УДОСКОНАЛЕННЯ СИСТЕМИ ОЧИЩЕННЯ ПРОКАТНОЇ ЕМУЛЬСІЇ У ПРОЦЕСІ ХОЛОДНОЇ ПРОКАТКИ З ТЕХНОЛОГІЧНИМИ МАСТИЛАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2024-2-3Ключові слова:
холодний прокат, емульсія, пристрій очищення, П-подібні пластини, гідравлічні мастила, прохідний магнітний фільтр, якість продукціїАнотація
У роботі досліджено нову конструкцію обладнання для очищення стічної емульсії, яка використовується в цехах холодного прокату, що містить П-подібні пластини для підвищення ефективності процесу очищення. Показано, що для повторного застосування емульсолів за холодної прокатки потрібно забезпечити ефективне охолодження та змащування поверхонь валкового інструменту та штаби, щоби зменшити знос валків і підвищити якість обробленої поверхні металу. Регулярне очищення емульсії необхідне для підтримання її ефективності та тривалого терміну служби, оскільки під час роботи вона забруднюється металевими частинками, продуктами зносу та домішками. Установлено, що нова конструкція пристрою очищення стічної емульсії з використанням П-подібних пластин забезпечує ефективне видалення гідравлічних мастил і забруднень з поверхні емульсії, що значно покращує якість холодного прокату та зменшує витрати на купівлю скімера. Запропоновано прохідний магнітний фільтр, який додатково підвищує ефективність очищення, зменшує вміст олії у шламі та знижує витрати емульсолу на прокатку. Порівняльний аналіз показав значне підвищення видалення механічних домішок за допомогою магнітного фільтра, що приводить до зниження вмісту мастила в емульсії. Нова система очищення не потребує додаткового обслуговування та працює в автоматичному режимі, що підвищує її ефективність і знижує експлуатаційні витрати. З’ясовано, що запропоновані вдосконалення дозволяють оптимізувати процес очищення емульсії, забезпечують кращу якість продукції та зниження витрат на виробництво. На основі проведених досліджень було встановлено, що нова система ефективно затримує забруднення, зберігає водночас робочу концентрацію прокатної емульсії, що підтверджується лабораторними аналізами. Виконане порівняння емульсії в очисному коробі без пластин і з установленими пластинами для наочного підтвердження ефективності системи. Удосконалена система очищення дозволяє знизити загальний рівень вмісту гідравлічних олив у прокатній емульсії на 15%, що економить кошти на купівлю скімера та покращує якість холодного прокату завдяки зменшенню відсортування за поверхневими забрудненнями штаби.
Посилання
Operation Modes of Electric Motors of Reversing Cold Rolling Mill 1680 while Rolling with Emulsions / V. Kukhar et al. Modern Electrical and Energy System. (MEES’2019) ; 2019 IEEE International Conference on Modern Electrical and Energy Systems (MEES), September 23–25, 2019Kremenchuk, Ukraine : Kremenchuk Mykhailo Ostrohradskyi National University, 2019. P. 46–49. https://doi.org/10.1109/MEES.2019.8896465.
Comparison of Energy-Power Parameters and Electrical Energy Consumption During Cold Rolling with Emulsions at Continuous 4-Stand Mill 1680 / V. Kukhar et al. 2022 IEEE 4th International Conference on Modern Electrical and Energy System (MEES). Kremenchuk, Ukraine, 2022. P. 1–5. https://doi.org/10.1109/MEES58014.2022.10005716.
Synthesis Analysis of Energy Intensity Dependence for Tandem Mills Thin-Plate Rolling on Various Grade Emulsols Rheological Properties. / V. Kukhar et al. 2023 IEEE 5th International Conference on Modern Electrical and Energy System (MEES). Kremenchuk, Ukraine, 2023. P. 1–4. https://doi.org/10.1109/MEES61502.2023.10402500.
Інженерна методика визначення антифрикційної ефективності емульсолів для холодної прокатки за їх фізико-хімічними властивостями / Я. Василев та ін. Теорія і практика металургії. 2018. № 6. C. 15–21. https://doi.org/10.34185/tpm.6.2018.2.
Behavior of Cold-Rolling Oil-in-Water Emulsions: A Rheological Approach / P. Vergne et al. Journal of Tribology. 1997. Vol. 119. № 2. P. 250–258. https://doi.org/10.1115/1.2833173.
Fujita N., Kimura Y. Plate-out efficiency related to oil-in-water emulsions supply conditions on cold rolling strip. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part J: Journal of Engineering Tribology. 2012. Vol. 227. № 5. P. 413–422. https://doi.org/10.1177/1350650112467873.
Effects of ferrous powders on tribological performances of emulsion for cold rolling strips / J.L. Sun et al. Wear. 2017. Vol. 376–377. P. 869–875. https://doi.org/10.1016/j.wear.2016.12.012.
Regeneration of an oil-in-water emulsion after use in an industrial copper rolling process / E. Fernández et al. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2005. Vol. 263. № 1–3. P. 363–369. https://doi.org/10.1016/j.colsurfa.2004.12.042.
Evaluation of the Effect of a Natural-Based Emulsion on the Cold Rolling Process / M. Antonicelli et al. Journal of Manufacturing and Materials Processing. 2023. Vol. 7. № 4. P. 121. https://doi.org/10.3390/jmmp7040121.
A study of lubrication mechanism of oil‐in-water (O/W) emulsions in steel cold rolling / S.P. Dubey et al. Industrial Lubrication and Tribology. 2005. Vol. 57. № 5. P. 208–212. https://doi.org/10.1108/00368790510614190.
Пристрій для очищення стічних вод емульсії холодної прокатки (UA) ; Cold rolling oil emulsion wastewater treatment device (EN) ; 种冷轧油乳化液废水处理装置 (ZH) : пат. CN209835717 Китай : IPC C02F1/40, C02F 1/02, B21B 45/02, C02F 103/16. № 201920634917.5 ; заяв. 06.05.2019 ; опубл. 24.12.2019. 4 с.
Мобільний пристрій для очищення та регенерації виробничих технологічних емульсій та розчинів : пат. UA49139 Україна : МПК C02F 1/463 (2006.01). № u200907252 ; заяв. 10.07.2009 ; опубл. 26.04.2010. Бюл. № 8. 5 с.
Пристрій очищення стічної емульсії та водоемульсійних рідин : Україна : МПК (2024.01) С 02 F 1/40, B 01 D 17/02, B 01 D 35/06. Заявка № u 2024 01378 ; заявл. 15.03.2024. 5 с.
