[發明專利]冷連軋乳化液脫除微細固體顆粒的方法及裝置

無效

• 申請號: 201110431510.0
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102489053A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 馬良;汪華林;潘紅良;吳瑞豪;李劍平;范佚;黃淵
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01D21/26
• 分類號: B01D21/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

技術領域

本發明鋼鐵工業工程領域，涉及一種采用微旋流分離技術對含微粉冷連軋乳化液脫除固體顆粒的方法，適用于凈化處理鋼板軋制過程中的乳化液，以便循環應用。本發明還涉及用于該方法的裝置。

背景技術

板帶鋼是最主要的鋼材產品，約占鋼材總量的45％，在汽車、造船、橋梁、建筑、儀表、電子、食品包裝和家用電器等工業上得到廣泛應用。連軋帶鋼產量比例是衡量一個國家冶金工業生產技術水平的重要標志，特別是冷軋帶鋼的產量和生產技術，對整個國家工業、國防、農業和其它關鍵性領域中生產技術的發展和進步有著舉足輕重的影響。世界各國為了在新一輪的綜合國力競爭中取得領先地位，紛紛加強了其在冷軋技術研究方面的投入。隨著制造工業的快速發展，用戶對冷軋板帶及其涂鍍產品尺寸精度的要求越來越苛刻，對板面的質量要求也越來越高。

乳化液在軋制過程中主要起潤滑和冷卻的作用，其性能對保證帶鋼軋后的表面質量起到至關重要的作用。乳化液的潤滑作用主要體現在軋制過程中帶鋼和軋輥之間形成一層油膜，使得帶鋼表面和軋輥之間的潤滑處于液體潤滑狀態，在降低軋制過程摩擦系數的同時，降低軋輥的磨損。冷連軋生產過程中，乳化液在長期循環使用的過程中，鋼板表面的殘留氧化鐵皮和鐵粉將進入到乳化液中，使乳化液本身的物理和化學性質發生改變，而乳化液本身這些性質的改變將對帶鋼的表面質量產生重大影響。乳化液中的鐵粉及其他固相顆粒雜質不但會影響到潤滑效果，加速軋輥的磨損，嚴重的還會對帶鋼表面質量帶來重大影響，如產生黑灰黑斑、粗糙度增加和表面劃痕等缺陷。

目前去除乳化液中鐵粉的方法是采用平板過濾器和磁性過濾器，平板過濾器是過濾乳化液中大的固體顆粒(根據過濾網的目數)，而磁性過濾器是過濾掉鐵磁性的顆粒。事實上，乳化液中的雜質除鐵磁性的鐵粉和四氧化三鐵外，還含有大量的非鐵磁性物質，如三氧化二鐵、氧化亞鐵、二氧化硅、三氧化二鋁等。這些非鐵磁性的物質將隨著乳化液的循環將在乳化液中不斷積聚，從而影響到乳化液的性能，因此乳化液的凈化應包含這些雜質的去除，而磁性過濾是無法去除這些雜質的。

因此，本領域迫切需要開發出一種新的乳化液凈化方法，該方法不但能去除鐵磁性物質，還能去除非鐵磁性的物質，并且能夠減少磁性過濾器的反沖洗次數，從而降低了乳化液的消耗水平，同時對提高冷軋板帶鋼質量也起到重要的作用。

發明內容

本發明提供了一種新穎的冷連軋乳化液脫除微細固體顆粒的方法及裝置，能高效、快速地脫除冷連軋乳化液中微粉顆粒，從而解決了現有技術對乳化液脫固不理想的問題。

一方面，本發明提供了一種冷連軋乳化液脫除微細固體顆粒的方法，該方法包括以下步驟：

(a)對含微粉的冷連軋乳化液進行重力沉降分離，以去除其中所含的大粒徑的可沉降的顆粒，得到經第一步處理的乳化液；

(b)對所述經第一步處理的乳化液進行液-固旋流分離，以去除乳化液中所含的不可沉降的微細顆粒，得到經第二步處理的乳化液，其中，所述不可沉降的微細顆粒包括鐵磁性物質和非鐵磁性物質(例如，Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等)；

(c)對所述經第二步處理的乳化液進行進一步的過濾分離，得到經凈化處理的冷連軋乳化液以循環使用。

在一個優選的實施方式中，所述重力沉降分離選自：耙式重力沉降分離、螺旋槳式儲槽分離、以及低速旋流離心分離。

在另一個優選的實施方式中，所述液-固旋流分離選自：水力旋流分離、旋流式液-固分離、粗粒化液-固旋流分離、以及旋流-射流-粗粒化液-固旋流分離。

在另一個優選的實施方式中，所述過濾分離選自：離心式過濾分離、砂石介質過濾分離、篩網式過濾分離、以及疊片式過濾分離。

在另一個優選的實施方式中，處理前，所述含微粉的冷連軋乳化液的粒徑范圍為0.02μm-2mm，粒徑平均值為2.719μm，微粉含量為2500-4000ppm；處理后，微粉去除率大于95％，大于5μm的顆粒被分離凈化，粒徑平均值降到1.239μm，顆粒濃度降到150ppm-300ppm。

另一方面，本發明提供了一種冷連軋乳化液脫除微細固體顆粒的裝置，它包括：

重力沉降罐，用于對含微粉的冷連軋乳化液進行重力沉降分離，以去除其中所含的大粒徑的可沉降的顆粒，得到經第一步處理的乳化液；