一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统及过滤方法
阅读说明：本技术 一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统及过滤方法 (Cold-rolled emulsion filtering system and method considering multiple series of products ) 是由 陈全忠 吴有生 于 2020-12-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统,包括磁棒式磁过滤回路和电磁过滤回路；所述磁棒式磁过滤回路包括乳化液收集盘、污乳化液箱、磁棒式磁过滤器、净乳化液箱和反冲洗过滤器；所述乳化液收集盘设于轧机的喷射梁下方,乳化液收集盘、污乳化液箱、磁棒式磁过滤器、净乳化液箱和反冲洗过滤器依次通过管道连通,所述反冲洗过滤器的出口通过管道与轧机的喷射梁连通；所述电磁过滤回路包括过电磁过滤器,电磁过滤器的入口和出口分别通过管道与净乳化液箱连通。本发明的有益效果为：本发明可针对不同系列的冷轧不锈钢产品特点,启用不同的乳化液过滤回路,以达到良好的过滤效果及过滤效率,具有很好的通用性及适应性。(The invention discloses a cold-rolled emulsion filtering system considering multiple series of products, which comprises a magnetic rod type magnetic filtering loop and an electromagnetic filtering loop, wherein the magnetic rod type magnetic filtering loop is connected with the electromagnetic filtering loop through a pipeline; the magnetic rod type magnetic filtering loop comprises an emulsion collecting disc, a dirty emulsion box, a magnetic rod type magnetic filter, a clean emulsion box and a backwashing filter; the emulsion collecting tray is arranged below an injection beam of the rolling mill, the emulsion collecting tray, the dirty emulsion box, the magnetic rod type magnetic filter, the clean emulsion box and the backwashing filter are sequentially communicated through pipelines, and an outlet of the backwashing filter is communicated with the injection beam of the rolling mill through a pipeline; the electromagnetic filtering loop comprises an electromagnetic filter, and an inlet and an outlet of the electromagnetic filter are respectively communicated with the purified emulsion tank through pipelines. The invention has the beneficial