Система сдува эмульсии

Автор работы: Александр Лысенин, 15 Ноября 2010 в 16:30, курсовая работа

Краткое описание

Рост мощности агрегатов приводит к необходимости отвода большого количества тепла и обеспечения минимальных потерь на трение. Процесс трения непосредственно определяет состояние и качество обрабатываемых поверхностей. Все эти требования обеспечиваются применением различных смазок и охлаждающих средств или жидкостей, совмещающих эти функции.
Особенно большой интерес к технологическим смазочно-охлаждающим средствам проявляется в области процессов обработки металлов давлением и, в первую очередь, при прокатке.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ 3
1 ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ НАЗНАЧЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ 4
1.1 Холодная прокатка 4
2 КЛАССИФИКАЦИЯ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ПРОКАТКЕ 7
2.1 Требования, предъявляемые к технологическим смазкам и жидкостям 7
3 ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СМАЗОК И ОХЛОЖДАЮЩИХ ЖИДКОСТЕЙ ПРИ ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКЕ 9
3.1 Загрезнения поверхности листового проката 10
3.1.1 Пятна эмульсии 10
3.1.2 Сажистый налет 13
3.2 Снижение загрязненности холоднокатаных полос 16
4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕНТЫ 17
5 ПУТИ СНИЖЕНИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ПОВЕРХНОСТИ ХОЛОДНОКАТАННОГО ПРОКАТА УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИМИ СОЕДИНЕНИЯМИ 20

Содержимое работы - 1 файл

система сдува эмульсии 2.docx

— 4.29 Мб (Скачать файл)

     показателем рН промывной воды после травления  горячекатаных полос;

     составом  технологических смазок, конструкцией машин смотки или свертывания  горячекатаных травленых полос;

     процессами  холодной прокатки и составом технологической  смазки;

     способами очистки поверхности холоднокатаных полос во время прокатки и после  прокатки;

     конструкциями термических печей и процессом  отжига металла;

     составом  защитной атмосферы при отжиге металла;

     сроками хранения рулонов металла на всех технологических складах цеха. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    3.1.2 Сажистый налет

         (рис. 5 – 6)

Характеристика  дефекта Причины возникновения  дефекта Меры предупреждения

образования дефекта

   Дефект  в виде черных пятен сажи, расположенных  на кромках полос с одной  или  с двух сторон или на всей поверхности  полосы на внешних витках рулона.

   В сажистых пятнах обнаруживается высокое (до нескольких процентов) содержание углерода, наличие графита и окислов  железа.

   Дефект  образуется из-за:

   - применения некачественного эмульсола;

   - загрязнения атмосферы печи продуктами  разложения технологической жидкости (эмульсии, масла) при отсутствии  или некачественной продувке  подмуфельного пространства колпаковой  печи;

   - избыточного содержания в защитном  газе окиси углерода или метана, которые разлагаются с выделением  углерода и последующим его  осаждением на поверхности полосы  в виде мелкодисперсной сажи;

   - плохой циркуляции газа под  муфелем и, следовательно, недостаточного  удаления продуктов разложения  эмульсии из межвиткового пространства. 
 

     Осуществлять  сдув эмульсии с полосы по окончании  холодной прокатки.

     Использовать  эмульсол высокого качества с концентрацией, не превышающей требования технологической  инструкции.

     Обеспечивать  эффективную циркуляцию защитного  газа под муфелем, следить за исправностью циркуляционного вентилятора стенда, не допускать перекрытия конвекторными  кольцами выходных отверстий защитного  газа.

     Для удаления продуктов возгонки производить  горячую продувку подмуфельного  пространства печи в период нагрева  и выдержки садки, следить за исправностью запорной арматуры и состоянием трубопроводов  на выходе из подмуфельного пространства защитного газа.

 

 
 

 
 

 

Рисунок 5- Внешний вид дефекта

 

 
 

 

Рисунок 6 - Внешний вид дефекта 
 
 
 
 

    3.2 Снижение загрязненности холоднокатаных полос

    Задача  снижения загрязненности холоднокатаных полос решается комплексно.

    Прежде  всего, конструкция эмульсионной установки  должна обеспечивать высокую степень  очистки СОЖ. Для выполнения этого условия в современных циркуляционных системах предусматривается полная фильтрация перед подачей на стан с помощью вакуумных фильтров, устройств для отделения посторонних масел и магнитных сепараторов.

