銅桿生產線的過濾系統改造

李傳倉

（天津華北集團有限公司天津市電工銅質線材企業重點實驗室，天津300402）

0 引言

銅桿生產線的過濾系統由沖洗用乳化液和過濾用過濾布組成。乳化液可提高銅桿表面質量，過濾布可過濾掉乳化液沖洗銅桿表面帶來的銅粉，使乳化液能夠重復使用。乳化液是由乳膏與軟化水按照一定比例配置而成的一種液體，價格較昂貴，若大量使用將會提高生產成本。過濾布采用一定規格的無紡布制成，在傳統生產方式中，過濾布為一次性使用，比較浪費，且廢棄的過濾布會對環境產生不良影響。銅桿生產線過濾系統中存在的這些問題會影響生產的正常進行，隨著對節能環保要求越來越高，這些問題將直接影響到企業的生存。

1 過濾系統的改造

1.1 過濾布浸透及軋輥沖洗裝置

過濾布進入過濾系統前是干燥狀態，進入過濾系統后，首先要被乳化液浸透，之后才能起到過濾作用。由于在浸透過濾布中消耗了一定量的乳化液，因此這些乳化液會隨著過濾布的廢棄而被浪費掉。為改變這一現狀，我們設計了過濾布浸透及軋輥沖洗裝置。該裝置包括高壓噴嘴和常壓噴嘴：高壓噴嘴設置在高壓管路上，靠近銅桿工件的成型軋輥右側；常壓噴嘴設置在高壓噴嘴的成型軋輥旋轉方向的一側,有若干個，圍繞著軋輥的軸線分布，如圖1所示。

過濾布浸透及軋輥沖洗裝置可用于銅桿連鑄連軋軋輥的生產系統中，能夠對過濾布快速浸透，并對成型軋輥擠壓面上的死角區域進行沖洗，有效避免了對軋輥死角區域沖洗不徹底的問題，提高了加工精度。

圖1 過濾布浸透、沖洗裝置

高壓噴嘴包括兩個噴嘴。兩個噴嘴構成V型結構，V型結構的開口朝向軋輥，兩個噴嘴軸線的延長線分別落在軋輥擠壓面兩側的圓角內，如圖2所示。高壓噴嘴水平設置，朝向軋輥水平噴水。高壓噴嘴噴出的水為100 kg的高壓水。高壓管路通過三通與生產線除磷工序中的除磷水管相連接。

圖2 高壓噴嘴布置

常壓噴嘴設置在圓弧板上，其噴水方向為軋輥的徑向方向，噴口投影落在軋輥的擠壓面中部。靠近高壓噴嘴處的常壓噴嘴間隔小，遠離高壓噴嘴處的常壓噴嘴間隔大。常壓水嘴的平面布置如圖3所示。

銅桿生產線在使用過濾布浸透及軋輥沖洗裝置后，明顯降低了乳化液的使用量，減少了生產成本。同時，高壓沖洗進一步清潔了成型軋輥表面，保證了產品質量。

1.2 過濾布卷取回收裝置

圖3 常壓水嘴平面布置圖

為了減少廢棄過濾布對環境的污染，在銅桿生產線上進行過濾布的回收再利用，實現對過濾布的多次使用。因此，在銅桿生產線上設置了過濾布卷取回收裝置，以達到二次使用的標準要求。過濾布卷取回收系統，包括收卷軸和與收卷軸配合的主動軸和從動軸，主動軸與驅動裝置連接，收卷軸為空心軸，工作時，收卷軸的兩端分別套在主動軸和從動軸上，從動軸能夠伸縮，收卷軸圓周壁的端部分別開有一長圓形豁口，主動軸上設置有與豁口配合的限位銷。主動軸的一端設置有與收卷軸配合的第一內套軸，第一內套軸的圓周壁上設置限位銷，以及用于對收卷軸進行限位的第一擋板。第一擋板與第一內套軸為同軸心，第一擋板的外徑大于收卷軸的內徑。第一擋板的圓周側壁上設置有第一固定環，側支撐桿能夠插入第一固定環內。從動軸包括從動內軸和從動軸套，從動軸套的一端套在從動內軸上，靠近從動軸套從動內軸的外圓周壁上開有內凹的長圓形滑槽，滑槽沿著從動內軸的長度方向延伸，從動軸套上開有螺紋通孔，螺紋通孔內裝配有固定螺栓，固定螺栓的栓體穿過螺紋通孔后能夠與滑槽抵接。從動軸套的另一端設置有與收卷軸相匹配的第二內套軸，其與從動軸套同軸心，外徑與收卷軸的內徑匹配，收卷軸能夠套在第二內套軸上。第二內套軸上設置有用于對收卷軸進行限位的第二擋板，第二擋板與第二內套軸為同軸心。第二擋板的圓周側壁上設置有第二固定環，側支撐桿能夠插入第二固定環內。主動軸和從動軸的圓周側壁上分別設置有相對應的第一固定環和第二固定環，第一固定環和第二固定環的軸線分別與主動軸和從動軸的軸線平行，側支撐桿的端部依次穿過第二固定環和第一固定環。主動軸通過軸承座固定在機架上，主動軸的另外一端與從動輪連接，從動輪通過皮帶與主動輪連接，主動輪與電機連接。圖4所示為過濾布卷取回收裝置。

2 使用效果

通過對銅桿生產線過濾系統進行設備改造，增加過濾布浸透及軋輥沖洗裝置和過濾布卷取回收裝置，在保證產品質量的前提下，使乳化液的使用量下降10%～15%；過濾布使用次數增加，從單次使用變為最多可使用5次，大幅降低了生產成本，減少了生產對環境的污染，取得了良好的經濟效益和社會效益。

圖4 過濾布卷取回收裝置