軋制油再生系統(tǒng)的技術(shù)原理及工藝過程研究

趙向東

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊 830013）

1 前言

金屬（如不銹鋼及鋁合金）板帶材是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展重要的基礎(chǔ)材料，被廣泛地應(yīng)用于輕工、食品、醫(yī)藥包裝、機(jī)械、電子、化工、建筑、交通、航空、航天等行業(yè)。金屬板帶材的加工過程是使用鑄造板錠熱軋而成的熱軋卷或者熱連鑄連軋而成的鑄軋卷作為原料，經(jīng)成對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥冷壓延而成。金屬材料經(jīng)壓制而變形的過程會(huì)大量釋放變形熱和摩擦熱，必須通過外部強(qiáng)制冷卻控制生產(chǎn)過程；另外，金屬板帶材的應(yīng)用對(duì)表面有較高要求，因此需要通過潤(rùn)滑作用提高產(chǎn)品表面質(zhì)量。因此，金屬冷壓延過程中必須使用石油精煉而成并添加了工藝添加劑的軋制油進(jìn)行潤(rùn)滑冷卻，主要作用包括：

（1）潤(rùn)滑一減小軋輥與鋁箔之間的摩擦，提供穩(wěn)定的摩擦界面，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定軋制，提高表面質(zhì)量。

（2）冷卻一帶走金屬的變形熱和摩擦熱，調(diào)整軋輥表面溫度，控制板形。

（3）清洗一清洗鋁箔表面鋁粉和機(jī)架內(nèi)的皂化物和鋁粉。

軋制油應(yīng)有良好的潤(rùn)滑性能、冷卻性能和高溫高壓狀態(tài)下的穩(wěn)定性能，軋制時(shí)不能發(fā)生明顯的變質(zhì)；軋制時(shí)揮發(fā)量要小，退火時(shí)易揮發(fā)，不形成油斑；無毒，對(duì)人體無害。

由于軋制油對(duì)冷壓延工藝過程的重要作用，除了軋制油生產(chǎn)廠要嚴(yán)格控制成份及各種添加劑的含量等等，使用過程中也要嚴(yán)格控制軋制油的潔凈度，以避免生產(chǎn)過程中設(shè)備液壓系統(tǒng)液壓油和軸承潤(rùn)滑油等的機(jī)械油混入、板材表面金屬粉末脫落等等對(duì)軋制油性能的不利影響，避免對(duì)鋁軋制產(chǎn)品的表面質(zhì)量以及軋制生產(chǎn)的連續(xù)的影響。金屬冷軋機(jī)組都會(huì)配置各類過濾設(shè)備對(duì)軋制油進(jìn)行在線過濾，但這種過濾對(duì)于液壓油和機(jī)械油等的過濾效果有限，因此，軋制油使用一段時(shí)期后，因?yàn)樯鲜鲈蜻€是會(huì)造成性能指標(biāo)不能滿足使用要求，必須整體更換。

如何提高軋制油的精度并延長(zhǎng)其使用壽命，對(duì)于降低板帶材生產(chǎn)成本和提高板帶材產(chǎn)品質(zhì)量都意義重大。

2 軋制油再生技術(shù)原理

現(xiàn)代金屬板帶軋機(jī)的軋制油都是由基礎(chǔ)油和填加劑兩部分組成?；A(chǔ)油一般采用短碳鏈的輕質(zhì)礦物油，其主要成分為烷烴和環(huán)烷烴，添加劑為高級(jí)脂肪酸類、醇類和酯類或是其中的幾種混和物組成。

在軋制過程中，直接進(jìn)入軋制油里的高粘度油主要是液壓油和油霧潤(rùn)滑油。由于他們的粘度等指標(biāo)均高于軋制油，混入后不僅使軋制油粘度提高、附著在金屬帶材表面上的油量增加，而且由于他們彼此的互溶性差，造成油品流動(dòng)性變差，潤(rùn)滑冷卻效果降低，油膜強(qiáng)度減弱等。而其影響最大的是在板帶材在冷軋壓延后續(xù)退火工序后，因?yàn)閹Р谋砻娴能堉朴脱趸紵煌耆?，?huì)產(chǎn)生殘?zhí)?、而形成油斑和油粘?/p>

