劉寧寧,張士剛
(商丘陽光鋁材有限公司,河南 商丘 476000)
鋁制品在加工過程中,需要采用軋制油作為冷卻劑和潤滑劑,對鋁板進行冷卻,防止鋁材在加工過程中出現高溫變形問題,提高生產材料的精度,減少機械設備摩擦損耗。但是軋制油在循環使用過程中,受到軋制機液壓油的污染,影響到軋制油的純度。如果軋制油被污染嚴重,則鋁制品生產過程中容易形成黃斑,嚴重影響到產品的質量。將軋制油再生技術應用在鋁加工過程中,采用分離技術,將液壓油和軋制油進行分離,從而達到凈化軋制油的目的,提高軋制油的純度和產品質量。因此,軋制油再生技術在鋁加工行業運用具有良好的市場前景。
軋制油再生技術原理是根據軋制油各個組分物質的特性,采用真空蒸餾的方法,將混合物中的溶液和溶質進行分離或者提純,從而及時將廢軋制油中的碳粒、膠質、瀝青質以及氧化物分離出來,達到凈化或者提純目的。通過重復循環使用軋制油,達到降低企業生產成本的目的。
某鋁制廠主要生產鋁材、帶材等鋁制品加工品,目前工廠有一臺2050mm的粗軋機組和一臺1850mm的精軋機組。鋁板帶在軋制過程中,需要軋制油冷卻面板。設備生產過程中,對軋制油的需求量比較大。軋機在運行過程中,由于設備產生的震動以及設備本身的缺陷問題,液壓系統的液壓油滲透到軋制油系統,嚴重影響到軋制油的質量和性能。工廠生產過程中,需要定期更換軋制油,否則容易影響到冷卻和潤滑效果。根據鋁制廠生產情況,工廠每個月產生5000噸鋁材,2050mm粗軋機組需要消耗35噸軋制油。為了降低企業的生產成本,公司決定引入洛陽有色院金通設備有限公司生產的鋁帶箔軋機軋制油再生裝置,該再生裝置可以對污染的軋制油進行高溫蒸餾,并將蒸餾出來的軋制油繼續供軋機組使用,可以降低企業生產成本。
鋁帶箔軋機軋制油再生裝置是根據軋制油和液壓油的組分特點,通過加熱、冷卻、凝固等方式將軋制油從混合油中分離提煉出來。為了避免軋制油在加熱過程中出現碳化或者裂解現象,采用真空軋制方式降低軋制油的沸點。下圖為再生裝置的工作流程圖:

圖1 為再生裝置流程圖
根據再生裝置流程圖,供油泵將污油管的污油輸送到再生塔中,前置過濾器對輸送的油污進行過濾處理,初步清除污油中的雜質顆粒。根據軋機組運行效率,供油泵的變頻器可以及時調節油管流量大小。前置過濾器處理后的污油進入到換熱器,與再生塔塔頂的油氣進行換熱,這個時候污油被加熱,油氣被冷凝,從而達到熱量交換的目的。加熱以后的污油進入再生塔,再生塔中間安裝了分布器,在真空作用下,低餾的軋制油部分蒸發到塔頂,高餾程的液壓油則流向塔底,達到分離的目的。再生塔一般設置了2-3級真空泵組,真空大小可以根據控制閥調節,從而滿足污油分離要求。塔頂的油氣經過換熱器、冷凝器、分離器處理以后,進入到成品罐內,當成品罐內的液位達到設定值以后,將定量輸送到成品油箱中。塔底的液壓油液位達到設定值,則通過離心泵將其發送到廢油箱。通過再生裝置處理以后的軋制油清澈透明,油品保持比較高的質量。軋制油初餾點≥205℃,終餾點≤280℃。40℃油品的粘度為(1.6—2.5)×10-6m2/s,液壓油(中、精軋油)的質量分數≤0.1%,冷軋油的質量分數≤0.5%,水分≤0.02%,密度為750—850。
通過再生裝置每小時可以處理200L污油,加熱方式為蒸汽加熱,污油進口溫度為0—50℃,前置過濾器的過濾精度為100,循環水的溫度≤35℃,真空控制精度為±100MPa,軋制油的回收率≥90%。該裝置通過計算機控制流量、溫度、壓力以及液位,如果超過了裝置設置的數值,系統自動發出警報信息或者自動停止運行。該裝置可以實現在線和離線狀態運行,滿足企業生產不同需求。

表1 為精軋制油再生前后主要技術參數變化
鋁制廠引入再生裝置技術以后,軋制機組運行穩定,再生以后的軋制油質量完全可以滿足軋制工藝機組運行要求。下表為精軋制油再生前后主要技術參數。
鋁制廠引入再生裝置以后,消除了由于液壓油滲漏導致的鋁材表面出現黃斑的現象,提高了鋁制品的生產質量。其次降低了企業的生產成本,以企業的粗軋機組為例,每年需要使用3000噸軋制油,使用再生裝置以后,每年可以再生2700噸軋制油,考慮到設備生產過程中受到污油機組的機油和水分影響,再生裝置的再生率無法達到90%以上,將再生率降低為80%,那么每年可以生產出2400噸軋制油,每年可以為企業直接節約上百萬元的資金,節能效果十分明顯。
綜上所述,軋制油再生技術實現了軋制油的循環利用,降低了軋制油報廢量和企業生產成本,減少鋁加工業對環境的污染,具有良好的經濟效益和環境效益。