵銹皮的油脂的方法不僅具有設備投資少、處理流程技術簡單、處理成本低、效果佳等優點,並且無須停機影響生產製程,而達到回收至燒結工場之目標,並且解決去化問題,進而產製鐵礦砂原料,使得資源得以不斷地循環利用。
雖然本發明已以較佳實施例揭露,然其並非用以限制本發明,任何熟習此項技術之人士,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種更動與修飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
S1:線上刮油步驟
S2:鐵銹皮取出步驟
S3:滔洗步驟
D:刮油裝置
P:銹皮坑
R:吸油繩
第1圖為根據本發明之一實施方式的一種去除鐵銹皮的油脂的方法的流程圖;以及
第2圖為示意圖,顯示根據本發明之一實施方式的一種去除鐵銹皮的油脂的方法中的刮油裝置的示意圖。
S1:線上刮油步驟
S2:鐵銹皮取出步驟
S3:滔洗步驟
Claims (10)
- 一種去除鐵銹皮的油脂的方法,該鐵銹皮係來自銹皮坑,該方法包含: 一線上刮油步驟,係使用一刮油裝置刮除一銹皮坑中的液體的上層的浮油,其中刮除的時間為2至4小時/天,以移除該浮油; 一鐵銹皮取出步驟,係自該銹皮坑中的液體中取出一鐵銹皮;以及 一滔洗步驟,透過一泵浦產生高壓水,以對該鐵銹皮進行滔洗,其中該滔洗時間為1至4小時,以移除該鐵銹皮表面的油脂。
- 如請求項1所述之方法,其中該刮油裝置包括一吸油繩,該吸油繩係用以吸取該銹皮坑中的液體的上層的浮油。
- 如請求項2所述之方法,其中該吸油繩的長度為40至50公尺。
- 如請求項2所述之方法,其中該吸油繩的材質為聚丙烯。
- 如請求項1所述之方法,其中在該滔洗步驟中,還包括一攪拌桶,自該銹皮坑取出的該鐵銹皮係放置於該攪拌桶中,再將水加入該攪拌桶直至八分滿,最後使用該泵浦產生高壓水,以透過循環攪拌來滔洗該鐵銹皮。
- 如請求項1所述之方法,其中在該滔洗步驟中,每1噸的該鐵銹皮係使用30至60噸的水進行滔洗。
- 如請求項1所述之方法,其中在該線上刮油步驟中,使用該刮油裝置移除該銹皮坑中的液體的上層的浮油的除油量為每小時0.2至1噸。
- 如請求項1所述之方法,其中該泵浦的輸出壓力為大於2馬力。
- 如請求項1所述之方法,其中在該線上刮油步驟中,該刮除的時間為3至4小時。
- 如請求項1所述之方法,其中在該滔洗步驟中,該滔洗的時間為2至3小時。
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