论文部分内容阅读
[摘 要]本文介绍了精密板式过滤机的结构及设备组成，通过多年的现场实践经验和统计、分析合理的选择助滤剂型号，即硅藻土、活性白土和无纺布滤纸的规格型号，规范了精密板式过滤机的使用维护要求和注意事项，保证了轧制工艺介质的过滤精度，提高了铝板带箔的产品质量。
[关键词]铝板带箔；精密板式过滤机；无纺布滤纸；硅藻土；活性白土；产品质量
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0195-01
铝轧机是铝板带箔生产中是重要的工艺设备，轧机的加工精度直接影响铝板带箔产品质量。除轧机设备本体、开卷、卷曲部分和控制系统外，轧机辅助系统也有着至关重要的作用。过滤系统是轧机辅助系统的重要组成，它决定了工艺介质的清洁度，影响铝板带箔产品的表面质量。生产中铝板带箔精轧机配置一套可靠的过滤系统及合理使用对提高铜带产品表面质量至关重要。下面通过详细介绍精密板式过滤机在实际生产中科学应用达到提高铝板带箔材表面质量的目的。
1 精密板式过滤机的组成
轧机轧制的工艺介质是以煤油为基油的轧制油或矿物油，过滤系统目前各生产企业均采用精密板式过滤机。精密板式过滤机主要由过滤箱、高压耐油胶管、阀组、压紧提升装置、运纸装置、混合箱和电控系统组成（图1）。
为保证轧机持续生产，目前市场上生产的过滤机过滤箱均采用厚度40～50mm钢板焊接而成，经回火处理并对上、下两平面精铣后进行配对研磨，保证滤箱的加工精度，过滤箱间采用负压密封，确保ss所有接合面不漏油。高压耐油胶管选用德国进口技术胶管，耐油耐高温。压紧提升装置包括压紧电机和蜗轮蜗杆减速箱，为滤箱夹紧和提升提供动力，保证过滤和换纸的顺利进行。自动走纸装置为钉式运纸，过滤过程结束，进行换纸时将过滤箱内载有滤饼的无纺布过滤纸拉出，引入新纸。阀组主要是对各阀门进行开关控制。搅拌箱是混合轧制油和助滤剂的设备，混合后含有助滤剂的脏油输送到过滤机。
电控系统采用PLC可编程控制器对板式过滤机的正常运行和换纸程序进行全过程控制。
2 板式过滤机在生产中的应用
铝轧机在轧制生产过程中，轧制油对轧辊和铝板带箔进行润滑冷却，轧制油瞬间需要承受几百吨的轧制压力，温度达到300～500℃。轧制油在此条件下会出现部分氧化、炭化现象，另外在轧制过程中产生的一些铝粉、机油和其他杂质都会混在轧制油里。轧制油过滤精度的保证除了精密板式过滤机设备本身要达到要求外，最重要的是助滤剂和无纺布过滤纸的搭配选择，将这些杂质过滤出去，两者合理搭配才能打到理想的过滤效果。
2.1 助滤剂
在轧制油过滤中常用的助滤剂主要是硅藻土和活性白土。
2.1.1硅藻土的特点
硅藻土的化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1～1.5%，氧化铝含量为3～6%。硅藻土具有独特的微孔结构和颗粒分布特征，可形成高度渗透性的过滤层，从而能够截留各种杂质微粒，滤除最细小的悬浮固体，使滤液达到高度洁净。
2.1.2 活性白土的特点
活性白土采用优质纯天然非金属矿产品-凹凸棒粘土为主要原料加工而成，它的主要成分是SiO2和Al2O3，分别占62134%和17124%，另外含有Fe2O3、FeO、TiO、CaO、MgO、MnO、K2O、Na2O、P2O5等。
活性白土具有广泛的脱色性能，脱色力极大，有较强的吸附性及净化力，对色素、杂质具有极强的吸附力。
2.2 无纺布过滤纸的特点
无纺布或叫不织布，它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布具有通气性、过滤性、吸水性、防水性、伸缩性、有弹性等特点。
