CN108659945B - 一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法 - Google Patents

Abstract

一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，包括待处理的乳化液，首先将其加热到100～150℃，乳化液充分破乳，水和轧制油分离，水分蒸发去除；再混入有机溶剂溶解，并控制在30～90℃的条件下充分搅拌，形成两相混合物；将两相混合物进行固液分离处理，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm；反复操作2～4次后进行蒸馏操作，获得重组分后的回收轧制油；最后将获得的回收轧制油与未使用过的轧制油混合后再次投入冷轧机组所用。本发明能有效地过滤乳化液中的杂质铁粉；本发明可以避免过滤杂质铁粉的排放，可供回收再利用；且本发明的处理流程简便，成本较低，为冷轧机组生产降低了成本，提高了效益与产品质量。

Description

一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法

技术领域

本发明涉及一种物质分离领域，尤其涉及一种应用于冷轧轧制过程的冷轧机组乳化液回收时用磁性过滤方法来过滤排放的杂质，使得乳化液再利用的方法。

背景技术

目前，现有的冷轧机在生产过程中，通过对轧制效率、成材率、产量及制造成本的综合考量，一般均采用冷轧机组乳化液来进行生产作业的润滑所需，现有技术下的乳化液通常是0.5％～5％的轧制油和95％～99.5％的工业脱盐水相互配比混合的混合物，乳化液是整个冷轧生产的相当重要工艺介质，直接影响到了轧制效率和轧制质量。

由于乳化液内的轧制油价格较高，为了降低生产成本，在生产过程中会采用循环回收的方式将轧制油重新利用，即乳化液在生产中会依次经过轧机-回收箱回收-真空过滤-磁性过滤-乳化液搅拌-撇除杂油净化-轧机使用，这个流程反复依次使用。

而哪怕采用了循环方式，一条大型冷轧机每年依旧会消耗300～600吨左右的轧制油，除了在带钢表面吸附的少量轧制油外，主要在上述步骤中的磁性过滤过程的消耗。

其主要原因如下：

在冷轧过程中，带钢和轧辊在反复碾压摩擦过程中会产生大量的细小的铁粉(平均粒度约在1～3μm)，并逐渐累积在乳化液中，为保证产品质量，因此利用磁性吸附的原理，定期从乳化液中吸走铁粉，而现有技术下，在移走细小颗粒的铁粉过程中不可避免会有大量的轧制油和水分被一同送出，使得在此过程中完好的轧制油被人为的废弃，同时由于混合铁粉、水含量过高，此种混合物也无法作为燃油再利用，而最终获得的过滤物也缺乏有效的处理手段，只能用于烧结原料混入，或者直接填埋，也造成了环境的污染。

而为了解决上述问题，现有技术也做了一定的改进，如下

1.CN94115006.2-废润滑油的回收方法，提出一种对车用润滑油进行回收处理的办法，其主要核心的思想是将回收的车用润滑油进行加热，在204-538℃的情况下，润滑油内的有效成分会蒸发出来，并将其收集混入柴油内作为燃料。

但是经过现场实践证明，此种方法会改变润滑油的化学组成，并且对于加热后的残渣固体含量有一定要求(含量必须在5～25％中)，而冷轧磁过滤杂质内含有大量铁粉，难以用此专利的方法处理加工。

2.CN200610134148.X-一种废润滑油的回收利用方法，提出一种废润滑油的加工再利用方法，主要思想是将废润滑油过滤脱出固体，然后在反应器加氢气条件下，反应得到初步加工的润滑油，然后再对初步加工的润滑油进行蒸馏得到精制回收润滑油。

但此方法需要在反应器内用化学反应方法对润滑油进行加工，而且需要在高温高压和催化剂的条件下进行，整体的成本较高，应用于在轧制领域中得不偿失，并且产物经过化学反应后，整个化学性质也存在一定的改变，同时由于磁过滤产物中固体含量太高，无法利用传统过滤方法提取轧制油，因此不合适用于冷轧轧制油的回收利用。

3.CN 201310170536.3-一种废润滑油再生工艺，提出另一种回收废润滑油的方法，其主要是首先对废油用强碱进行化学清洗，反应去除其内的酸性物质并得到一系列固体沉降物，然后加热脱水分，最终加热到378℃左右蒸馏得到回收的产物，此产物可作为润滑油的基础油或作为柴油添加物使用。

但经过现场实践，发现此种方法比较适合车用废润滑油的回收，因磁过滤产物中的固体含量太高，且铁粉颗粒极细，在蒸馏时难以有效对此部分固体加以处理，不适合冷轧轧制油的回收。

4.CN201210076103.7-用于回收冷轧厂磁过滤中铁粉的清洁剂，提出了一种用于清洗冷轧磁过滤杂质的化学试剂组合配方，可以有效的将磁过滤杂质内的轧制油清洗掉，而得到富集铁粉的剩余物再用高速离心分离加工再次得到铁粉回收进入钢铁企业生产。