    В последней клети часто применяют  эмульсию с повышенным содержанием моющих компонентов, которая поступает на стан из автономной системы подачи СОЖ.

    Значительное  внимание уделяется обеспечению  оптимального теплового режима стана - температура валков поддерживается не выше 80°С, а полосы - не выше 180°С. При более высоких температурах создаются предпосылки для термического разложения компонентов технологической смазки, следствием чего является не только увеличение загрязненности холоднокатаных полос, но также возникновение дефектов «штрихи», «пригар эмульсии». Вместе с тем считают, что при смотке в рулон полоса должна иметь температуру 120-140°С, т. к. в таком случае, вследствие испарения остатков жидкости с полосы, будут предотвращаться дефекты «пятна ржавчины».

    За  последней клетью непрерывных станов применяют специальные системы для обдува полосы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    4 ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЭМУЛЬСИИ НА ПЯТИКЛЕТЕВОМ СТАНЕ 630 ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ УГЛЕРОДИСТОЙ ЛЕНТЫ

    На  станах холодной прокатки для охлаждения валков обычно применяют водомасляные эмульсии. Эмульсию подают через циркуляционную систему с непрерывной очисткой от загрязнений.

    На  рисунке 7 показана принципиальная схема установки приготовления эмульсии и систем охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана 630 и пятиклетьевого стана 630 холодной прокатки углеродистой ленты. Установка включает в себя бак 1, насос 2, гидродинамический диспергатор 3, разделитель 4, напорный трубопровод 5, трубопровод возврата масла 6, обратный 7 и раздаточные 8 и 9 трубопроводы. Эмульсию получают при смешивании эмульсола с водой в два этапа. На первом этапе эмульсол и воду в объемном соотношении 3:2—7 подают на насос 2, а затем на диспергатор 3. После диспергирования смесь поступает в разделитель, в котором происходит отделение незаэмульгировавшего масла, и затем по трубопроводу 6 оно возвращается на повторное диспергирование. В качестве разделителя используют напорный гидроциклон. Концентрированную эмульсию подают в бак 1. На втором этапе прекращают подачу эмульсола и разбавляют эмульсию до заданной концентрации путем подачи на диспергирование концентрата из бака 1 и воды. После заполнения бака подачу воды прекращают и эмульсию перемешивают до получения однородной смеси. Готовую эмульсию подают в системы охлаждения станов 630 по раздающим трубопроводам 8 и 9.

     Рисунок 7- Принципиальная схема систем приготовления и применения смазочно-охлаждающей  эмульсии на пяти- (*) и двухклетевых (**) станах 630:

    15-насос;25-трубопровод  подачи инжектируемой эмульсии;П-присадка;Вз-воздух;

    Вд-вода;Э-эмульсол;остальное  обозначение-в тексте. 

    Приготовление эмульсии данным способом позволяет  увеличить степень диспергирования  масла в воде вследствие повторной  подачи незаэмульгировавшего масла  через разделитель на диспергирование. При других способах приготовления незаэмульгировавшее масло всплывает в отстойниках и безвозвратно теряется.На пятиклетьевом стане 630 охлаждение валков проводят 1,5—3,5 %-ной эмульсией на основе эмульсола ОМ. Эмульсию подают на валки 10, затем собирают в отстойниках 11 и 12, в которых проходит ее грубая очистка от механических примесей и свободных масел. Отстойники сообщается между собой в средней части трубой, в результате чего в отстойнике 11 задерживается значительное количество масел и механических примесей. В дальнейшем накапливающиеся загрязнения удаляют из отстойника 11 во время чистки системы охлаждения. Из отстойников эмульсию через эжектор 13 подают во флотатор 14, где она очищается от мелкодисперсных загрязнений. Окончательную ее очистку проводят в магнитных сепараторах 16. Очищенную эмульсию собирают в баке 17, а затем подают на стан. 

