[发明专利]冷连轧乳化液脱除微细固体颗粒的方法及装置

说明书

技术领域

本发明钢铁工业工程领域，涉及一种采用微旋流分离技术对含微粉冷连轧乳化液脱除固体颗粒的方法，适用于净化处理钢板轧制过程中的乳化液，以便循环应用。本发明还涉及用于该方法的装置。

背景技术

板带钢是最主要的钢材产品，约占钢材总量的45％，在汽车、造船、桥梁、建筑、仪表、电子、食品包装和家用电器等工业上得到广泛应用。连轧带钢产量比例是衡量一个国家冶金工业生产技术水平的重要标志，特别是冷轧带钢的产量和生产技术，对整个国家工业、国防、农业和其它关键性领域中生产技术的发展和进步有着举足轻重的影响。世界各国为了在新一轮的综合国力竞争中取得领先地位，纷纷加强了其在冷轧技术研究方面的投入。随着制造工业的快速发展，用户对冷轧板带及其涂镀产品尺寸精度的要求越来越苛刻，对板面的质量要求也越来越高。

乳化液在轧制过程中主要起润滑和冷却的作用，其性能对保证带钢轧后的表面质量起到至关重要的作用。乳化液的润滑作用主要体现在轧制过程中带钢和轧辊之间形成一层油膜，使得带钢表面和轧辊之间的润滑处于液体润滑状态，在降低轧制过程摩擦系数的同时，降低轧辊的磨损。冷连轧生产过程中，乳化液在长期循环使用的过程中，钢板表面的残留氧化铁皮和铁粉将进入到乳化液中，使乳化液本身的物理和化学性质发生改变，而乳化液本身这些性质的改变将对带钢的表面质量产生重大影响。乳化液中的铁粉及其他固相颗粒杂质不但会影响到润滑效果，加速轧辊的磨损，严重的还会对带钢表面质量带来重大影响，如产生黑灰黑斑、粗糙度增加和表面划痕等缺陷。

目前去除乳化液中铁粉的方法是采用平板过滤器和磁性过滤器，平板过滤器是过滤乳化液中大的固体颗粒(根据过滤网的目数)，而磁性过滤器是过滤掉铁磁性的颗粒。事实上，乳化液中的杂质除铁磁性的铁粉和四氧化三铁外，还含有大量的非铁磁性物质，如三氧化二铁、氧化亚铁、二氧化硅、三氧化二铝等。这些非铁磁性的物质将随着乳化液的循环将在乳化液中不断积聚，从而影响到乳化液的性能，因此乳化液的净化应包含这些杂质的去除，而磁性过滤是无法去除这些杂质的。

因此，本领域迫切需要开发出一种新的乳化液净化方法，该方法不但能去除铁磁性物质，还能去除非铁磁性的物质，并且能够减少磁性过滤器的反冲洗次数，从而降低了乳化液的消耗水平，同时对提高冷轧板带钢质量也起到重要的作用。

发明内容

本发明提供了一种新颖的冷连轧乳化液脱除微细固体颗粒的方法及装置，能高效、快速地脱除冷连轧乳化液中微粉颗粒，从而解决了现有技术对乳化液脱固不理想的问题。

一方面，本发明提供了一种冷连轧乳化液脱除微细固体颗粒的方法，该方法包括以下步骤：

(a)对含微粉的冷连轧乳化液进行重力沉降分离，以去除其中所含的大粒径的可沉降的颗粒，得到经第一步处理的乳化液；

(b)对所述经第一步处理的乳化液进行液-固旋流分离，以去除乳化液中所含的不可沉降的微细颗粒，得到经第二步处理的乳化液，其中，所述不可沉降的微细颗粒包括铁磁性物质和非铁磁性物质(例如，Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃等)；

(c)对所述经第二步处理的乳化液进行进一步的过滤分离，得到经净化处理的冷连轧乳化液以循环使用。

在一个优选的实施方式中，所述重力沉降分离选自：耙式重力沉降分离、螺旋桨式储槽分离、以及低速旋流离心分离。

在另一个优选的实施方式中，所述液-固旋流分离选自：水力旋流分离、旋流式液-固分离、粗粒化液-固旋流分离、以及旋流-射流-粗粒化液-固旋流分离。

在另一个优选的实施方式中，所述过滤分离选自：离心式过滤分离、砂石介质过滤分离、筛网式过滤分离、以及叠片式过滤分离。

在另一个优选的实施方式中，处理前，所述含微粉的冷连轧乳化液的粒径范围为0.02μm-2mm，粒径平均值为2.719μm，微粉含量为2500-4000ppm；处理后，微粉去除率大于95％，大于5μm的颗粒被分离净化，粒径平均值降到1.239μm，颗粒浓度降到150ppm-300ppm。

另一方面，本发明提供了一种冷连轧乳化液脱除微细固体颗粒的装置，它包括：

重力沉降罐，用于对含微粉的冷连轧乳化液进行重力沉降分离，以去除其中所含的大粒径的可沉降的颗粒，得到经第一步处理的乳化液；