CN104841276A - 轧制油超/微滤膜净化设备 - Google Patents

轧制油超/微滤膜净化设备 Download PDF

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廖德祥
耿安朝
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Abstract

本发明涉及轧制油超/微滤膜净化设备,其包括:脏油储油箱、轧制油净化箱和净化油储油箱,所述脏油储油箱中的脏油输送到所述轧制油净化箱中,在所述轧制油净化箱中净化后的净化油输送到所述净化油储油箱中;所述轧制油净化箱还连接有离心油渣分离器,所述离心油渣分离器连接有离心油箱,所述离心油箱连接到所述轧制油净化箱上;所述轧制油净化箱中设有旋转错流式亲油性膜组件,所述旋转错流式亲油膜组件连接抽吸泵,所述抽吸泵与净化油储油箱连接,通过所述旋转错流式亲油性膜组件将所述轧制油净化箱中的脏油净化过滤。本发明采用的是膜过滤技术,对轧钢生产过程产生的钢渣的理论截留率可达到100%,过滤精度高,可确保轧钢产品质量。

Description

轧制油超/微滤膜净化设备
技术领域
本发明属于膜分离净化领域,尤其是钢铁行业轧制油净化处理***,具体涉及旋转错流式轧制油超/微滤膜净化设备。
背景技术
轧制油***是不锈钢冷轧轧机的一个重要工艺润滑***,在轧制时带钢会产生大量的热,需要大量的轧制油喷洒到轧制中的带钢表面,清洗带钢,降低带钢和轧辊的温度,同时在带钢表面形成油膜,对轧制区域进行润滑,提供带钢轧制需求的足够轧制力。带着大量热量和钢渣污物的轧制油回到轧制油***,这部分轧制油必须经冷却和过滤方可再用完成工艺润滑。
目前,用于冷轧不锈钢板卷的多辊轧机都采用具有自动反冲洗功能的过滤***对轧制油进行过滤(也称SUPAMIC过滤***),此过滤***同样适用于碳钢和特殊钢轧机。过滤***的作用是将脏油过滤为净油,并自动完成滤芯的再生、脏油的回收和重复利用。但是SUPAMIC过滤***主要是通过数量众多的微纤维过滤滤芯来完成,滤芯的过滤孔径约为10微米,在处理硅钢等钢材的轧制油过程中,由于钢渣量大,滤芯寿命短,同时细小粒径的颗粒无法被去除而在轧制油中累积,时间长了影响产品质量。
而现在随着不锈钢市场竞争越来越激烈,对不锈钢板材、板型和表面质量的要求越来越高,而轧机作为不锈钢板材生产的关键设备,是否能轧制出表面质量优良的不锈钢,轧制油的精度尤为重要。因此,现在需要一种轧制油净化设备,该设备对轧钢生产过程中产生的钢渣的过滤精度高,确保轧钢产品质量。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种轧制油净化设备,该设备对轧钢生产过程中产生的钢渣的过滤精度高,确保轧钢产品质量。
本发明提供的轧制油超/微滤膜净化设备将亲油性平板膜焊接在中空腔式膜板两侧,由中空轴转动带动亲油膜组件运动起来,由于旋转运动离心力、水力剪切力及强烈的滤液湍动作用,消除膜表面的滤层沉积,减轻膜表面浓差极化的影响,同时减少结垢、凝胶层和有机物等的污染,延长膜的清洗周期和使用寿命。
不同于现有的轧制油滤芯过滤技术,本发明采用动态的亲油性平板超/微滤膜,能100%截留冷轧过程产生的钢渣,清洁轧制油。另外本发明旋转运动产生的错流效率高,能耗低;同时,膜组件旋转运动时实现膜表面的自我清洗,减少膜污染。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
轧制油超/微滤膜净化设备,其包括:脏油储油箱、轧制油净化箱和净化油储油箱,所述脏油储油箱中的脏油输送到所述轧制油净化箱中,在所述轧制油净化箱中净化后的净化油输送到所述净化油储油箱中,所述轧制油净化箱还连接有离心油渣分离器,所述离心油渣分离器连接有离心油箱,所述离心油箱连接到所述轧制油净化箱上;所述轧制油净化箱中设有旋转错流式亲油性膜组件,所述旋转错流式亲油膜组件连接抽吸泵,所述抽吸泵与净化油储油箱连接,通过所述旋转错流式亲油性膜组件将所述轧制油净化箱中的脏油净化过滤。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述旋转错流式亲油性膜组件包括:若干个中空过滤膜组元、中空轴和亲油平板膜,所述中空过滤膜组元与所述中空轴相连通,所述亲油平板膜设置在所述中空过滤膜组元两侧;所述旋转错流式亲油膜组件程控自动旋转运行时,脏油在所述亲油平板膜外,油在所述抽吸泵的作用下透过所述亲油平板膜进入所述中空过滤膜组元和中空轴,随后进入所述净化油储油箱中。