    В процессе прокатки эмульсию подают из бака 17 нагнетательным насосом 18 по напорному 19 и питающему 20 трубопроводам в коллекторы охлаждения 21 (клапан 22 открыт). Одновременно по трубопроводу 23 подают смесь сжатого воздуха и эмульсии, полученную в инжекторе 24. После окончания прокатки клапан 22 закрывают. Вследствие непрерывной подачи воздуха в инжектор при закрытом клапане остатки эмульсии вытесняются из трубопровода 20 через коллекторы 21 воздухом.

    Данный  способ охлаждения позволяет уменьшить температуру валков на 3—5 и очистить питающий трубопровод от остатков эмульсии. Устранение в трубопроводе застойной зоны из эмульсии при прекращении ее подачи из системы позволяет предотвратить разложение эмульсии бактериями и выделение из нее загрязнений с последующим их попаданием на прокатываемый металл.

    Для улучшения моющих свойств в эмульсию вводят полифосфат натрия и тринатрийфосфат в количестве 0,1—0,5 и 0,1—0,2 % соответственно. Эти присадки перемешивают в смесителе 26. В смеситель постоянно поступает эмульсия из рабочей камеры флотатора 14, а затем вытекает в камеру очищенной эмульсии, обеспечивая полное растворение присадок. Моющие присадки в эмульсии позволяют уменьшить расход эмульсола и загрязненность поверхности проката. 

    Таблица 1 - Качество поверхности ленты при прокатке на стане 630 с добавлением в эмульсию тринатрий- фосфата (слева от косой черты) и полифосфата натрия (справа от косой черты):

Содержание  присадок,массовая доля, % рН эмульсии Загрязненность  ленты,мг/м2 Расход эмульсола, кг/т проката
-/- 6,7 870 2,98
0,1/0,2 7,5 600 2,47
0,2/0,2 7,8 710 2,23
0,1/0,1 7,5 820 2,52
0,5/0,2 8,2 760 2,15
 

    Система охлаждения двухклетьевого прокатно-дрессировочного стана содержит флотатор 27, насос 28у напорный трубопровод 29, коллекторы охлаждения 30. Эмульсию подают на валки через коллекторы 30. Загрязненную эмульсию собирают во флотаторе 23 и после очистки снова подают на валки. Концентрация эмульсии составляет 7-10 %, ее количество в системе не превышает 40 м3. Величина обжатий ленты не превышает 15 %. При незначительном объеме системы охлаждения двухклетьевого стана и малых величинах обжатий эмульсия практически не разрушается. Кроме того, установлено, что ее подача между валками и прокатываемой полосой способствует дальнейшему дроблению капель масла и получению более стабильной эмульсии. В связи с этим эмульсию стали использовать для подпитки системы охлаждения пятиклетьев'ого стана. Концентрированную эмульсию из флотатора 27 подают во флотатор 14 по трубопроводу 3/, а затем разбавляют водой до требуемой концентрации.

    Таким образом, обеспечивается периодическое обновление эмульсии на пятиклетьевом стане. 

    На  стане 630 ЛПЦ-8 в качестве СОЖ используются эмульсии на основе следующих эмульсолов :Квэкерол-1914 производства фирмы «Квэкер-Кэмикл»(Голландия) и Ринол-1 производства АО «Рязанский нефтеперерабатывающий завод». 

    Таблица 2 - Физико-химические показатели эмульсолов

    № п/п Наименование  показателей Эмульсолы
    Квэкерол-1914 Ринол-1
    1 Плотность,г/см3 0,915 0,922
    2 Кислотное числоБ мг КОН/г 5,9 16
    3 Число омыления, мг КОН/г 105 85-105
    4 Температура вспышки, 202 196
    5 Вязкость  при 40 47,5 35-75
    при 50    
    при 100 6,6  
    6 Влага , % Отс. Не более 1,5
    7 рН 5 %-ной эмульсии 6,6 7,5-9,5
 
 

    Таблица 3 – Средняя загрязненность поверхности  холоднокатаного и отожженного  металла,прокатанного на стане 630 ЛПЦ-8 с использованием различных типов  эмульсолов

Толщина, мм Средняя загрязненность поверхности металла  марок 08пс,08кп, мг/м2
Квэкерол-1914 Ринол-1
После проката После отжига После проката После отжига
0,5-0,85 290 205 699 242
0,9-1,2 287 147 795 306
1,25-2,0 488 130 1097 244
Среднее значение 355 160 864 264

Информация о работе Система сдува эмульсии