阅读说明：本技术 一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法 (Device and method for controlling peculiar smell and oil mist emission of cold rolling mill unit emulsion ) 是由 王康健 瞿培磊 于 2019-03-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法,包括冷轧机,还包括通过抽风管道与所述冷轧机相连的洗涤装置,洗涤装置设置呈文丘里结构,其内设有若干个用以喷射洗涤水的喷嘴,所述洗涤装置连接有缓冲装置,缓冲装置内部为中空设置,缓冲装置依次再连有风机、烟囱,所述洗涤装置与缓冲装置之间还通过循环装置相连通。本发明能够有效实现油雾不超标的排放,并从根本上避免了轧制油在过滤网上蓄积变质散发恶臭异味的问题。(The invention discloses equipment and a method for controlling peculiar smell and oil mist emission of emulsion of a cold rolling unit, wherein the equipment comprises a cold rolling mill and a washing device connected with the cold rolling mill through an exhaust pipeline, the washing device is in a Venturi structure and is internally provided with a plurality of nozzles for spraying washing water, the washing device is connected with a buffer device, the interior of the buffer device is hollow, the buffer device is sequentially connected with a fan and a chimney, and the washing device and the buffer device are communicated through a circulating device. The invention can effectively realize the emission of oil mist without exceeding the standard, and fundamentally avoids the problem that rolling oil is accumulated on a filter screen to deteriorate and emit odor and peculiar smell.)

一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法

技术领域

本发明涉及冷轧轧制技术领域，更具体地说，涉及一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法。

背景技术

现代钢铁产品的生产过程中，通常会用冷轧机对带钢进行冷轧的生产加工，所谓的冷轧就是将钢铁产品在常温下再结晶温度下，用轧辊碾压的方式将带钢加工成具有一定厚度要求的产品的过程。为了降低生产时的摩擦和能耗，一般采用乳化液喷射到轧辊和带钢上的方式进行生产。所谓乳化液，指的是由1％～3％量的润滑轧制油和余量水组成的化学混合物质，轧制时在轧辊和带材的表面，形成润滑冷却作用。

由于冷轧加工过程生产速度非常高(＞1000m/min)，带钢和轧辊会显著发热，因此生产中乳化液的用量非常大(通常10m³/min～40m³/min)，因此大量乳化液在冷轧设备内飞溅和蒸发，也会产出许多废液，为保证产品的质量和减少环境污染，满足环保法规对油雾排放的要求，冷轧机会装抽风系统对乳化液气体加以过滤处理。

如图1所示，为了防止乳化液污染环境，生产时冷轧设备1整体安装在封闭的罩体结构2里，在其顶部安装抽风管道3将这些飞溅和蒸发的乳化液等抽吸走，为保障乳化液气体抽吸效果，通常抽吸气体的量也非常大，达到(2～4)×10⁵m³/h。进入抽风管道3的气体中含有大量乳化液滴、水、润滑油、铁粉和脏污，为了减少气体内的油雾含量，满足国家法规的要求，抽风管道3上会安装有专门的过滤装置4过滤这些物质，其内通常会使用2～4层的挡板、金属过滤网或滤布等材料过滤拦截，但随着使用时间的增加(一般2～3月)，过滤网逐渐会被这些污染物所填充，慢慢减弱了过滤功能，部分润滑油及脏污会被后面的风机5抽吸排放到空气中，造成了油雾的排放污染。此外，过滤装置4内的这些润滑油、乳化液等污染物，在长期的热湿条件中滋生了大量细菌繁殖，产生了极度令人不适的“乳化液异味恶臭”，随着烟囱6飘散到周围的环境内，造成了异味的环境污染问题。

针对上述的这些异味、恶臭及油雾的排放，国家环保部门均有严格的法律法规进行限定，通常对冷轧机组而言，最新的要求乳化液气体排放烟囱口的油雾排放浓度需低于20mg/m³，而乳化液气体异味需低于臭气浓度1000。通常轧机在连续生产一段时间后，由于过滤能力的变化，较难持续满足标准，因此对于冷轧生产来说，必须经常停机清洗这些过滤设备，这也造成了大量的产能损失。

基于上述情况，在本领域内相关的设备及工艺生产技术现有的专利申请中，主要聚集在如下的一些方面：

专利申请号201810372720.9(一种油雾除尘装置)提出一种有效的油雾处理技术，采用了三级处理油雾，将过滤网和离心分离组合的方式，将油雾进行高效去除，此种方法整体系统非常复杂，虽可有效控制油雾排放，但依旧难以避免过滤网上堆积物变质所产生恶臭的问题，因此也难以在冷轧机组上进行推广。

