32 2009 年第 32 卷第 3 期 真空帶式過濾機在冷軋廠的應(yīng)用 邱永梅 (新鋼釩冷軋廠 ) 摘 要： 在冷軋廠軋機乳化液系統(tǒng)改造工程中，為了提高乳化液系統(tǒng)的過濾效果，選用西馬克生產(chǎn)的真空帶式過濾機，以提高乳化液系統(tǒng)的過濾能力。新設(shè)備投入運行取得了預期的效果。介紹了乳化液系統(tǒng)及過濾機的工作原理、過濾機調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法。 關(guān)鍵詞： 冷軋；乳化液；真空過濾機；鐵粉量；冷卻 0 引言 攀鋼新鋼釩冷軋廠酸軋聯(lián)機改造工程自 2003年4 月投產(chǎn)后，軋機年產(chǎn)量 120 萬 t，單位時間內(nèi)軋機軋制產(chǎn)生的鐵粉量比酸軋聯(lián)機改造前增加了 有乳化液系統(tǒng)的冷卻及過濾能力已明顯不足， 乳化液清潔度不能滿足要求，乳化液噴射位置及 軋機空氣吹掃 效果也不理想， 軋機出口帶鋼表面總殘留物量 超標 ，帶鋼溫度 偏 高 。尤其在 大電機改造后， 軋機機組設(shè)計產(chǎn)量有所增加，將超設(shè)計產(chǎn)量，上述問題將更加突出，為此對乳化液自動控制系統(tǒng)進行適應(yīng)性改造。 1 軋機乳化液系統(tǒng) 軋機 乳化液系統(tǒng) 由 A、 B 兩個主 系統(tǒng) 及其配套的配液 系統(tǒng)、排污系統(tǒng)和污泥系統(tǒng) 組成 。 A 系統(tǒng) 機 服務(wù) ， B 系統(tǒng) 為 機 服務(wù)。這 兩個主 系統(tǒng) 是本次改造的重點。 原有 乳化液 系統(tǒng)工作原理如圖 1所示，主油 箱中 的乳化液由 噴射泵加壓送 出，經(jīng) 反沖洗過濾器過濾 和 板式熱交換器 冷卻后送往軋機機組。 軋機使用后的乳化液 在自重作用下經(jīng) 粗顆粒分離器分離 粗大雜質(zhì) 后進入回流油箱 。乳化液在回流油箱中經(jīng)一定時間的靜置，沉淀出一些雜質(zhì)。然后 由返送泵 將乳化液經(jīng)霍夫曼過濾器過濾 送 回到主 油箱 中。油箱中有 磁鏈過濾器 ， 分離 鐵磁雜質(zhì)；有 鏈 式撇油器將乳化液中的 上浮 的雜油 撇出 ；有攪拌器將乳化液混合均勻。經(jīng)過處理的較為干凈的乳化液將被繼續(xù)循環(huán)利用 。 由于原有的乳化 液 系統(tǒng)中 霍夫曼過濾器 的過濾能力和過濾精度均 不能滿足要求，故 引進西馬克德馬格生產(chǎn)的 真空帶式過濾機 。 圖 1 原乳化液系統(tǒng)原理 板式熱交換器 軋機機組 粗顆粒分離器 回流油箱 返送泵 反沖洗過濾器 主油箱 噴射泵 霍夫曼過濾器 機 機 機 機 攀 鋼 技 術(shù) 33 2 過濾機基本參數(shù)及工作原理 真空帶式過濾機的基本參數(shù) 乳化液系統(tǒng)中有真空帶式過濾機、磁鏈式過濾器、反沖洗過濾器。其中真空帶式過濾機是關(guān)鍵過濾設(shè)備。 A、 B 系統(tǒng)各設(shè) 1 臺，均布置在系統(tǒng) 返送泵之后，主油箱之前。 