“雙流量”板式過濾機(jī)電控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與探究

王雙林+王麗君

摘 要：目前國(guó)內(nèi)的板式過濾機(jī)使用廠家大多采用單臺(tái)設(shè)備進(jìn)行軋制液過濾，經(jīng)常出現(xiàn)循環(huán)結(jié)束需要換紙或者設(shè)備故障停機(jī)而耽誤生產(chǎn)，影響了產(chǎn)量，降低了經(jīng)濟(jì)效益。還有部分廠家采用兩臺(tái)設(shè)備并行使用，但相對(duì)獨(dú)立，操作不方便，不能實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)，系統(tǒng)存在背壓、缺油、串路、跑油等諸多問題，實(shí)現(xiàn)雙流量板式過濾機(jī)電控系統(tǒng)完整、一致并與整套軋機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)，提高生產(chǎn)線自動(dòng)化程度勢(shì)在必行。

關(guān)鍵詞：板式過濾機(jī)；雙流量；過濾單元；助濾劑

中圖分類號(hào)：TH12 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0.前言

鋁箔冷軋生產(chǎn)線中的冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)核心就是精密板式過濾機(jī)（以下簡(jiǎn)稱“板過”），是保證箔材、板材表面質(zhì)量及精度的關(guān)鍵設(shè)備。要想鋁加工行業(yè)中有一套精心設(shè)計(jì)的電控系統(tǒng)，只有充分了解冷軋過程的控制思路和關(guān)鍵參數(shù)，并不斷總結(jié)和摸索其中的聯(lián)系，才能使鋁箔的生產(chǎn)正常化和規(guī)?；?/p>

1.“板過”電控系統(tǒng)發(fā)展歷程

德國(guó)SCHNEIDER公司于1968年制成用于鋁箔冷軋使用的“板過”。遼寧工業(yè)大學(xué)附屬工廠研制和消化了此類“板過”，這也是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造的第一臺(tái)，獲原機(jī)械部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。30多年來(lái)，國(guó)內(nèi)鋁箔加工行業(yè)正在使用“板過”700余套，發(fā)展主要經(jīng)歷了以下3個(gè)階段：

最初的“板過”操作是采用凸輪控制器和繼電器邏輯系統(tǒng)進(jìn)行控制的。使用效果不太理想，凸輪式控制器容易磨損、卡死， 經(jīng)常造成程序混亂使系統(tǒng)不能正常工作。不僅給生產(chǎn)的正常進(jìn)行和產(chǎn)品的質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響， 而且給維護(hù)檢修也帶來(lái)許多麻煩。采用PLC對(duì)原來(lái)“板過”的電控系統(tǒng)進(jìn)行了改造， 解決了第一階段存在的一些問題， 提高了系統(tǒng)工作的可靠性與穩(wěn)定性。改造后很少發(fā)生故障，延長(zhǎng)了軋輥和過濾設(shè)備的使用壽命， 但還缺乏完整性。第三階段停留在“板過”與軋機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)單聯(lián)機(jī)，主要是指對(duì)污油過濾泵的配用電機(jī)實(shí)現(xiàn)控制，包括對(duì)它的運(yùn)行、選擇、工作、故障指示、兩地操作和液位傳感器控制，滅火系統(tǒng)控制等。

2.“板過”的控制工藝

“板過”是利用具有一定負(fù)壓的噴射泵向過濾紙上噴涂硅藻土，在沉積一定厚度的預(yù)涂層后即可達(dá)到要求的過濾精度和過濾能力，通過電控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)5～8分鐘預(yù)沉積時(shí)間，涂層厚度達(dá)3mm～5mm。在正常過濾過程中按一定周期噴涂硅藻土與白土的混合液，一般30s一個(gè)循環(huán)，噴涂3s間斷27s，始終保證其過濾精度。在過濾過程中根據(jù)過濾周期要定期更換過濾紙及助濾劑，一般每層過濾單元噴涂總量4.4kg～5kg?！鞍暹^”其特點(diǎn)是過濾能力大和過濾精度高。一般軋機(jī)的過濾能力從400L/min～10800L/min，公稱過濾精度可達(dá)0.5μm～5μm，過濾后凈油的灰分含量小于0.05%?！鞍暹^”工作的一個(gè)循環(huán)周期包括預(yù)沉積、正常過濾和清洗吹掃3部分。板式過濾機(jī)所用助濾劑為硅藻土和活性白土。過濾介質(zhì)為無(wú)紡布。