专利申请号201510362874.6(一种冷轧乳化液异味气体净化装置和方法)提出了另一种有效除雾和减少异味的装置和方法，核心是将含有油雾的乳化液气体首先送入过滤式及离心式除雾装置去除油雾，然后再将初步净化后的气体通入活性炭层进行吸附，其后通过化学处理液进行洗涤，最后排出的气体油雾及异味恶臭均不会超标，此种技术虽然有效避免冷轧油雾和异味恶臭的排放问题，但整体过程非常复杂，运用离心、过滤和化学的多种技术组合，且长期使用中例如活性炭等过滤介质需要更换，产生的使用成本也难以降低，阻碍了技术的客推广性和经济性。

专利申请号200510020326.1(一种油雾净化机组)提出使用易拆卸金属不锈钢挡板和金属过滤网组合的油雾处理装置，同时配合高温蒸汽的使用，减少过滤网上细菌产生的异味。这种技术基于现有的冷轧过滤设备，可以实现快速拆装过滤设备及减少异味产生，但由于还是需要定期拆洗过滤设备，每次拆装过滤还需轧机停机，此外高温蒸汽的运用还是难以从根本上避免异味恶臭的产生。

专利申请号201510190717.1(集成式恶臭净化装置)提出一种用于处理气体恶臭的设备及技术，主要是使用低温冷凝净化各类臭味物，然后使用等离子体对气体进行分解除臭，这种方式可以非常有效地去除恶臭物质，但整体设备的占地非常庞大，且长期工艺的运行成本很高，设备投资也非常巨大。影响了在冷轧机组的生产现场应用的可行性。

专利申请号201711093064.0(垃圾中转站恶臭净化系统)，提出另一种在垃圾中转站里面处理恶臭的设备和技术，主要就是通过风机将垃圾中转站的恶臭气体抽入特殊的负压管道内，通过紫外线处理设备进行恶臭的消除，此种方法也可以降低各类恶臭，但对于冷轧机的设备来说，主要在于乳化液抽吸气体量巨大，为保证除臭效果，需要安装大量的紫外线处理设备，同时此技术对油雾是无法进行有效处理的，因此整体的有效性及运行经济性难以得到保证。

专利申请号201810179536.2(恶臭异味气体的集成处理装置)，提出另一种恶臭气体的处理技术，是通过将各种有异味的气体抽入一系列组合的设备，包括采用生物吸收、过滤、活性炭吸附和曝气设备，这个发明的内容通过多种有效的处理异味的技术进行组合，可以最大程度上处理各种异味恶臭，同时过滤设备也能有效消除油雾，但如前所述的那样，冷轧生产机组因气量的巨大，如果采用这种组合式的处理设备，整体设备的体积将非常庞大，而且系统成本也将非常巨大，难以在冷轧机组中进行使用。

因此，上述专利主要针对传统各种油雾及异味气体的处理，虽然在技术上可以有效解决各种问题但这些技术使用在冷轧机，均未考虑冷轧乳化液、润滑油和脏污的特性，及恶臭异味产生的背景条件。因此都存在着设备成本高，运行维护难及设备体积庞大的问题，难以直接应用在冷轧机上。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法，能够有效实现油雾不超标的排放，从根本上避免了轧制油在过滤网上蓄积变质散发恶臭异味的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备，包括冷轧机，还包括通过抽风管道与所述冷轧机相连的洗涤装置，洗涤装置设置呈文丘里结构，其内设有若干个用以喷射洗涤水的喷嘴，所述洗涤装置连接有缓冲装置，缓冲装置内部为中空设置，缓冲装置依次再连有风机、烟囱，所述洗涤装置与缓冲装置之间还通过循环装置相连通。

所述冷轧机为可逆轧机或者冷轧轧机。

所述洗涤装置为圆管形状，洗涤装置上的入口端与抽风管道相连，洗涤装置上的出口端与缓冲装置相连，洗涤装置上的文丘里结构，具体为所述洗涤装置中部位置设置呈直径渐缩的喉口结构。