此种方法虽然可以有效回收废铁粉，但是采用的高速离心加工装置在工业化生产中成本极高，而价值远远高于铁粉的轧制油却被废弃掉，而回收废弃的清洗液也需要专项处理，因此也存在成本居高不下导致不适用的问题。

综上所述，现有技术下的传统润滑油处理技术主要是聚焦在回收常见润滑油，如内燃机油、液压油和齿轮机械油等传统润滑油，需要这些废液内仅存少量的固体杂质，而冷轧过滤杂质内含有许多固体铁粉。从技术路线来看，润滑油的回收工艺主要包括蒸馏-酸洗-白土精制工艺、沉降-酸洗-白土精制工艺等工艺技术，对于轧制油这样化学成分和性质与传统润滑油完全不同的产品，现有技术无法处理。

故现迫切需要一种新型的可用于冷轧机组乳化液中的杂质铁粉过滤处理方法，来回收轧制油和铁粉。

发明内容

为了解决上述的现有技术下的冷轧机组乳化液处理的种种难题，本发明提供了一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，能有效地过滤乳化液中的杂质铁粉，同时可以避免过滤杂质铁粉的排放，为冷轧机组生产降低了成本，提高了效益与产品质量。

本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，其具体步骤如下所述：

一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，包括待处理的乳化液，其具体步骤如下：

1)首先将待处理的乳化液脱除水分，其具体为，将待处理的乳化液收集并加热到100～150℃，使得乳化液充分破乳，水和轧制油分离，其中的水分到达沸点，将水分蒸发去除；

2)使用有机溶剂溶解上述步骤1)处理后的带有杂质的轧制油，其具体为，将轧制油按重量比例加入60％～150％的有机溶剂，并控制在30～90℃的条件下充分搅拌，有机溶剂将轧制油溶解，此时的带有杂质的轧制油被处理后形成冷轧摩擦铁粉固体和溶解了轧制油的有机溶剂液体的两相混合物；

3)对上述步骤2)处理后获得的两相混合物进行固液分离处理，其具体为，将上述两相混合物采用磁力控制吸附去除铁粉，应注意，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm；

4)将上述步骤2)和步骤3)反复操作2～4次；

6)将经过上述的步骤4)的处理后的有机溶剂送入蒸馏设备进行蒸馏操作，其具体为，蒸馏设备的蒸馏温度为60～200℃，压力为-80～2KPa，蒸馏操作后在蒸馏设备内获得重组分的回收轧制油；

7)上述的步骤6)中获得的回收轧制油与未使用过的轧制油混合后再次投入冷轧机组所用，按照重量比例，回收轧制油与未使用过的轧制油的混合比例为1:10～1:3之间。

根据本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，其特征在于，所述的步骤2)中的有机溶剂为戊烷、己烷、石油醚、煤油、轻汽油、苯、甲苯、二氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二甲苯、甲醇、丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃中的一种或几种混合物。

根据本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，其特征在于，所述的步骤3)中的两相混合物进行固液分离处理方法，其具体为，将两相混合物送入平均空隙直径2～12μm的过滤膜进行过滤，其中，过滤压力为0.5～3bar，过滤膜的孔隙率在15％～45％之间，应注意，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm。

使用本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法获得了如下有益效果：

1.本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，能有效地过滤乳化液中的杂质铁粉；

2.本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，可以避免过滤杂质铁粉的排放，可供回收再利用；

3.本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，其处理流程简便，成本较低，为冷轧机组生产降低了成本，提高了效益与产品质量。

附图说明

图1为本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法的具体流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法做进一步的描述。

如图1所示，一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，包括待处理的乳化液，其具体步骤如下：

1)首先将待处理的乳化液脱除水分，其具体为，将待处理的乳化液收集并加热到100～150℃，使得乳化液充分破乳，水和轧制油分离，其中的水分到达沸点，将水分蒸发去除；

2)使用有机溶剂溶解上述步骤1)处理后的带有杂质的轧制油，其具体为，将轧制油按重量比例加入60％～150％的有机溶剂，并控制在30～90℃的条件下充分搅拌，有机溶剂将轧制油溶解，此时的带有杂质的轧制油被处理后形成冷轧摩擦铁粉固体和溶解了轧制油的有机溶剂液体的两相混合物；

3)对上述步骤2)处理后获得的两相混合物进行固液分离处理，其具体为，将上述两相混合物采用磁力控制吸附去除铁粉，应注意，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm；

4)将上述步骤2)和步骤3)反复操作2～4次；

6)将经过上述的步骤4)的处理后的有机溶剂送入蒸馏设备进行蒸馏操作，其具体为，蒸馏设备的蒸馏温度为60～200℃，压力为-80～2KPa，蒸馏操作后在蒸馏设备内获得重组分的回收轧制油；