軋制油再生技術(shù)的原理是利用軋制油中各組分餾程不同，利用常減壓蒸餾塔的系統(tǒng)模式，通過加熱蒸餾后冷凝，將軋制油從混合油中提純出來。

軋制油再生系統(tǒng)工藝流程圖

3 軋制油再生系統(tǒng)工藝流程及設(shè)備組成

如上圖所示，軋制油再生系統(tǒng)包括：

（1）進(jìn)料系統(tǒng)：由各類儲(chǔ)存罐，進(jìn)出料泵，真空薄膜蒸發(fā)器及輔助管路組成。

（2）真空系統(tǒng)：由真空氣體儲(chǔ)存罐，真空泵組，及輔助管路組成。

（3）導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)：由導(dǎo)熱油電加熱爐，高位膨脹槽、螺旋板換熱器及輔助管路組成。

（4）循環(huán)冷卻系統(tǒng)：由各級(jí)冷凝器及輔助循環(huán)水管路組成。

（5）自控系統(tǒng)：由PLC 電控柜、各類傳感器執(zhí)行器、輔助電纜等組成。

軋制油再生系統(tǒng)的工藝流程如下：

儲(chǔ)存于“原料儲(chǔ)罐”內(nèi)的“廢舊軋制油”經(jīng)進(jìn)料“原料齒輪泵、精密過濾器、流量控制器”控制流量后送入“冷凝器”，與蒸發(fā)出的油蒸汽進(jìn)行預(yù)熱交換，隨后進(jìn)入“螺旋板換熱器”達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)入“真空薄膜蒸發(fā)器”，在真空條件下其部分水份迅速閃蒸隨真空管路系統(tǒng)排出，其他未閃蒸部分物料沿布料器迅速分布與蒸發(fā)器筒體內(nèi)壁，通過電機(jī)帶動(dòng)蒸發(fā)器內(nèi)部刮板使其形成薄而均勻油膜，在真空條件下通過外部夾層導(dǎo)熱油傳熱使其迅速蒸發(fā)形成油蒸汽，油蒸汽在真空環(huán)境下，沿通道經(jīng)雙“冷凝器”冷卻后形成成品油液收集到下方的“成品罐”，通過“真空物料泵”排入“罐區(qū)成品儲(chǔ)箱”儲(chǔ)存。未蒸發(fā)物料沿蒸發(fā)器內(nèi)壁從下出流入“下方冷凝器”經(jīng)冷卻降溫后存入下方“污油罐”，通過下方真空物料泵排入罐區(qū)污油箱儲(chǔ)存。

軋制油再生裝置可以安裝在金屬板帶冷軋機(jī)附近，與軋機(jī)的軋制油箱連接好，進(jìn)行不間斷的旁線提純?cè)偕?，不影響正常生產(chǎn)。也可與多臺(tái)軋機(jī)相連，共用一套系統(tǒng)。這樣可大大的減少軋制油的報(bào)廢量，也避免了因輸油、運(yùn)油，處置產(chǎn)生的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)軋制油的廠內(nèi)循環(huán)使用，減少了軋制油對(duì)周圍環(huán)境的污染，對(duì)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)生積極的影響。

4 結(jié)語

軋制油再生技術(shù)的開發(fā)利用具有廣泛而深遠(yuǎn)的社會(huì)效益，在大力提倡節(jié)能的現(xiàn)代社會(huì)，實(shí)現(xiàn)資源的多次循環(huán)使用，是企業(yè)保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本的必然選擇，在國外，此類設(shè)備已被各鋁加工廠普遍使用，但進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴，制約了技術(shù)的推廣應(yīng)用。近幾年以來，國內(nèi)企業(yè)下大力氣投入人力物力和研發(fā)資金，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破，國產(chǎn)軋制油設(shè)備從無到有，技術(shù)水平不斷提升。

軋制油再生技術(shù)延長(zhǎng)了軋制油的使用壽命，并能使軋制油品質(zhì)控制在一個(gè)較為恒定的水平上，提高了產(chǎn)品的表面質(zhì)量和產(chǎn)品等級(jí)，為金屬板帶材生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約了大量成本和資金，提高了競(jìng)爭(zhēng)力，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。