所述喷嘴设于喉口结构上。

所述喷嘴与循环装置相连通。

所述洗涤装置两端部直径是喉口结构直径的1.3～3.5倍。

所述循环装置上还连有补水管和排水管。

另一方面，一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的方法：

冷轧机生产时所产生的乳化液气体经抽风管道从入口端入洗涤装置内，喷嘴不断喷射洗涤水对乳化液气体进行洗涤净化，使乳化液气体内的大量润滑油、脏污、乳化液滴和部分乳化液恶臭异味物均被洗涤，连同洗涤水一并流至缓冲装置内沉降并收集，净化后的乳化液气体再通过风机抽吸后进入后续的烟囱进行排放，缓冲装置内收集的洗涤水流至循环装置内，再由循环装置将洗涤水循环至喷嘴继续循环喷射。

所述喷嘴的喷射压力为3～8bar，流量为0.6～3m³/min。

所述洗涤水为工业脱盐水，优选可混入0.1～5％的NaOH、Na₂S₂O₃、H₂O₂。

在上述的技术方案中，本发明所提供的一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法，采用水或微量化学试剂对传统乳化液气体进行洗涤，由于冷轧所用的乳化液内含有大量的乳化剂，因此冷轧乳化液气体内所蕴含的脏污及油雾等易于通过大量循环水的洗涤加以去除，实现油雾不超标的效果；同时，由于现有发明不存在过滤系统及过滤网结构，根本上避免了轧制油在过滤网上蓄积变质散发恶臭异味的问题，整个过程设备简单且正常使用时除用大量水和少量化学试剂外，无需再使用复杂的处理设备，成本及经济性上也能得到有效保障。

附图说明

图1是现有冷轧机组乳化液气体过滤系统的示意图；

图2是本发明控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放设备的示意图；

图3是图2中排放设备洗涤装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图1至图2所示，本发明所提供的一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备，包括冷轧机10，该冷轧机10指的是可逆轧机和冷连轧机，冷轧机架轧辊数可以是4辊、6辊、12辊、18辊或20辊。

还包括通过抽风管道11与所述冷轧机10相连的洗涤装置12，洗涤装置12设置呈文丘里结构，其内设有若干个用以喷射洗涤水的喷嘴13，所述洗涤装置12的出口端连接有缓冲装置14，缓冲装置14内部为中空设置，起到降低乳化液气体流速使得前面洗涤装置12带入的水分沉降并收集的作用，缓冲装置14依次再连有风机15、烟囱16，所述洗涤装置12与缓冲装置14之间还通过循环装置17相连通，缓冲装置14内收集的洗涤水流入循环装置17内，然后将循环装置17内的洗涤水再循环喷射进入洗涤装置12里使用，净化后的乳化液气体通过15抽吸进入后续的烟囱16进行排放，如此可以同时满足对于油雾及乳化液异味的排放标准。

本发明所提出的控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备，与传统的乳化液气体过滤装置所最大的差异在于，本发明取消了传统乳化液气体处理过程中的机械过滤网或过滤挡板的方法，转而使用带有循环水喷射冲洗的洗涤装置12，采用水洗方法处理乳化液气体，洗涤装置12为圆管形状，采用了文丘里结构，内部的喷嘴13不断喷射大流量的循环水，将乳化液气体内的各种轧制油滴和脏污洗涤下来，由于乳化液气体中的油滴和脏污来自于冷轧润滑油，其内含有乳化剂，因此这些污染物易于进入洗涤水中，由于洗涤装置12中喷射的洗涤水部分被喷嘴13喷射雾化进入乳化液气体中，因此在洗涤装置12后面设置一个缓冲装置14，缓冲装置14内部不含任何过滤机械结构，而是一个中空的设备，利用其自身庞大的空间，使得乳化液气体进入后流速得到极大降低，气体中的大部分洗涤水、冷轧油滴和脏污等可以慢慢沉降流出，然后流入循环装置17内再次洗涤利用。如果不采用缓冲装置14的设计，会产生大量水分被风机15抽吸从烟囱16排出的问题。循环装置17上还连有补水管和排水管，在本发明设备的使用过程中，同时循环装置17排放一部分废水，并补充干净水，以避免冷轧油滴和脏污等在循环装置17内大量富集，造成洗涤效果变弱。本发明设备利用了洗涤水清洗去除油雾的原理，同时在整个设备内均不含有任何的机械过滤设备结构，所以整体从根本上避免了冷轧油和脏污在过滤器上的聚集所造成的腐败恶臭，因此也具有良好的避免乳化液异味的功效。

