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某钢厂2250热轧轧辊磨床磨削液过滤系统改造

一、 目前此钢厂2250热连轧轧磨辊间磨床磨削液过滤系统的一般情况:

关于轧辊磨床磨削液过滤改造问题目前在国内热轧领域是比较严峻的问题,目前国内的热轧线,其磨床的磨削液过滤多采用纸带过滤、磁过滤和沉淀池过滤三道过滤模式来进行循环利用,总体来说过滤效果不佳,后期带来的耗损较大,且需要过多的人力来清理沉淀池,在2250热连轧磨床的正常生产中,表现在:

•   2250热连轧磨床上,大量磨削加工产生的砂轮泥严重的影响了生产的持续性和稳定性,造成了切屑液的质量下降,水箱的快速淤积,以及磁铁过滤器和纸带过滤器的快速损耗。由此产生的后果就是需要大量的人力进行生产维护工作,工作强度大,且产生大量的耗材的使用与污染;

•   2250热连轧磨床的磨削液的清洁度受到过滤效果的很大影响,直接影响到磨辊质量;

•   随着中国对环境污染的严格控制,排放标准要求不断提高,为避免污染物对环境的破坏,需要对可循环利用的尽量进行回收再利用,降低磨削液的更换频率。但是当前2250热连轧磨床的生产状况不容乐观,生产中会产生大量的耗材垃圾,磨削液也不得不经常更换;

•    2250热连轧磨床目前的生产现状,需要大量的人力从事超负荷的清理维护工作,且磨辊车间现场环境较为恶劣,地面非常油腻,容易对工作人员造成危险,且工人劳动强度很高;


 



二.2250热连轧磨辊间磨床过滤系统的总体解决方案

针对此项目,需要专门设计制造螺杆挤压输送装置,其工作原理介绍如下:



  



螺杆挤压输送装置内部采用由疏到密的包裹型碗状叶片,可以有效的传递输送快速沉降的磨削淤泥,并达到尽量脱水的挤出效果。设备箱体采用一侧倾斜的斜板构造,加速淤泥的沉积,并有利于收集输送。






•   设备上部留出空间可以安装固液分离装置,以及水泵,管道等附属部件。

•   螺杆端头的电机采用变频驱动,转速可调,实践证明可长期可靠无故障运转。

•   设备整体均为不锈钢制作,可以直接安装在现有磨床的水箱之上,安装简便。

整体设备的核心技术主要包含以下内容:

1.固液分离设备的使用;

初步设计方案固液分离设备安装在两个工位,一个是安装用在沉淀池污水箱铁粉的在线分离,分离后的铁粉排到螺杆输泥脱水机上进行干燥处理;另外一个是安装在供给泵之后,磨削液供给前端,这样可以有效的保证磨削液的清洁度,提高磨辊质量;

2.螺杆输泥脱水机的设计;

螺杆输泥脱水机的设计使用是对排出的淤泥进行干燥浓缩处理,方便后续淤泥的运输和后续处理,减少磨削液的浪费,有效改善现场的工作环境;

3.沉淀池的优化设计;

     沉淀池的优化设计可以保证铁粉的快速沉淀,方便淤泥第一时间被送至固液分离装置进行分离,而且可以大幅减少对现有沉淀池的清理次数,改善清水池中磨削液的清洁度。

 通过使用新型固液分离设备,配套使用合适的潜水污水泵,可以使清淤工作做到水池的全面覆盖,且不再需要人工进入水池进行大体力消耗的操作,达到机械化的目的;不再需要再将全部的磨削液放干,可以大幅节省磨削液的消耗。

涉及到项目预算,二热轧磨辊间现有5台磨床,每台磨床配备有一个地坑式的过滤装置,需要做的工作包括现场设备的拆卸、设备的安装、调试等,按照每个磨床所配地坑过滤装置,成本如下:

每个地坑所配设备投资含税39万元,每个地坑设备的拆卸、安装、调试需要资金含税5,000元(安装工人工资、所用天车等设备的费用等),即每台磨床所配地坑式过滤装置项目的总费用为含税39.5万元,包括其他费用。共计5台磨床,共需要费用为含税197.5万元。