7)上述的步骤6)中获得的回收轧制油与未使用过的轧制油混合后再次投入冷轧机组所用，按照重量比例，回收轧制油与未使用过的轧制油的混合比例为1:10～1:3之间。

步骤2)中的有机溶剂为戊烷、己烷、石油醚、煤油、轻汽油、苯、甲苯、二氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二甲苯、甲醇、丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃中的一种或几种混合物。

步骤3)中的两相混合物进行固液分离处理方法，其具体为，将两相混合物送入平均空隙直径2～12μm的过滤膜进行过滤，其中，过滤压力为0.5～3bar，过滤膜的孔隙率在15％～45％之间，应注意，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm。

实施例

以处理冷轧机组乳化液为例

1.首先将所述的杂质收集加热到110℃，其内的乳化液破乳操作，水分得到蒸发去除；

2.把处理后富含轧制油和铁粉的混合物，依据质量百分比掺加80％的有机溶剂(本实施例中采用了二氯乙烷)，并控制在60℃条件下用搅拌器搅拌，一段时间后轧制油都溶解在二氯乙烷里，摩擦铁粉固体慢慢沉降到溶液底部，两者分离成为两相混合物；

3.用磁性吸附装置放置于上述有机溶剂，慢慢吸附铁粉，直至铁粉含量到30ppm后，再移走吸附用的磁性装置；

4.将处理所得到的二氯乙烷有机溶剂送入蒸馏设备进行蒸馏，采用控制压力为-70KPa，温度控制为50～80℃，获得回收轧制油。

将获得的回收轧制油理化性能分析，得到如下表的结果：

	新品轧制油	回收轧制油
			皂化值mgKOH/g	215	180
酸值mgKOH/g	18	16.4
			粘度mm<sup>2</sup>/s	44.3	54.2
密度kg/m<sup>3</sup>	922	928

表1-新品轧制油与回收轧制油的基本理化性能比对表

从上述的分析结果如下：

回收轧制油在皂化值和粘度上变化较大，说明其在使用后轧制油内的化学物质得到一定的消耗，造成润滑性能的下降，但由于现场生产控制目标中皂化值指标只需大于160mgKOH/g即可，所以回收轧制油依旧为可以重复投入使用，最后实际按照1:5的比例与新轧制油混合后，未发现基本理化性能和润滑特性有显著的影响，说明此种方法的产物具有回收使用可行性，同时本发明的方法有效。

本发明的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，能有效地过滤乳化液中的杂质铁粉；本发明可以避免过滤杂质铁粉的排放，可供回收再利用；且本发明的处理流程简便，成本较低，为冷轧机组生产降低了成本，提高了效益与产品质量。

Claims (2)

1.一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，包括待处理的乳化液，其具体步骤如下：

1)首先将待处理的乳化液脱除水分，其具体为，将待处理的乳化液收集并加热到100～150℃，使得乳化液充分破乳，水和轧制油分离，其中的水分到达沸点，将水分蒸发去除；

2)使用有机溶剂溶解上述步骤1)处理后的带有杂质的轧制油，其具体为，将轧制油按重量比例加入60％～150％的有机溶剂，并控制在30～90℃的条件下充分搅拌，有机溶剂将轧制油溶解，此时的带有杂质的轧制油被处理后形成冷轧摩擦铁粉固体和溶解了轧制油的有机溶剂液体的两相混合物；

3)对上述步骤2)处理后获得的两相混合物进行固液分离处理，其具体为，将上述两相混合物采用磁力控制吸附去除铁粉，应注意，控制处理后的有机溶剂的含铁粉量少于50ppm；

4)上述步骤3)中的两相混合物进行固液分离处理方法，其具体为，将两相混合物送入平均空隙直径2～12μm的过滤膜进行过滤，其中，过滤压力为0.5～3bar，过滤膜的孔隙率在15％～45％之间；

5)将上述步骤2)和步骤3)反复操作2～4次；

6)将经过上述的步骤4)的处理后的有机溶剂送入蒸馏设备进行蒸馏操作，其具体为，蒸馏设备的蒸馏温度为60～200℃，压力为-80～2KPa，蒸馏操作后在蒸馏设备内获得重组分的回收轧制油；

7)上述的步骤6)中获得的回收轧制油与未使用过的轧制油混合后再次投入冷轧机组所用，按照重量比例，回收轧制油与未使用过的轧制油的混合比例为1:10～1:3之间。

2.如权利要求1所述的一种冷轧机组乳化液的磁过滤式杂质处理方法，其特征在于，所述的步骤2)中的有机溶剂为戊烷、己烷、石油醚、煤油、轻汽油、苯、甲苯、二氯乙烯、二氯甲烷、二氯乙烷、三氯甲烷、三氯乙烷、二甲苯、甲醇、丙酮、甲乙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃中的一种或几种混合物。

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