请结合图3所示，所述洗涤装置12优选采用文丘里结构，具体来说，洗涤装置12拥有一个入口，乳化液气体由此流入，其直径为D，洗涤装置12中部具有一个渐缩的喉口结构，此处的直径为d，乳化液气体在此达到流速的最大化，同时此处静压最小，同时在此喉口结构上布置多个喷嘴13，不断喷射洗涤循环水，将乳化液气体中的大部分乳化液滴、润滑油和脏污颗粒进入水内洗下来，压着管壁流入后续的缓冲装置14内排出。然后气体流过后续存在一个逐渐扩张结构并在洗涤装置12出口流出，出口的直径为D，气体流速在此处减少，同时在后续的缓冲装置14内继续减少，少部分仍旧存在于气体中的乳化液滴、润滑油、脏污颗粒和水颗粒最终由于重力差原理沉降下来，随着洗涤水一起流回到循环装置17。

此处，采用文丘里结构洗涤处理乳化液气体，采用中部的渐缩喉口的结构，使得气体在此处流速得到极大增加，根据热力学原理，乳化液气体的温度能得到3～8℃的降低，此时乳化液气体内的冷轧油滴和脏污更易于凝结，降低了其被大量的洗涤水冲洗进入循环装置17的难度，在喉口结构的后端出口部分管径又逐渐变大，气体流速又可慢慢增加，此时在乳化液气体中被雾化的洗涤水、冷轧油滴和脏污等又易于沉降下来，从乳化液气体中分离开。

本发明还提供了一种控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的方法：

冷轧机10生产时所产生的乳化液气体经抽风管道11从入口端入洗涤装置12内，喷嘴13不断喷射洗涤水对乳化液气体进行洗涤净化，使乳化液气体内的大量润滑油、脏污、乳化液滴和部分乳化液恶臭异味物均被洗涤，连同洗涤水一并流至缓冲装置14内沉降并收集，净化后的乳化液气体再通过风机15抽吸后进入后续的烟囱16进行排放，缓冲装置14内收集的洗涤水流至循环装置17内，再由循环装置17将洗涤水循环至喷嘴13继续循环喷射。

洗涤装置12的入/出口直径D是喉口直径d的1.3～3.5倍，在喉口处喷嘴13的喷射压力在3～8bar之间，流量优选在0.6～3m³/min之间。

循环装置17其在使用过程中承接缓冲装置14流出的洗涤循环水，并将其喷射循环回洗涤装置12中反复使用，同时排放废水，优选排放的废水量在0.1～0.4m³/min之间，为了保持循环装置17内液位可通过补水管按需加入新水。

缓冲装置14其体积大小优选在8～20m³之间。

在处理过程中所使用的洗涤水为工业脱盐水，为了进一步提升对于油雾和异味的去除效果，优选在循环装置17中按照质量百分比加入0.1～5％的NaOH、Na₂S₂O₃、H₂O₂。

实施例一

某五机架冷连轧机乳化液气体的排放量为2.7×10⁵m³/h，轧机在正常生产过程中喷射的乳化液流量28m³/min。

此时，采用传统的过滤式乳化液气体处理系统，在轧机连续生产半年后，实测的油雾浓度为5.7mg/m³，乳化液异味的臭气浓度值为1312，其中乳化液异味排放超过了国标允许的范围水平。

运用本发明所述内容后，此五机架冷轧机组乳化液气体的排放量为2.7×10⁵m³/h，轧机在正常生产过程中喷射的乳化液流量依旧在28m³/min。本发明相关的内容按照如下的参数进行控制：

此条件下，整个轧机连续生产半年后，测量得到的油雾浓度是2.6mg/m³，乳化液异味的臭气浓度值为312，各项指标均符合国标要求。

实施例二

在本实施例中，某单机架可逆冷轧机组乳化液气体的排放量为1.8×10⁵m³/h，轧机在正常生产过程中喷射的乳化液流量8m³/min。

此时，采用传统的过滤式乳化液气体处理系统，在轧机连续生产半年后，实测的油雾浓度为3.7mg/m³，乳化液异味的臭气浓度值为230。

运用本发明所述内容后，此单机架可逆冷轧机组乳化液气体的排放量依旧为1.8×10⁵m³/h，轧机在正常生产过程中喷射的乳化液流量依旧在8m³/min。本发明相关的内容按照如下的参数进行控制：

此条件下，整个轧机连续生产半年后，测量得到的油雾浓度是0.76mg/m³，乳化液异味的臭气浓度值为97，各项指标均符合国标要求。

综上所述，本发明控制冷轧机组乳化液异味及油雾排放的设备及方法，实现原理简单，相关设备成熟且安装便利尤其无需对现有机组进行大规模改动，具有较高的使用价值。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。