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述亲油平板膜包括以下中的一种或几种:PTFE、PVDF和PP。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述亲油平板膜的孔径为0.05-0.5μm。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,还包括轧制油进油泵和回流油泵,所述轧制油进油泵设置在所述脏油储油箱和轧制油净化箱之间,通过所述轧制油进油泵将所述脏油储油箱中的脏油输送到所述轧制油净化箱中;所述回流油泵设置在所述离心油箱和轧制油净化箱之间,通过所述回流油泵将所述离心油箱中暂存的离心后的油输送到所述轧制油净化箱中回流处理。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,还包括轧制油净化箱进油控制阀,所述轧制油净化箱进油控制阀设置在所述轧制油净化箱的轧制油进入口上。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,还包括脏油进油控制阀,所述脏油进油控制阀设置在所述脏油储油箱的脏油进入口上。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述轧制油净化箱的出油侧还设有轧制油净化箱排污阀和轧制油净化箱排空阀。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,还包括超/微滤膜产油电磁阀,所述超/微滤膜产油电磁阀设置在所述轧制油净化箱与所抽吸泵之间。
在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,还包括:脏油储油箱液位计、轧制油净化箱液位计、净化油储油箱液位计和离心油箱液位计,所述脏油储油箱液位计设置在所述脏油储油箱中,所述轧制油净化箱液位计设置在所述轧制油净化箱中,所述净化油储油箱液位计设置于所述净化油储油箱中,所述离心油箱液位计设置于所述离心油箱中。
本发明的有益效果是:
其一、本发明采用的是膜过滤技术,对轧钢生产过程产生的钢渣的理论截留率可达到100%,过滤精度高,可确保轧钢产品质量。
其二、本发明的旋转错流式膜组件采用动态旋转运行,其上加载高性能、高强度的亲油性平板膜;由于组件独特的旋转动态运行,可以有效避免膜过滤过程中容易形成的表面滤层、浓差极化、结垢、凝胶层和有机物污染等,减少了膜污染,延长了膜组件的清洗周期和使用寿命。
其三、膜组件单位体积内的膜装填面积大,设备具有更大的运行通量,设备操作温度和操作压力低,运行费用低。
其四、膜组件采用集成式的拼装结构,构造简单、拆装方便、牢固可靠、易清洗易维护,膜组件更换方便,同时由于膜组件采用塑料支撑体,因而设备的防腐性能优异。
其五、本发明的轧制油净化设备,该设备***中的每个油箱中都设有液位计,通过液位计自动调控液位,保证整个设备***油位在设定的范围内。
其六、本发明的轧制油超/微滤膜净化设备,设备中设置多个控制阀或者电磁阀,自动控制进油,提高了整个设备***的自动程度,减少人力控制,不但控制精准度高,而且解放人力,相对降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案,下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1本发明的轧制油超/微滤膜净化设备的流程原理图。