A 系統(tǒng)真空過濾器安裝在乳化液間的地面； B 系統(tǒng)真空過濾器安裝在原有 霍夫曼過濾器的鋼結(jié)構(gòu)臺架上。兩個系統(tǒng)的 真空帶式過濾機原理相同， 過濾機的基本參數(shù)如表 1 所示。 表 1 真空帶式過濾機的基本參數(shù) 系統(tǒng) 型號 過濾面積 /濾精度 /m 單臺 泵流量 / (L 1) 過濾泵數(shù)量 /臺 備用泵數(shù)量 /臺 A B 8 6 30 30 4 500 4 500 4 2 1 1 真空帶式過濾機的 工作原理 (1)結(jié)構(gòu)組成。真空帶式過濾機是一個全自動間歇動作的過濾機，主要由過濾箱、頂部儲液箱、刮片式輸送器、卷筒、電氣控制系統(tǒng)組成。過濾箱是一個方形箱體，上部為臟油腔，下部為真空腔，中間為放置在多孔板上的濾紙。濾紙的置換由鏈條傳動裝置驅(qū)動。箱外有一個由氣動馬達驅(qū)動的卷筒，用于卷取從過濾箱中出來臟濾紙 。 （ 2） 工作原理。 真空過濾機原理如圖 2 所示。圖 2 中的 3 為刮片式輸送器，由齒輪電機通過鏈條鏈輪帶動大傳動軸旋轉(zhuǎn)；大傳動軸兩端有兩個大鏈輪，分別帶動兩根大鏈條運行；大鏈條之間用多根刮片連接。油箱內(nèi)壁上有滑槽，壓在濾紙上的刮片平行移動時帶動濾紙移動，當過濾箱內(nèi)的乳化液液面達到高液位時，過濾系統(tǒng)離心泵啟動，抽吸過濾箱下腔乳化液，在過濾箱下部形成真空。在其自重及大氣壓力的作用下，乳化液從上部臟油腔通過中間過濾紙進入下部真空腔。過濾后的乳化液由泵通過管道送入干凈的系統(tǒng)主油箱，過濾掉的雜質(zhì)則吸附在過濾紙上。隨著系統(tǒng)的運行，濾紙上的雜質(zhì)不斷 增加，對乳化液產(chǎn)生的阻力也逐漸加大，在上下兩腔之間形成壓差。當壓差達到設(shè)定值時，濾紙置換工作自動開始運行。 首先，打開連接管道上的連通控制閥，使頂部儲液箱內(nèi)儲備的乳化液進入過濾箱下腔，消除其真空，過濾工作暫停。接著，鏈條傳動裝置啟動，將臟的過濾紙從過濾箱中趕出來，將新的過濾紙拉進過濾箱。與此同時，從過濾箱中出來的廢紙由卷筒卷取，卷筒由氣動馬達驅(qū)動。過濾紙置換的長度可事先設(shè)定。隨著過濾紙置換次數(shù)的增加，廢紙卷直徑逐漸增大，達到設(shè)定極限時，發(fā)出報警信號，提 1過濾箱； 2頂部儲液箱； 3 刮片式輸送器； 4過濾紙卷筒； 5廢紙卷筒； 6離心泵； 7加液控制閥； 89溢流管 圖 2 真空過濾機原理 醒操作工將廢紙割斷，卸下廢紙卷，重新將從過濾箱出來的廢紙纏在卷筒上，以便于下一次置換工作時卷取濾紙。當一卷濾紙用完后，由操作工重裝一卷新紙。 3 真空帶式過濾機的控制模式 真空帶式過濾機為機電一體設(shè)備，自帶現(xiàn)場控制箱，通過直接 I/O 與原有 行通訊 ?？刂颇Ｊ接惺謩雍妥詣觾煞N。 手動模式 (1)在 預先設(shè)定好離心泵啟動速度，然后在現(xiàn)場操作箱上直接進行操作。 (2)通過人工確認連鎖條件，手動操作控制閥的打開與關(guān)閉。 (3)由人工確定濾紙置換長度。 自動模式 通過在主操作臺上將控制模式設(shè)置為“自動模式”后，真空過濾機系統(tǒng)則按照自動控制和置換控7 去乳化液主油箱 M 2 1 來自回流油箱 5 6 8 3 4 9 34 2009 年第 32 卷第 3 期 制要求進行工作。