3.雙流量“板過”電控的實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

軋機(jī)冷卻潤(rùn)滑過濾系統(tǒng)油泵多為一用一備或一用兩備，新增“板過”安裝就位后將其污油輸入口與1# 污油泵連接，并作為新“板過”的主泵，3# 污油泵為原“板過”的主泵，2# 污油泵作為備用泵，通過閥門的切換能夠?qū)崿F(xiàn)共同為兩臺(tái)軋機(jī)備用。吹掃回油及凈油可通過管路切換流回污油箱及凈油箱。

在生產(chǎn)過程中如果原“板過”箱體壓力達(dá)到設(shè)定值需要更換濾紙時(shí)，可將新“板過”開啟預(yù)沉積狀態(tài)并進(jìn)入正常過濾程序，實(shí)現(xiàn)軋制油正常過濾，而原“板過”開始進(jìn)入清洗吹掃狀態(tài)，吹掃結(jié)束后可對(duì)其進(jìn)行濾紙更換，即可達(dá)到不停機(jī)作業(yè)。當(dāng)新“板過”工作一段時(shí)間后，過濾箱入口壓力值增大，需要換紙仍采用上述方法進(jìn)行切換。在切換過程中兩臺(tái)“板過”污油輸入、凈油回油、吹掃回油通過程序控制管路切換而互不干擾。還可實(shí)現(xiàn)當(dāng)軋制油受到污染時(shí)兩臺(tái)過濾機(jī)同時(shí)開啟，在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)軋制油的清潔過濾。通過新“板過”每天可節(jié)約換紙時(shí)間1h～1.5h，生產(chǎn)效率及產(chǎn)量會(huì)有大幅度提高。因此通過增加一臺(tái)“板過”來(lái)提高產(chǎn)能，或者在安裝軋機(jī)時(shí)都按照雙“板過”或多“板過”形式采購(gòu)，通過雙流量“板過”電控實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)更智能更先進(jìn)更完善，如圖1所示。

3.2 原“板過”的升級(jí)改進(jìn)

對(duì)凸輪和繼電器控制系統(tǒng)這一階段的“板過”采用再投產(chǎn)一臺(tái)與原“板過”流量相等或偏大的“板過”實(shí)行雙流量并用模式，大大提高了軋制油精度，增加冷卻液的循環(huán)周期，降低軋制液溫度，克服掉了原來(lái)冷卻系統(tǒng)的故障頻繁發(fā)生的弊病。而PLC程序單機(jī)控制的“板過”根據(jù)可編程序控制器的特點(diǎn)， 增加了運(yùn)行、暫停、復(fù)位等功能， 使過濾機(jī)可以按不同的速率與方向進(jìn)行控制， 新投產(chǎn)的設(shè)備PLC仍可選與原設(shè)備PLC品牌一致，這樣給操作手和電修帶來(lái)方便，也節(jié)省了開支，通過新的“板過”的電控系統(tǒng)來(lái)完善原來(lái)存在的問題，以新的為主原來(lái)的為輔。可以提高“板過”雙流量并用的自動(dòng)化控制程度，能實(shí)現(xiàn)與軋機(jī)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)。第三階段主要是電控系統(tǒng)的升級(jí)改造，技術(shù)已成熟，完善成本較低。

結(jié)語(yǔ)

可以預(yù)見，未來(lái)幾年無(wú)論是政策還是市場(chǎng)，都會(huì)迫使鋁加工行業(yè)提高門檻，朝著經(jīng)濟(jì)發(fā)展新形勢(shì)帶動(dòng)的新市場(chǎng)和產(chǎn)生的新需求轉(zhuǎn)型升級(jí)。原來(lái)鋁箔軋機(jī)只配備一臺(tái)“板過”，到一個(gè)過濾循環(huán)周期必須停機(jī)更換濾紙及助濾劑，每次換紙時(shí)間約1h 左右，軋機(jī)必須停止生產(chǎn)，嚴(yán)重影響產(chǎn)能及生產(chǎn)效率。因此設(shè)計(jì)雙流量“板過”電控系統(tǒng)，使兩臺(tái)過濾機(jī)并行使用自由切換，降低因輔助時(shí)間造成的停機(jī)，實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換紙?zhí)嵘a(chǎn)效率，也是時(shí)代發(fā)展的必然。

參考文獻(xiàn)

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