其中,1-脏油储油箱,2-轧制油进油泵,3-轧制油净化箱,4-旋转错流式亲油性膜组件,5-抽吸泵,6-净化油储油箱,7-离心油渣分离器,8-离心油箱,9-回流油泵,10-脏油进油控制阀,11-脏油储油液位计,12-轧制油净化箱进油控制阀,13-轧制油净化箱液位计,14-超/微滤膜产油电磁阀,15-轧制油净化箱排空阀,16-净化油储油箱液位计,17-轧制油净化箱排污阀,18-离心油箱液位计,19-回流油控制阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,本实施例中公开了一种轧制油超/微滤膜净化设备,其包括:脏油储油箱1、轧制油净化箱3、净化油储油箱6、离心油渣分离器7和离心油箱8,上述脏油储油箱1中的脏油输送到上述轧制油净化箱3中,在上述轧制油净化箱3中净化后的净化油输送到上述净化油储油箱6中,因为在轧制油净化箱净化的时候会有油渣产生,油渣中主要是钢铁渣混杂着油,所以需要将油渣继续处理,在上述轧制油净化箱3还连接有离心油渣分离器7,上述离心油渣分离器7连接有离心油箱8,上述离心油箱8连接到上述轧制油净化箱3上。
上述轧制油净化箱3是该净化设备实现净化的主要装置,在上述轧制油净化箱3中设有旋转错流式亲油性膜组件4,上述旋转错流式亲油膜组件4连接抽吸泵5,上述抽吸泵5与净化油储油箱6连接,通过上述旋转错流式亲油性膜组件4将上述轧制油净化箱3中的脏油净化过滤。
在本实施例中,上述旋转错流式亲油性膜组件4包括:若干个中空过滤膜组元、中空轴和亲油平板膜,上述中空过滤膜组元与上述中空轴相连通,上述亲油平板膜设置在上述中空过滤膜组元两侧;上述旋转错流式亲油膜组件4程控自动旋转运行时,脏油在上述亲油平板膜外,油在上述抽吸泵5的作用下透过上述亲油平板膜进入上述中空过滤膜组元和中空轴,随后进入上述净化油储油箱6中。
上述亲油平板膜的材质可以选择以下几种:PTFE、PVDF和PP;亲油平板膜的孔径为0.05-0.5μm。上述亲油性平板膜焊接在上述中空过滤膜组元两侧,若干个上述过滤膜组元与上述中空轴相连通,实际上,上述中空轴与抽吸泵5连接。
在本实施例中,上述旋转错流式亲油性膜组件4是程控自动旋转运行的,当上述旋转错流式亲油性膜组件4程控旋转运行时,上述旋转错流式亲油性膜组件4运动与液体形成强力错流,利于消除浓差极化,脏油在上述亲油性平板膜外,净化油则在上述抽吸泵5的作用下透过上述亲油性平板膜进入上述中空过滤膜组元、中空轴,随后进入相连的上述净化油储油箱6中。
还包括轧制油进油泵和回流油泵,上述轧制油进油泵设置在上述脏油储油箱和轧制油净化箱之间,通过上述轧制油进油泵将上述脏油储油箱中的脏油输送到上述轧制油净化箱中;上述回流油泵设置在上述离心油箱和轧制油净化箱之间,通过上述回流油泵将上述离心油箱中暂存的离心后的油输送到上述轧制油净化箱中回流处理。
在本实施例中,冷轧钢材后的脏油储存在脏油储油箱1,轧制油进油泵2将脏油打入轧制油净化箱3,旋转错流式亲油性膜组件4在轧制油净化箱3的里面程控旋转运行,旋转速度控制在20~160rpm,浓脏油在亲油平板膜外,净化油则在抽吸泵5的作用下透过亲油平板膜、进入中空膜组元、中空轴随后进入相连的净化油储油箱6,大颗粒的钢渣等污染物通过上述的轧制油净化箱排污阀17定期排入离心油渣分离器7,离心油进入相连的离心油箱8,离心油通过回流油泵9重新进入轧制油净化箱3。
在本实施例中的轧制油超/微滤膜净化设备中,通过若干油泵来提供各油箱之间进油动力,主要包括上述的轧制油进油泵2、抽吸泵5和回流油泵9,上述轧制油进油泵2设置在上述脏油储油箱1和上述轧制油净化箱箱3之间,上述抽吸泵5设置在上述旋转错流式亲油性膜组件4和上述净化油储油箱6之间,上述回流油泵9设置在上述离心油箱8和上述净化油储油箱6之间。
为了控制装置中各个油箱中的液位,在装置中设置了上述脏油储油箱液位计11,轧制油净化箱液位计13,净化油储油箱液位计16,离心油箱液位计18,上述脏油储油箱液位计11设置在上述脏油储油箱1中,上述轧制油净化箱液位计13设置在上述轧制油净化箱3中,上述净化油储油箱液位计16设置于上述净化油储油箱6中,上述离心油箱液位计18设置于上述离心油箱8中。
当脏油储油箱1中的脏油量和轧制油净化箱3中的脏油量达到一定值,需要停止对其二者供油,当它们中的脏油小于一定量时,需要开始对它们进行供油,这个控制过程需要脏油进油控制阀10和轧制油净化箱进油控制阀12。上述脏油进油控制阀10设置在上述脏油储油箱1的进油口上,上述轧制油净化箱进油控制阀12设置在上述轧制油净化箱3的进油口上,上述轧制油净化箱进油控制阀12控制上述脏油储油箱1中的脏油进入到上述轧制油净化箱3中。
上述超滤膜产油电磁阀14设置在上述旋转错流式亲油性膜组件4与上述抽吸泵5之间,其主要用于控制进入到上述净化油储油箱6的产油量。
实施例2