2.3 助滤剂与无纺布过滤纸的合理应用
2.3.1 助滤剂颗粒度的选择
根据硅藻土具有吸附性和活性白土具有脱色的特点，轧制油过滤选用的助滤剂为硅藻土和活性白土的混合物。軋制油过滤精度与助滤剂的颗粒度有很大关系，原则上颗粒度越小助滤剂间的空隙越小，过滤精度越高。但颗粒度越小过滤油的阻力越大，超过过滤箱设定压力就需要再次换纸，助滤剂的过滤效率明显降低。在医药和食品行业选择颗粒度较小硅藻土，过滤精度高，在冶金加工行业选择硅藻土的颗粒度适当大一些。通过哦欧美亚公司在铝轧机上多年为用户调试经验总结出硅藻土的颗粒度分布见表1。活性白土颗粒度应在30～60目最为合适，直径约为220～500um。
2.3.2 助滤剂用量的选择
助滤剂添加量依据精密板式过滤机的公称流量确定，经验值为20：1，即每20L/min的过滤量就要添加1kg的助滤剂，按过滤机每天工作24小时计算，如果一个过滤量为2000L/min的板式过滤机每次就要添加100kg的助滤剂。硅藻土与活性白土间也有比例要求，经验值为8：1，这个经验值很重要，如果活性白土加少了，对轧制油的脱色效果和去氧化能力下降，轧制油的颜色就越来越深，粘度也增大。如果活性白土加多了，轧制油中的添加剂被吸附的就多了，降低了轧制油的各项性能。
2.3.3 无纺布过滤纸规格的选择
无纺布过滤纸规格的选择也是非常讲究的，如无纺布规格偏小，强度和弹性就偏小，孔径偏大，硅藻土就会渗漏过去，无纺布甚至被撑破。轧制油里面含有大量硅藻土，轧制时对铝板带箔表面和轧辊表面产生划伤和凹坑，甚至出现铜带表面起皮。无纺布规格也不宜过大，过大孔径小，过滤能力达不到，时常出现过滤箱压力报警造成频繁换纸。根据多年经验，铜带轧制油过滤使用的无纺布过滤纸规格为90g/m2左右最为合适。
实际生产中以上述方法选择硅藻土、活性白土和无纺布滤纸为基础配方，按实际生产工艺适当调整配比，过滤出来的轧制油精度可达0.5～5um，同时可保障轧制油的各项性能指标。
2.4 板式过滤机操作维护要求
2.4.1 添加助滤剂的操作
根据过滤系统的公称流量确定每次添加助滤剂的量，然后按照硅藻土与活性白土8：1的配比加入到混合箱，打开总进油阀及分进油阀向混合箱内注入适量的轧制油。启动混合箱上的搅拌电机对助滤剂和轧制油进行搅拌混合。因硅藻土长时间沉积会结块，在板式过滤机正常工作时，搅拌电机需不间断工作，在板式过滤机长时间停机时，应每天搅拌一次，每次搅拌20～30min。
2.4.2 助滤剂预沉积
在预沉积过程中，过滤精度尚无保证，过滤后的轧制油仍返回污油箱，预沉积时间10～15min，预沉积层厚度约2mm。
2.4.3 正常过滤
预沉积完成后，下回油阀关闭，净油阀开启，过滤的轧制油流到净油箱，轧制油开始进入正常的过滤程序。为使滤出的油始终保证过滤精度，每隔30秒送入含有助滤剂的轧制油5秒。
2.4.4 无纺布滤纸的更换
过滤进行到一定时间后，过滤层就会因孔隙堵塞而逐渐失去过滤能力，致使过滤箱入口压力升高，通常过滤机设定滤箱压力为0.4Mpa。此时应停止过滤，然后打开过滤箱进行更换无纺布过滤纸和助滤剂。
更换滤纸前应先进行滤箱吹扫，吹扫20～30分钟使助滤剂吹干成饼状。打开滤箱启动自动走纸机构将滤饼及滤纸扒出，引入新纸。合箱压紧，开始预沉积。当过滤时间未到24小时，即使滤箱入口压力不到报警压力也要及时更换无纺布滤纸。
3 结论
在现代化的高精度轧机中，科学合理应用精密板式过滤机对提高铝板带箔的表面质量起着非常重要的作用。本文总结了板式过滤机在高精度铝板带箔生产中的实际应用，对其他用户具有借鉴参考作用。