effects that: the invention can use different emulsion filtering loops according to the characteristics of different series of cold-rolled stainless steel products so as to achieve good filtering effect and filtering efficiency, and has good universality and adaptability.)
技术领域
本发明涉及冷轧不锈钢技术领域，具体涉及一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统及过滤方法。
背景技术
近年来，冷轧不锈钢生产朝着规模化、集约化和高效节约的方向发展，很多传统上采用纯轧制油轧制生产的不锈钢产品（如2D、2B表面等级产品）逐渐转为采用乳化液轧制生产。乳化液轧制的优势在于冷却性及安全性更好，介质消耗和生产成本更低，缺点在于带钢表面质量不如纯油轧制产品，其原因是由于不锈钢冷轧污乳化液中的铁粉未被有效除去所致。污乳化液中的铁粉主要来源于冷轧时带钢与工作辊表面摩擦而导致的铁基体脱落。当富含铁粉的乳化液被喷射到辊缝中时，大量铁粉在强大的轧制压力作用下被压入到不锈钢带钢表面，导致带钢表面发黑，并降低表面反射率；被压入的铁粉对轧制油的吸附作用又使得成品带钢表面残油增加。
目前，冷轧不锈钢产品主要包括200系、300系及400系不锈钢，其中200系和300系不锈钢的基体组织是奥氏体，磁性很弱，其大多数铁粉也是弱磁性，因此常规的以磁棒式磁过滤器与平床过滤器组合配置的乳化液过滤方案无法有效去除冷轧200系及300系不锈钢污乳化液中的大多数铁粉，导致产品表面质量较差。即现有的不锈钢冷轧乳化液过滤系统仅适用于生产400系不锈钢产品，而不适用于生产200系及300系不锈钢产品。
此外，也有相关过滤装置的研究，但现有相关过滤装置均只适用于分离大颗粒杂质，分离效果不好。如专利201510490294.5公开了一种分级沉淀式轧制油过滤装置，其技术特征为，通过抽油泵将过滤筒中的污油抽入沉淀箱，共串联设置3个沉淀箱，使污油进行三级沉淀。经前一个沉淀箱沉淀后的油自上而下进入下一个沉淀箱中继续沉淀，净化后的轧制油最后送入污油箱中。实践表明，只有大颗粒杂质（尺寸一般大于10μm）才能从轧制油中沉淀，而小颗粒杂质（如尺寸小于10μm）由于被轧制油吸附而沉淀很慢甚至无法沉淀。因此，该方法只适用于将大颗粒杂质与轧制油分离。由于冷轧乳化液或轧制油中90%以上的铁粉颗粒尺寸在1~10μm，因此该方法铁粉去除率很低。
专利2010068454（Method for circulating and supplying rolling oil forcold rolling, and equipment for cold rolling）公开了一种冷轧乳化液循环供给方法，其技术特征为，在常规乳化液过滤系统中旁路设置油分离装置及离心分离装置，以进一步过滤乳化液中的铁粉等杂质。脏乳化液首先进入高过滤精度油分离装置，由于大量油粒及铁粉被阻挡通过，因此脏乳化液即被分离成低密度乳化液及含有铁粉的轧制油。低密度乳化液返回乳化液箱再次参与循环，而含有铁粉的轧制油进入离心分离装置，以进一步分离出铁粉及轧制油，铁粉外排，而轧制油返回乳化液箱再次参与循环。该方法的缺点在于：通过过滤的方式阻挡油粒和铁粉通过，必然导致油分离装置效率很低，而且离心分离装置也被实践证明只适用于分离大颗粒铁粉等杂质，分离后的轧制油中仍然吸附有大量小颗粒铁粉等杂质，因此分离效果不好。
综上所述，仍需要进一步开发通用性更好的适用于不同系列不锈钢产品的冷连乳化液过滤系统及过滤方法。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种过滤效果好的兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统及过滤方法。
