軋制油再生系統的技術原理及工藝過程研究

趙向東

（新疆眾和股份有限公司 烏魯木齊 830013）

1 前言

金屬（如不銹鋼及鋁合金）板帶材是國民經濟發展重要的基礎材料，被廣泛地應用于輕工、食品、醫藥包裝、機械、電子、化工、建筑、交通、航空、航天等行業。金屬板帶材的加工過程是使用鑄造板錠熱軋而成的熱軋卷或者熱連鑄連軋而成的鑄軋卷作為原料，經成對旋轉的軋輥冷壓延而成。金屬材料經壓制而變形的過程會大量釋放變形熱和摩擦熱，必須通過外部強制冷卻控制生產過程；另外，金屬板帶材的應用對表面有較高要求，因此需要通過潤滑作用提高產品表面質量。因此，金屬冷壓延過程中必須使用石油精煉而成并添加了工藝添加劑的軋制油進行潤滑冷卻，主要作用包括：

（1）潤滑一減小軋輥與鋁箔之間的摩擦，提供穩定的摩擦界面，實現穩定軋制，提高表面質量。

（2）冷卻一帶走金屬的變形熱和摩擦熱，調整軋輥表面溫度，控制板形。

（3）清洗一清洗鋁箔表面鋁粉和機架內的皂化物和鋁粉。

軋制油應有良好的潤滑性能、冷卻性能和高溫高壓狀態下的穩定性能，軋制時不能發生明顯的變質；軋制時揮發量要小，退火時易揮發，不形成油斑；無毒，對人體無害。

由于軋制油對冷壓延工藝過程的重要作用，除了軋制油生產廠要嚴格控制成份及各種添加劑的含量等等，使用過程中也要嚴格控制軋制油的潔凈度，以避免生產過程中設備液壓系統液壓油和軸承潤滑油等的機械油混入、板材表面金屬粉末脫落等等對軋制油性能的不利影響，避免對鋁軋制產品的表面質量以及軋制生產的連續的影響。金屬冷軋機組都會配置各類過濾設備對軋制油進行在線過濾，但這種過濾對于液壓油和機械油等的過濾效果有限，因此，軋制油使用一段時期后，因為上述原因還是會造成性能指標不能滿足使用要求，必須整體更換。

如何提高軋制油的精度并延長其使用壽命，對于降低板帶材生產成本和提高板帶材產品質量都意義重大。

2 軋制油再生技術原理

現代金屬板帶軋機的軋制油都是由基礎油和填加劑兩部分組成。基礎油一般采用短碳鏈的輕質礦物油，其主要成分為烷烴和環烷烴，添加劑為高級脂肪酸類、醇類和酯類或是其中的幾種混和物組成。

在軋制過程中，直接進入軋制油里的高粘度油主要是液壓油和油霧潤滑油。由于他們的粘度等指標均高于軋制油，混入后不僅使軋制油粘度提高、附著在金屬帶材表面上的油量增加，而且由于他們彼此的互溶性差，造成油品流動性變差，潤滑冷卻效果降低，油膜強度減弱等。而其影響最大的是在板帶材在冷軋壓延后續退火工序后，因為帶材表面的軋制油氧化燃燒不完全，會產生殘碳、而形成油斑和油粘。

軋制油再生技術的原理是利用軋制油中各組分餾程不同，利用常減壓蒸餾塔的系統模式，通過加熱蒸餾后冷凝，將軋制油從混合油中提純出來。

軋制油再生系統工藝流程圖

3 軋制油再生系統工藝流程及設備組成

如上圖所示，軋制油再生系統包括：

（1）進料系統：由各類儲存罐，進出料泵，真空薄膜蒸發器及輔助管路組成。

（2）真空系統：由真空氣體儲存罐，真空泵組，及輔助管路組成。

（3）導熱油加熱系統：由導熱油電加熱爐，高位膨脹槽、螺旋板換熱器及輔助管路組成。

（4）循環冷卻系統：由各級冷凝器及輔助循環水管路組成。

（5）自控系統：由PLC 電控柜、各類傳感器執行器、輔助電纜等組成。

軋制油再生系統的工藝流程如下：

儲存于“原料儲罐”內的“廢舊軋制油”經進料“原料齒輪泵、精密過濾器、流量控制器”控制流量后送入“冷凝器”，與蒸發出的油蒸汽進行預熱交換，隨后進入“螺旋板換熱器”達到設定溫度后進入“真空薄膜蒸發器”，在真空條件下其部分水份迅速閃蒸隨真空管路系統排出，其他未閃蒸部分物料沿布料器迅速分布與蒸發器筒體內壁，通過電機帶動蒸發器內部刮板使其形成薄而均勻油膜，在真空條件下通過外部夾層導熱油傳熱使其迅速蒸發形成油蒸汽，油蒸汽在真空環境下，沿通道經雙“冷凝器”冷卻后形成成品油液收集到下方的“成品罐”，通過“真空物料泵”排入“罐區成品儲箱”儲存。未蒸發物料沿蒸發器內壁從下出流入“下方冷凝器”經冷卻降溫后存入下方“污油罐”，通過下方真空物料泵排入罐區污油箱儲存。

軋制油再生裝置可以安裝在金屬板帶冷軋機附近，與軋機的軋制油箱連接好，進行不間斷的旁線提純再生，不影響正常生產。也可與多臺軋機相連，共用一套系統。這樣可大大的減少軋制油的報廢量，也避免了因輸油、運油，處置產生的跑、冒、滴、漏現象，實現軋制油的廠內循環使用，減少了軋制油對周圍環境的污染，對環境保護產生積極的影響。

4 結語

軋制油再生技術的開發利用具有廣泛而深遠的社會效益，在大力提倡節能的現代社會，實現資源的多次循環使用，是企業保證產品質量和降低生產成本的必然選擇，在國外，此類設備已被各鋁加工廠普遍使用，但進口設備價格昂貴，制約了技術的推廣應用。近幾年以來，國內企業下大力氣投入人力物力和研發資金，實現了技術突破，國產軋制油設備從無到有，技術水平不斷提升。

軋制油再生技術延長了軋制油的使用壽命，并能使軋制油品質控制在一個較為恒定的水平上，提高了產品的表面質量和產品等級，為金屬板帶材生產企業節約了大量成本和資金，提高了競爭力，產生了很好的經濟和社會效益。