[关键词]铝板带箔；精密板式过滤机；无纺布滤纸；硅藻土；活性白土；产品质量
中图分类号：TH12 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0195-01
铝轧机是铝板带箔生产中是重要的工艺设备，轧机的加工精度直接影响铝板带箔产品质量。除轧机设备本体、开卷、卷曲部分和控制系统外，轧机辅助系统也有着至关重要的作用。过滤系统是轧机辅助系统的重要组成，它决定了工艺介质的清洁度，影响铝板带箔产品的表面质量。生产中铝板带箔精轧机配置一套可靠的过滤系统及合理使用对提高铜带产品表面质量至关重要。下面通过详细介绍精密板式过滤机在实际生产中科学应用达到提高铝板带箔材表面质量的目的。
1 精密板式过滤机的组成
轧机轧制的工艺介质是以煤油为基油的轧制油或矿物油，过滤系统目前各生产企业均采用精密板式过滤机。精密板式过滤机主要由过滤箱、高压耐油胶管、阀组、压紧提升装置、运纸装置、混合箱和电控系统组成（图1）。
为保证轧机持续生产，目前市场上生产的过滤机过滤箱均采用厚度40～50mm钢板焊接而成，经回火处理并对上、下两平面精铣后进行配对研磨，保证滤箱的加工精度，过滤箱间采用负压密封，确保ss所有接合面不漏油。高压耐油胶管选用德国进口技术胶管，耐油耐高温。压紧提升装置包括压紧电机和蜗轮蜗杆减速箱，为滤箱夹紧和提升提供动力，保证过滤和换纸的顺利进行。自动走纸装置为钉式运纸，过滤过程结束，进行换纸时将过滤箱内载有滤饼的无纺布过滤纸拉出，引入新纸。阀组主要是对各阀门进行开关控制。搅拌箱是混合轧制油和助滤剂的设备，混合后含有助滤剂的脏油输送到过滤机。
电控系统采用PLC可编程控制器对板式过滤机的正常运行和换纸程序进行全过程控制。
2 板式过滤机在生产中的应用
铝轧机在轧制生产过程中，轧制油对轧辊和铝板带箔进行润滑冷却，轧制油瞬间需要承受几百吨的轧制压力，温度达到300～500℃。轧制油在此条件下会出现部分氧化、炭化现象，另外在轧制过程中产生的一些铝粉、机油和其他杂质都会混在轧制油里。轧制油过滤精度的保证除了精密板式过滤机设备本身要达到要求外，最重要的是助滤剂和无纺布过滤纸的搭配选择，将这些杂质过滤出去，两者合理搭配才能打到理想的过滤效果。
2.1 助滤剂
在轧制油过滤中常用的助滤剂主要是硅藻土和活性白土。
2.1.1硅藻土的特点
硅藻土的化学成分主要是SiO2，含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等和有机质。含有少量的Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、P2O5和有机质。SiO2通常占80%以上，最高可达94%。优质硅藻土的氧化铁含量一般为1～1.5%，氧化铝含量为3～6%。硅藻土具有独特的微孔结构和颗粒分布特征，可形成高度渗透性的过滤层，从而能够截留各种杂质微粒，滤除最细小的悬浮固体，使滤液达到高度洁净。
2.1.2 活性白土的特点
活性白土采用优质纯天然非金属矿产品-凹凸棒粘土为主要原料加工而成，它的主要成分是SiO2和Al2O3，分别占62134%和17124%，另外含有Fe2O3、FeO、TiO、CaO、MgO、MnO、K2O、Na2O、P2O5等。
活性白土具有广泛的脱色性能，脱色力极大，有较强的吸附性及净化力，对色素、杂质具有极强的吸附力。
2.2 无纺布过滤纸的特点
无纺布或叫不织布，它是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布具有通气性、过滤性、吸水性、防水性、伸缩性、有弹性等特点。