本发明采用的技术方案为：一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统，包括磁棒式磁过滤回路和电磁过滤回路；所述磁棒式磁过滤回路包括乳化液收集盘、污乳化液箱、磁棒式磁过滤器、净乳化液箱和反冲洗过滤器；所述乳化液收集盘设于轧机的喷射梁下方，乳化液收集盘、污乳化液箱、磁棒式磁过滤器、净乳化液箱和反冲洗过滤器依次通过管道连通，所述反冲洗过滤器的出口通过管道与轧机的喷射梁连通；所述电磁过滤回路包括过电磁过滤器，电磁过滤器的入口和出口分别通过管道与净乳化液箱连通，在电磁过滤器的入口与净乳化液箱的连通管道上沿流体流动方向依次配置有过滤泵和过滤阀。
按上述方案，在磁棒式磁过滤器与净乳化油箱之间的管道上增设有平床过滤器。
按上述方案，所述污乳化液箱中设置撇油器。
按上述方案，净乳化液箱中设置搅拌器。
按上述方案，所述过滤系统还包括纯油供给管路，纯油供给管路上沿流体流动方向依次配置有纯油箱、纯油供给泵、纯油流量阀和纯油流量计。
按上述方案，所述过滤系统还包括脱盐水供给管路，脱盐水供给管路上沿流体流动方向依次配置有脱盐水箱、脱盐水供给泵、脱盐水流量阀和脱盐水流量计。
本发明还提供了一种基于如上所述过滤系统的过滤方法，该方法为：当轧制400系不锈钢时，电磁过滤回路切换到关闭状态，电磁过滤回路的过滤泵及过滤阀均关闭，仅启动磁棒式磁过滤回路对乳化液进行过滤；当轧制200系或300系不锈钢时，电磁过滤回路切换到开启状态，电磁过滤回路的过滤泵及过滤阀均开启，同时启动磁棒式磁过滤回路及电磁过滤回路对乳化液进行过滤。
本发明的有益效果为：本发明在同一个乳化液过滤系统中设置独立的磁棒式磁过滤回路及电磁过滤回路，其中磁棒式磁过滤回路的操作维护更简单，水耗、能耗及废水排放更少，对强磁性的400系不锈钢冷轧乳化液中的铁粉过滤效果较好，但是对于弱磁性的200系及300系不锈钢冷轧乳化液中的铁粉过滤效果较差，在过滤过程中会产生更多的乳化液油耗，而电磁过滤回路虽然使用成本更高，但是对于弱磁性铁粉的过滤效果更好。本发明将两种过滤回路的优缺点互补，充分发挥两者的优点，避开其缺点，可根据生产的不同系列（200系、300系及400系）冷轧不锈钢产品，启用不同的乳化液过滤回路，以达到良好的过滤效果及过滤效率，同时降低总生产成本。本发明所述冷轧乳化液过滤系统结构简单，既可用于新建冷轧不锈钢机组中，也能够非常方便地用于对现有冷轧不锈钢乳化液过滤系统的改造，扩大机组可生产产品品种范围，具有很好的通用性及适应性。
附图说明
图1为本发明一个具体实施例的结构示意图。
其中：1、乳化液收集盘；2、污乳化液箱；3、磁棒式磁过滤器；4、平床过滤器；5、净乳化液箱；6、反冲洗过滤器；7、过滤泵；8、过滤阀；9、电磁过滤器；10、轧机；11、喷射梁；12、乳化液提升泵；13、乳化液供给泵；14、撇油器；15、搅拌器；16、纯油箱；17、纯油供给泵；18、纯油流量阀；19、纯油流量计；20、脱盐水箱；21、脱盐水供给泵；22、脱盐水流量阀；23、脱盐水流量计。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地描述。
如图1所示的一种兼顾多系列产品的冷轧乳化液过滤系统，包括磁棒式磁过滤回路和电磁过滤回路；所述磁棒式磁过滤回路包括乳化液收集盘1、污乳化液箱2、磁棒式磁过滤器3、净乳化液箱5和反冲洗过滤器6；所述乳化液收集盘1设于轧机10的喷射梁11下方，乳化液收集盘1、污乳化液箱2、磁棒式磁过滤器3、净乳化液箱5和反冲洗过滤器6依次通过管道连通，所述反冲洗过滤器6的出口通过管道与轧机10的喷射梁11连通；所述电磁过滤回路包括过电磁过滤器9，电磁过滤器9的入口和出口分别通过管道与净乳化液箱5连通，在电磁过滤器9的入口与净乳化液箱5的连通管道上沿流体流动方向依次配置有过滤泵7和过滤阀8。
优选地，在磁棒式磁过滤器3与净乳化油箱之间的管道上增设有平床过滤器4。
