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不銹鋼板材料的冷軋機在軋制過(guò)程中的輔助設備油過(guò)濾器壽命

瀏覽次數:193發(fā)布日期:2024-06-07

1 前言

不銹鋼板冷軋機的工藝潤滑系統是機組的重要組成部分,它對軋機的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量有直接影響?,F代新建的用于冷軋不銹鋼板的多輥軋機均采用具有自動(dòng)反沖洗功能的過(guò)濾系統。也稱(chēng)SPUMIC過(guò)濾系統,其具有過(guò)濾精度高、流量大、使用成本低等優(yōu)點(diǎn)【1]。而影響過(guò)濾系統運行的關(guān)鍵因素有濾芯選擇、系統流量設計、污油處理系統設計等。濾芯是該系統中最關(guān)鍵的部件,為此針對流量設計對過(guò)濾器濾芯壽命的影響進(jìn)行了試驗和探討。

2 SPUMIC過(guò)濾系統的工作原理及濾芯結構

2.1 SPUMIC過(guò)濾系統的工作原理

從軋機出來(lái)的臟油流人到臟油箱,泵將臟油箱中的油送至主過(guò)濾罐,過(guò)濾后的油送至干凈油箱。為了保證主罐內濾芯工作正常和延長(cháng)濾芯壽命,系統每隔一定時(shí)間要進(jìn)行一次反沖洗,反沖洗前先停止過(guò)濾,同時(shí)將主罐內的油抽到中間箱,然后用壓縮空氣將濾芯上的污物吹掉。反沖洗下來(lái)的污物又由泵抽到污油過(guò)濾系統中,經(jīng)二次過(guò)濾的油送至臟油箱,濾出的污物經(jīng)排污I排掉。

2.2 過(guò)濾器濾芯的結構及工作原理

過(guò)濾系統工作時(shí)臟油從濾材外部(B、C方向)進(jìn)入,經(jīng)過(guò)濾材過(guò)濾后的凈油從A 管內被泵抽出。油中的金屬粉末被阻在過(guò)濾層外面,但有少量金屬粉末進(jìn)入濾材內部;反沖洗時(shí)濾芯內的大部分粉末被吹出,但工作時(shí)進(jìn)入其內部的量大于反吹出的量。當金屬粉末全部進(jìn)入濾芯內層(接近圖2中的出油管)時(shí),濾芯的壓差很高,流量下降,此時(shí)濾芯報廢。

3 影響濾芯壽命的因素  http://utahsurfacedesigngroup.org/

軋制油中金屬粉末的量、顆粒的大小、臟油經(jīng)過(guò)過(guò)濾層的流速等都是影響濾芯壽命的重要因素,其中油中的金屬粉末量、顆粒度等與所采用的油品特性、生產(chǎn)工藝、軋制的鋼種、前道工序等因素有關(guān),在實(shí)際生產(chǎn)中有些因素是千變萬(wàn)化的;而油經(jīng)過(guò)濾層的流速是影響濾芯壽命的主要因素,并可通過(guò)合理設計來(lái)避免其對濾芯壽命的不利影響。

3.1 油在過(guò)濾層內流動(dòng)的動(dòng)力分析

根據計算,過(guò)濾層的外表面積為69000mm ,出油管上的出油孔總面積約為2100mm 。所以油從濾芯外部流至內部是一個(gè)加速過(guò)程。單根濾芯的油流量與流速、加速度等關(guān)系見(jiàn)表1。

根據力學(xué)原理,在過(guò)濾過(guò)程中,油在過(guò)濾層內流動(dòng)的動(dòng)力F= ·n_2j,即為油及金屬粉末的質(zhì)量及其在濾芯中前進(jìn)加速度的乘積。參照表1,當單根濾芯的流量為3.80L/(L·min),油中金屬粉末在過(guò)濾層的流動(dòng)動(dòng)力為1.8 。當單根濾芯的流量為1.90L/ (L·min)時(shí), 油中金屬粉末在過(guò)濾層的流動(dòng)動(dòng)力為0.45m。

3.2 油進(jìn)入過(guò)濾層時(shí)的初始沖擊力分析

當運動(dòng)中的物體遇到阻擋物時(shí),其速度越高,對阻擋物的沖擊能力越大,并符合如下關(guān)系_2j:S=f (m, )· (1)式中,S為沖擊力; 為外層流速(油對濾芯表層的初始撞擊速度); 為形狀因子;m 為質(zhì)量。從表1可知,當單根濾芯流量為3.80L/(L·min)時(shí), 油進(jìn)入過(guò)濾層的初始速度為0.24mm/s;如將流量降到1.90L/(L·min)時(shí),油進(jìn)入過(guò)濾層的初始速度為0.12mm/s。相應地,油對濾芯表面的沖擊能力分別為0.24f(m , )和0.12f (m , )。

通過(guò)上述的物理計算及分析可知,通過(guò)濾芯的流量每增加100%的話(huà),油中金屬粉末在過(guò)濾層內的加速度會(huì )增加200% ,相應地金屬粉末在過(guò)濾層內的流動(dòng)動(dòng)力也增加200%。金屬粉末在接近濾芯表面時(shí)對過(guò)濾層的初始沖擊能力增加100%。因此可得出,當被過(guò)濾物中雜物的數量、顆粒大小及質(zhì)量相近的情況下,單位面積過(guò)濾流量越大,其濾芯的壽命越短。

4 流量試驗及應用  http://utahsurfacedesigngroup.org/

4.1 流量試驗

2004年2月寶鋼集團寧波寶新不銹鋼有限公司2#軋機全部更換為國產(chǎn)新濾芯,借此機會(huì )進(jìn)行了流量試驗。該軋機由外國某公司設計,共有3個(gè)主過(guò)濾罐。1#、2#罐的流量設定為3600L/min (單位體積流量為3.31L/(L ·min)),3#罐流量設定為2800L/min(單位體積流量為2.58L/(L·min))。

通過(guò)近4個(gè)月的運行,3#罐的壓差僅升高了15mbr左右,1#、2#罐的壓差約升高了45~50mbr左右,見(jiàn)圖4。

4.2 在寶新公司的應用

理論計算與生產(chǎn)試驗都證實(shí)了流量與濾芯壽命的關(guān)系密切。為了保障軋機的正常生產(chǎn),寶新公司將對正在建設中的3臺軋機過(guò)濾器流量進(jìn)行調整。

5 結語(yǔ)

用于不銹鋼板冷軋機的SPUMIC油過(guò)濾系統已得到廣泛應用,但合理地設計系統參數是保證其應用成功的關(guān)鍵。在油品、工作環(huán)境、軋制品種、產(chǎn)量等條件相同情況下,主過(guò)濾器流量越小,濾芯壽命越長(cháng),而且濾芯壽命縮短量與流量為平方關(guān)系。從現場(chǎng)試驗可知,單位流量小于2.6L/(L·min)時(shí),1套濾芯的運行壽命可確保4年左右。

過(guò)濾系統還應有足夠的反沖洗污油處理能力,而且必須保證二次過(guò)濾的精度,否則將影響主系統的壽命,尤其是濾芯壽命。


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