三.磨床乳化液处理方式对比


分散式磨床磨削液过滤装置对比

序号

各方面综述

推荐方案
离心式分离器加螺杆挤出机方案

常规方案
磁辊分离器加平床纸带机方案

1

应用技术类型

采用离心旋液式固液分离技术,该技术采用物理分离原理,利用离心技术分离出固体颗粒物。原理简图如下:

磨床乳化液常规的处理装置采用磁辊进行分离,再结合平床纸带过滤机的过滤方式





2

空间布局

近磨床配置,利用现有的沉淀箱,设备完全取代现有的纸带机跟磁过滤设备,整体吊装在现有沉淀池上方,无需做更多的改造;

与原有技术相比没有变化

3

主要设备配置

1 LAKOS固液分离设备
2 螺杆输泥脱水机 
3 沉淀箱

1 磁辊分离器
2 平床纸带过滤机

4

运行成本

较低

较高

5

磨辊间环境影响

较低

较高

6

使用效果对比

1.新型过滤系统使用维护方便,备件量明显减少:相比常规的磁辊分离器加平床纸带机的方式,基本上没有耗材,每年需要更换的备件,只有水泵的机封等需视情更换,备件量的成本降低超过90%以上;

2.磨床磨削液质量提高,磨辊质量改善:过滤效率提高,淤泥积累到水箱中速度大幅降低,从而延长了磨削液变质时间,对于磨辊质量的长时间维持有很好的帮助。由于提高了磨削液过滤质量,每年磨削液使用的数量可降低约70%以上;

3.过滤出的渣泥质量提高:过滤出的渣泥含水量更低,含水量降低约50%以上,更加干燥,利于运输及回炉焚烧;

4.污水箱的定期清理次数减少,基本上一年一次,有利于现场环境整洁,人工清理污水箱的工作负荷可降低约80%以上。

1.原过滤系统使用维护不便,系统备件消耗量较大:在使用过程中,磁辊分离器每年需定期更换,否则磁辊将失效,无法分离磨削液中的铁粉等,纸带边缘的侧漏会造成磨削液的快速失效,增加磨削液的损耗,故需定期进行更换;

2.磨床磨削液过滤质量不佳,磨辊质量较差:磨床磨削液过滤效果欠佳,造成淤泥累积到水箱中,且磨削液快速变质,影响磨辊质量,造成磨辊质量的降低;;

3.过滤出的渣泥质量较差,无法直接回收利用:过滤出的渣泥,含水量较高,且废弃纸带等与渣泥混合在一起,无法直接回收利用;

4. 污水箱的定期清理次数较多,基本上一年四次,会影响到现场环境整洁,且人工清理污水箱的劳动强度较大。

7

典型业绩

宝钢湛江2250热轧磨辊间

国内大部分热轧磨辊间

8

结论

优点:日常使用与维护成本较低,磨削液过滤效率高,提高了磨辊质量,过滤出的渣泥质量提高,可直接回收利用,减少了人员清理污水箱等的工作负荷。
缺点:初期设备投入成本较高。

优点:初期改造设备投入成本较低,总体技术操作模式比较常规,比较熟悉。
缺点:日常使用与维护的耗材成本高,磨削液过滤效率低,过滤精度较差,会影响到磨辊质量,过滤出的渣泥质量较差,不可直接回收利用,人员清理污水箱工作负荷较大。



四、项目改进的目的以及对生产管理的推动作用


•   取消纸带过滤机和磁过滤设备,节省纸带的耗材和磁辊的更换费用;

•   通过轧辊磨床磨削液过滤系统的使用,可大幅改善磨削液的清洁度,提高磨辊质量,降低磨削液的更换频率; 

•   通过轧辊磨床磨削液过滤系统大幅降低人工清理沉淀池的次数,减少人力成本的投入;

•   轧辊磨床磨削液过滤系统有助于改善现场工作环境,改进排污效果,提高环境质量; 

•   通过轧辊磨床磨削液过滤系统的使用,可通过提高磨削液的清洁度,提高磨辊质量,改善产品质量;