实施例2将实施例1中的轧制油超/微滤膜净化设备应用到某钢铁企业冷轧厂硅钢轧制生产轧制油净化处理项目中,轧制脏油中总悬浮固体约365mg/L,具体分布情况:小于2微米颗粒占总颗粒的15%;2至5微米颗粒占总颗粒的13%;5至10微米颗粒占总颗粒的26%;10微米以上颗粒占总颗粒的46%;。
脏油在脏油储油箱沉淀后泵入到轧制油净化箱3中,旋转错流式亲油性膜组件旋转速度为40rpm,真空度调节到-0.05MPa,过滤***工作过程中,膜通量保持在10~15LMH,净化轧制油中的总SS约为0mg/L,净化油完全满足钢材轧制要求。
本发明的旋转错流式亲油性膜组件采用动态旋转运行,其上加载高性能、高强度的亲油性平板膜;由于组件独特的旋转动态运行,可以有效避免膜过滤过程中容易形成的表面滤层、浓差极化、凝胶层和有机物污染等,减少了膜污染,延长了膜组件的清洗周期和使用寿命。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.轧制油超/微滤膜净化设备,其包括:脏油储油箱、轧制油净化箱和净化油储油箱,所述脏油储油箱中的脏油输送到所述轧制油净化箱中,在所述轧制油净化箱中净化后的净化油输送到所述净化油储油箱中,其特征在于,所述轧制油净化箱还连接有离心油渣分离器,所述离心油渣分离器连接有离心油箱,所述离心油箱连接到所述轧制油净化箱上;所述轧制油净化箱中设有旋转错流式亲油性膜组件,所述旋转错流式亲油膜组件连接抽吸泵,所述抽吸泵与净化油储油箱连接,通过所述旋转错流式亲油性膜组件将所述轧制油净化箱中的脏油净化过滤。
2.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,所述旋转错流式亲油性膜组件包括:若干个中空过滤膜组元、中空轴和亲油平板膜,所述中空过滤膜组元与所述中空轴相连通,所述亲油平板膜设置在所述中空过滤膜组元两侧;所述旋转错流式亲油膜组件程控自动旋转运行时,脏油在所述亲油平板膜外,油在所述抽吸泵的作用下透过所述亲油平板膜进入所述中空过滤膜组元和中空轴,随后进入所述净化油储油箱中。
3.根据权利要求2所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,所述亲油平板膜包括以下中的一种或几种:PTFE、PVDF和PP。
4.根据权利要求3所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,所述亲油平板膜为旋转式超/微滤膜组件。
5.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,还包括轧制油进油泵和回流油泵,所述轧制油进油泵设置在所述脏油储油箱和轧制油净化箱之间,通过所述轧制油进油泵将所述脏油储油箱中的脏油输送到所述轧制油净化箱中;所述回流油泵设置在所述离心油箱和轧制油净化箱之间,通过所述回流油泵将所述离心油箱中暂存的离心后的油输送到所述轧制油净化箱中回流处理。
6.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,还包括轧制油净化箱进油控制阀,所述轧制油净化箱进油控制阀设置在所述轧制油净化箱的轧制油进入口上。
7.根据权利要求6所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,还包括脏油进油控制阀,所述脏油进油控制阀设置在所述脏油储油箱的脏油进入口上。
8.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,所述轧制油净化箱的出油侧还设有轧制油净化箱排污阀和轧制油净化箱排空阀。
9.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,还包括超/微滤膜产油电磁阀,所述超/微滤膜产油电磁阀设置在所述轧制油净化箱与所抽吸泵之间。
10.根据权利要求1所述的轧制油超/微滤膜净化设备,其特征在于,还包括:脏油储油箱液位计、轧制油净化箱液位计、净化油储油箱液位计和离心油箱液位计,所述脏油储油箱液位计设置在所述脏油储油箱中,所述轧制油净化箱液位计设置在所述轧制油净化箱中,所述净化油储油箱液位计设置于所述净化油储油箱中,所述离心油箱液位计设置于所述离心油箱中。
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