置換是指將用過的過濾紙換出，裝入新過濾紙的過程。 自動控制 過濾狀態(tài)：如圖 2 所示，真空過濾機處于過濾狀態(tài)，連通閥關(guān)閉，頂部儲液箱中的乳化液不能過濾箱下腔。由于離心泵不斷抽吸乳化液，使得過濾箱下部形成一定的真空度，過濾箱上部與下部之間形成一定的壓力差。在此壓差的作用下，乳化液穿過濾紙，雜質(zhì)留 在濾紙上。在離心泵的作用下，過濾后的干凈乳化液從過濾箱下腔通過管道被輸送到乳化液系統(tǒng)主油箱中。 主油箱液位控制：在運行過程中，液位計檢測過濾器箱的液位，當液位低于低液位時，離心泵停 止運行，以避免從回流泵站來的乳化液直接沖擊濾紙。當液位高于高液位時，發(fā)出報警信號，提醒操作人員注意。如果液位繼續(xù)升高，至溢流口時，乳化液通過溢流管直接流入系統(tǒng)主油箱。 頂部儲液箱液位控制：過濾狀態(tài)下，關(guān)閉連通控制閥，保持高液位；置換濾紙時，打開連通控制閥，將儲液箱中的乳化液排入過濾箱下腔，消除其真空，便于濾紙移動。頂部儲液箱中裝 有液位計。在過濾狀態(tài)下，如果的液位低于上限液位，則打開加液控制閥注入干凈的乳化液，使其液位上升；當油箱液位達到上限時，關(guān)閉加液控制閥。 狀態(tài)轉(zhuǎn)換：隨著過濾工作的進行，濾紙上的雜質(zhì)越來越多，堵塞越來越嚴重，在濾紙上形成的壓差越來越大。系統(tǒng)設(shè)置了一個壓力開關(guān)用于檢測過濾箱上下兩腔之間的壓差，如果壓差達到設(shè)定值，就自動進入置換程序。 置換控制啟動 在置換期間，頂部儲液箱的連通控制閥打開，乳化液流入過濾箱下腔，從而消除真空便于更換過濾紙，同時過濾器泵開始工作，繼續(xù)將清潔乳化液送到乳化液罐中。在置換過程 完成后，頂部儲液箱的連通控制閥再次關(guān)閉，過濾箱被旁通管道填滿乳化液，一旦達到最大液位，安全閥同時關(guān)閉。為在真空過濾機中保持正常液位水平同時防止溢流，過濾系統(tǒng)泵必須人為調(diào)節(jié)速度。當液位上升時，泵高速運行，相反，液位降低時泵就低速運行。當過濾器油箱液位達到溢出液位時，自動啟動備用泵，直至過濾器油箱恢復到正常液位，自動停止備用泵。過濾器泵的工作泵和備用泵按一定時間自動切換，互為備用；當工作泵發(fā)生機械或電氣故障時發(fā)出報警信號，則備用泵自動啟動投入運行。 4 調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法 （ 1）調(diào)試過程中的問題 在 調(diào)試過程中，走紙機構(gòu)不能正常工作： 濾紙堆積在過濾箱出口方向的斜坡上，不能移出箱外。經(jīng)多次人工處理重新試車，故障依然存在。阻礙了調(diào)試工作的繼續(xù)進行。 （ 2）原因分析 在消化外方設(shè)備資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過細心觀察和分析比較認為：外方隨機提供的濾紙在出廠時卷取方向不正確，導致濾紙在傳動時受到的摩擦阻力大于動力，不能正常