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冷軋廠改造工程投產(chǎn)后，單位時間內(nèi)軋機軋制產(chǎn)生的鐵粉量比酸軋聯(lián)機改造前增加了1.4倍，現(xiàn)有乳化液系統(tǒng)的冷卻及過濾能力已明顯不足，乳化液清潔度不能滿足要求，乳化液噴射位置及軋機空氣吹掃效果也不理想，軋機出口帶鋼表面總殘留物量超標(biāo)，帶鋼溫度偏高。尤其在大電機改造后，軋機機組設(shè)計產(chǎn)量有所增加，將超設(shè)計產(chǎn)量，上述問題將更加突出，為此對乳化液自動控制系統(tǒng)進(jìn)行適應(yīng)性改造。
軋機乳化液系統(tǒng)由A、B兩個主系統(tǒng)及其配套的配液系統(tǒng)、排污系統(tǒng)和污泥系統(tǒng)組成。A系統(tǒng)為1～3號軋機服務(wù)，B系統(tǒng)為4號軋機服務(wù)。這兩個主系統(tǒng)是本次改造的重點。
原有乳化液系統(tǒng)工作原理：主油箱中的乳化液由噴射泵加壓送出，經(jīng)反沖洗過濾器過濾和板式熱交換器冷卻后送往軋機機組。軋機使用后的乳化液在自重作用下經(jīng)粗顆粒分離器分離粗大雜質(zhì)后進(jìn)入回流油箱。乳化液在回流油箱中經(jīng)一定時間的靜置，沉淀出一些雜質(zhì)。然后由返送泵將乳化液經(jīng)霍夫曼過濾器過濾送回到主油箱中。油箱中有磁鏈過濾器，分離鐵磁雜質(zhì)；有鏈?zhǔn)狡灿推鲗⑷榛褐械纳细〉碾s油撇出；有攪拌器將乳化液混合均勻。經(jīng)過處理的較為干凈的乳化液將被繼續(xù)循環(huán)利用。由于原有的乳化液系統(tǒng)中霍夫曼過濾器的過濾能力和過濾精度均不能滿足要求，故引進(jìn)了乳化液系統(tǒng)真空帶式過濾機。
真空帶式過濾機的基本參數(shù)
乳化液系統(tǒng)中有真空帶式過濾機、磁鏈?zhǔn)竭^濾器、反沖洗過濾器。其中真空帶式過濾機是關(guān)鍵過濾設(shè)備。A、B系統(tǒng)各設(shè)1臺，均布置在系統(tǒng)返送泵之后，主油箱之前。A系統(tǒng)真空過濾器安裝在乳化液間的地面；B系統(tǒng)真空過濾器安裝在原有霍夫曼過濾器的鋼結(jié)構(gòu)臺架上。兩個系統(tǒng)的真空帶式過濾機原理相同。
真空帶式過濾機的工作原理
(1)結(jié)構(gòu)組成：真空帶式過濾機是一個全自動間歇動作的過濾機，主要由過濾箱、頂部儲液箱、刮片式輸送器、卷筒、電氣控制系統(tǒng)組成。過濾箱是一個方形箱體，上部為臟油腔，下部為真空腔，
中間為放置在多孔板上的濾紙。濾紙的置換由鏈條傳動裝置驅(qū)動。箱外有一個由氣動馬達(dá)驅(qū)動的卷筒，用于卷取從過濾箱中出來臟濾紙。
（2）工作原理：真空過濾機刮片式輸送器，由齒輪電機通過鏈條鏈輪帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)；傳動軸兩端有兩個鏈輪，分別帶動兩根鏈條運行；鏈條之間用多根刮片連接。油箱內(nèi)壁上有滑槽，壓在濾紙上的刮片平行移動時帶動濾紙移動，當(dāng)過濾箱內(nèi)的乳化液液面達(dá)到高液位時，過濾系統(tǒng)離心泵啟動，抽吸過濾箱下腔乳化液，在過濾箱下部形成真空。在其自重及大氣壓力的作用下，乳化液從上部臟油腔通過中間過濾紙進(jìn)入下部真空腔。過濾后的乳化液由泵通過管道送入干凈的系統(tǒng)主油箱，過濾掉的雜質(zhì)則吸附在過濾紙上。隨著系統(tǒng)的運行，濾紙上的雜質(zhì)不斷增加，對乳化液產(chǎn)生的阻力也逐漸加大，在上下兩腔之間形成壓差。當(dāng)壓差達(dá)到設(shè)定值時，濾紙置換工作自動開始運行。
首先，打開連接管道上的連通控制閥，使頂部儲液箱內(nèi)儲備的乳化液進(jìn)入過濾箱下腔，消除其真空，過濾工作暫停。接著，鏈條傳動裝置啟動，將臟的過濾紙從過濾箱中輸送出來，將新的過濾紙拉進(jìn)過濾箱。與此同時，從過濾箱中出來的廢紙由卷筒卷取，卷筒由氣動馬達(dá)驅(qū)動。過濾紙置換的長度可事先設(shè)定。隨著過濾紙置換次數(shù)的增加，廢紙卷直徑逐漸增大，達(dá)到設(shè)定極*，發(fā)出報警信號，提醒操作工將廢紙割斷，卸下廢紙卷，重新將從過濾箱出來的廢紙纏在卷筒上，以便于下一次置換工作時卷取濾紙。當(dāng)一卷濾紙用完后，由操作工重裝一卷新紙。