2.3 助滤剂与无纺布过滤纸的合理应用
2.3.1 助滤剂颗粒度的选择
根据硅藻土具有吸附性和活性白土具有脱色的特点，轧制油过滤选用的助滤剂为硅藻土和活性白土的混合物。軋制油过滤精度与助滤剂的颗粒度有很大关系，原则上颗粒度越小助滤剂间的空隙越小，过滤精度越高。但颗粒度越小过滤油的阻力越大，超过过滤箱设定压力就需要再次换纸，助滤剂的过滤效率明显降低。在医药和食品行业选择颗粒度较小硅藻土，过滤精度高，在冶金加工行业选择硅藻土的颗粒度适当大一些。通过哦欧美亚公司在铝轧机上多年为用户调试经验总结出硅藻土的颗粒度分布见表1。活性白土颗粒度应在30～60目最为合适，直径约为220～500um。
2.3.2 助滤剂用量的选择
助滤剂添加量依据精密板式过滤机的公称流量确定，经验值为20：1，即每20L/min的过滤量就要添加1kg的助滤剂，按过滤机每天工作24小时计算，如果一个过滤量为2000L/min的板式过滤机每次就要添加100kg的助滤剂。硅藻土与活性白土间也有比例要求，经验值为8：1，这个经验值很重要，如果活性白土加少了，对轧制油的脱色效果和去氧化能力下降，轧制油的颜色就越来越深，粘度也增大。如果活性白土加多了，轧制油中的添加剂被吸附的就多了，降低了轧制油的各项性能。
2.3.3 无纺布过滤纸规格的选择
无纺布过滤纸规格的选择也是非常讲究的，如无纺布规格偏小，强度和弹性就偏小，孔径偏大，硅藻土就会渗漏过去，无纺布甚至被撑破。轧制油里面含有大量硅藻土，轧制时对铝板带箔表面和轧辊表面产生划伤和凹坑，甚至出现铜带表面起皮。无纺布规格也不宜过大，过大孔径小，过滤能力达不到，时常出现过滤箱压力报警造成频繁换纸。根据多年经验，铜带轧制油过滤使用的无纺布过滤纸规格为90g/m2左右最为合适。
实际生产中以上述方法选择硅藻土、活性白土和无纺布滤纸为基础配方，按实际生产工艺适当调整配比，过滤出来的轧制油精度可达0.5～5um，同时可保障轧制油的各项性能指标。
2.4 板式过滤机操作维护要求
2.4.1 添加助滤剂的操作
根据过滤系统的公称流量确定每次添加助滤剂的量，然后按照硅藻土与活性白土8：1的配比加入到混合箱，打开总进油阀及分进油阀向混合箱内注入适量的轧制油。启动混合箱上的搅拌电机对助滤剂和轧制油进行搅拌混合。因硅藻土长时间沉积会结块，在板式过滤机正常工作时，搅拌电机需不间断工作，在板式过滤机长时间停机时，应每天搅拌一次，每次搅拌20～30min。
2.4.2 助滤剂预沉积
在预沉积过程中，过滤精度尚无保证，过滤后的轧制油仍返回污油箱，预沉积时间10～15min，预沉积层厚度约2mm。
2.4.3 正常过滤
预沉积完成后，下回油阀关闭，净油阀开启，过滤的轧制油流到净油箱，轧制油开始进入正常的过滤程序。为使滤出的油始终保证过滤精度，每隔30秒送入含有助滤剂的轧制油5秒。
2.4.4 无纺布滤纸的更换
过滤进行到一定时间后，过滤层就会因孔隙堵塞而逐渐失去过滤能力，致使过滤箱入口压力升高，通常过滤机设定滤箱压力为0.4Mpa。此时应停止过滤，然后打开过滤箱进行更换无纺布过滤纸和助滤剂。
更换滤纸前应先进行滤箱吹扫，吹扫20～30分钟使助滤剂吹干成饼状。打开滤箱启动自动走纸机构将滤饼及滤纸扒出，引入新纸。合箱压紧，开始预沉积。当过滤时间未到24小时，即使滤箱入口压力不到报警压力也要及时更换无纺布滤纸。
3 结论
在现代化的高精度轧机中，科学合理应用精密板式过滤机对提高铝板带箔的表面质量起着非常重要的作用。本文总结了板式过滤机在高精度铝板带箔生产中的实际应用，对其他用户具有借鉴参考作用。