优选地，所述污乳化液箱2中设置撇油器14，用于撇除污乳化液表面的浮油残渣，防止其进入后续的过滤系统而降低过滤效率；净乳化液箱5中设置搅拌器15，使净乳化液箱5中的乳化液油水混合均匀，防止油水分离。
本实施例中，上述各设备具体连接如下：乳化液收集盘1布置在轧机10底部，并且与布置在地下油库内的污乳化液箱2连通，污乳化液箱2通过管道与磁棒式磁过滤器3的入口连通（二者连通管路上配置有乳化液提升泵12），磁棒式磁过滤器3的出口与平床过滤器4的入口连通，平床过滤器4的出口与净乳化液箱5连通，净乳化液箱5还与反冲洗过滤器6的入口连通（二者连通管道上配置有乳化液供给泵13），反冲洗过滤器6的出口与轧机10的喷射梁11连通。
优选地，所述过滤系统还包括纯油供给管路，纯油供给管路上沿流体流动方向依次配置有纯油箱16、纯油供给泵17、纯油流量阀18和纯油流量计19。
优选地，所述过滤系统还包括脱盐水供给管路，脱盐水供给管路上沿流体流动方向依次配置有脱盐水箱20、脱盐水供给泵21、脱盐水流量阀22和脱盐水流量计23。
一种基于如上过滤系统的过滤方法，该方法为：当轧制400系不锈钢时，电磁过滤回路切换到关闭状态，电磁过滤回路的过滤泵7及过滤阀8均关闭，仅启动磁棒式磁过滤回路对乳化液进行过滤；当轧制200系或300系不锈钢时，电磁过滤回路切换到开启状态，电磁过滤回路的过滤泵7及过滤阀8均开启，此时同时启动磁棒式磁过滤回路及电磁过滤回路对乳化液进行过滤。
当轧制400系不锈钢时，只投入使用磁棒式磁过滤回路，电磁过滤回路不投入使用，此时电磁过滤回路的过滤泵7及过滤阀8均关闭。由于400系不锈钢为铁素体不锈钢，具有较强的磁性，其铁粉也是强磁性的，因此只需开启磁棒式磁过滤回路即可达到良好的过滤效果及过滤效率，不需开启电磁过滤回路，可使生产成本降低。
当轧制200系或300系不锈钢时，磁棒式磁过滤回路及电磁过滤回路均投入使用，此时电磁过滤回路的过滤泵7及过滤阀8均开启。由于200系和300系不锈钢为奥氏体不锈钢，磁性较弱，使得其乳化液中含有部分弱磁性铁粉，需同时开启磁棒式磁过滤回路和电磁过滤回路，首先利用磁棒式磁过滤回路对乳化液进行粗过滤，过滤掉乳化液中磁性较强的铁粉，再利用电磁过滤回路对净乳化液进行精过滤，过滤掉乳化液中弱磁性铁粉，这样既能够获得良好的过滤效果及过滤效率，也能够使生产成本最低。
本实施例的工作原理为：
（1）磁棒式磁过滤：来自于轧机10的污乳化液首先进入乳化液收集盘11，再溢流进入地下油库中的污乳化液箱2，经撇油器14撇去浮油残渣后，由乳化液提升泵12泵送至磁棒式磁过滤器3，在磁棒（磁场强度最高为5000Gs）的磁性吸附作用下除去污乳化液中的磁性铁粉，再溢流进入平床过滤器4，进一步过滤掉污乳化液中的絮状物、大颗粒铁粉及氧化物等杂质；过滤后的乳化液溢流至净乳化液箱5，最后经乳化液供给泵13及反冲洗过滤器6泵送至轧机10的喷射梁11处。反冲洗过滤器6用于除去乳化液中的大尺寸颗粒，防止堵塞乳化液喷射梁11上的喷嘴。
（2）电磁过滤：净乳化液箱5中的乳化液经过滤泵7及过滤阀8泵送至电磁过滤器9，在电磁过滤器9的高磁场强度（最高可达20000Gs）作用下进一步除去弱磁性铁粉，过滤后的乳化液再次溢流至净乳化液箱5。
（3）新鲜乳化液供给：由纯油供给回路及脱盐水供给回路间断地向净乳化液箱5中供应新鲜的轧制油及脱盐水，以补充在轧制过程中消耗的乳化液，使过滤系统中的总乳化液流量保持稳定。纯油箱16中的轧制油经纯油供给泵17、纯油流量阀18及纯油流量计19泵送至净乳化液箱5，同时脱盐水箱20中的脱盐水经脱盐水供给泵21、脱盐水流量阀22及脱盐水流量计23泵送至净乳化液箱5，在泵送过程中，分别通过纯油流量阀18、纯油流量计19、脱盐水流量阀22及脱盐水流量计23反馈调节并控制轧制油及脱盐水的流量比例，以保证过滤系统中的乳化液浓度稳定。
最后应说明的是，以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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