真空帶式過濾機為機電一體設(shè)備，自帶現(xiàn)場控制箱，通過直接I/O與原有PLC進(jìn)行通訊。控制模式有手動和自動兩種。
手動模式
(1)預(yù)先設(shè)定好離心泵啟動速度，然后在現(xiàn)場操作箱上直接進(jìn)行操作。
(2)通過人工確認(rèn)連鎖條件，手動操作控制閥的打開與關(guān)閉。
(3)由人工確定濾紙置換長度。
自動模式
通過在主操作臺上將控制模式設(shè)置為“自動模式”后，真空過濾機系統(tǒng)則按照自動控制和置換控制要求進(jìn)行工作。置換是指將用過的過濾紙換出，裝入新過濾紙的過程。
自動控制
過濾狀態(tài)：真空過濾機處于過濾狀態(tài)，連通閥關(guān)閉，頂部儲液箱中的乳化液不能進(jìn)入過濾箱下腔。由于離心泵不斷抽吸乳化液，使得過濾箱下部形成一定的真空度，過濾箱上部與下部之間形成一定的壓力差。在此壓差的作用下，乳化液穿過濾紙，雜質(zhì)留在濾紙上。在離心泵的作用下，過濾后的凈液從過濾箱下腔通過管道被輸送到乳化液系統(tǒng)主油箱中。
主油箱液位控制：在運行過程中，液位計檢測過濾器箱的液位，當(dāng)液位低于低液位時，離心泵停止運行，以避免從回流泵站來的乳化液直接沖擊濾紙。當(dāng)液位高于高液位時，發(fā)出報警信號，提醒操作人員注意。如果液位繼續(xù)升高，至溢流口時，乳化液通過溢流管直接流入系統(tǒng)主油箱。
頂部儲液箱液位控制：過濾狀態(tài)下，關(guān)閉連通控制閥，保持高液位；置換濾紙時，打開連通控制閥，將儲液箱中的乳化液排入過濾箱下腔，消除其真空，便于濾紙移動。頂部儲液箱中裝有液位計。在過濾狀態(tài)下，如果儲液箱中的液位低于上限液位，則打開加液控制閥注入干凈的乳化液，使其液位上升；當(dāng)油箱液位達(dá)到上*，關(guān)閉加液控制閥。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換：隨著過濾工作的進(jìn)行，濾紙上的雜質(zhì)越來越多，堵塞越來越嚴(yán)重，在濾紙上形成的壓差越來越大。系統(tǒng)設(shè)置了一個壓力開關(guān)用于檢測過濾箱上下兩腔之間的壓差，如果壓差達(dá)到設(shè)定值，就自動進(jìn)入置換程序。
置換控制啟動
在置換期間，頂部儲液箱的連通控制閥打開，乳化液流入過濾箱下腔，從而消除真空便于更換過濾紙，同時過濾器泵開始工作，繼續(xù)將清潔乳化液送到系統(tǒng)主油箱中。在置換過程完成后，頂部儲液箱的連通控制閥再次關(guān)閉，過濾箱被旁通管道填滿乳化液，一旦達(dá)到大液位，安全閥同時關(guān)閉。為在真空過濾機中保持正常液位水平同時防止溢流，過濾系統(tǒng)泵必須人為調(diào)節(jié)速度。當(dāng)液位上升時，泵高速運行，相反，液位降低時泵就低速運行。當(dāng)過濾器油箱液位達(dá)到溢出液位時，自動啟動備用泵，直至過濾器油箱恢復(fù)到正常液位，自動停止備用泵。過濾器泵的工作泵和備用泵按一定時間自動切換，互為備用；當(dāng)工作泵發(fā)生機械或電氣故障時發(fā)出報警信號，則備用泵自動啟動投入運行。
調(diào)試過程中的問題
在調(diào)試過程中，走紙機構(gòu)不能正常工作：濾紙堆積在過濾箱出口方向的斜坡上，不能移出箱外。經(jīng)多次人工處理重新試車，故障依然存在。阻礙了調(diào)試工作的繼續(xù)進(jìn)行。
原因分析
在消化外方設(shè)備資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過觀察和分析比較認(rèn)為：外方隨機提供的濾紙在出廠時卷取方向不正確，導(dǎo)致濾紙在傳動時受到的摩擦阻力大于動力，不能正常移動。
解決辦法
將濾紙裁斷，調(diào)換方向后重新連接；紙卷上方的走紙長度檢測裝置作相應(yīng)的位置改變；調(diào)試時提高油箱中液位的高度；將調(diào)試用介質(zhì)由新水改為乳化液。經(jīng)試車取得成功。
通過使用新的真空帶式過濾機，增大了系統(tǒng)過濾能力，提高了乳化液清潔度，達(dá)到了預(yù)期效果，乳化液系統(tǒng)的冷卻及過濾能力已明顯提高。
