不銹鋼板冷軋機(jī)軋制油過濾器壽命
通過對油在濾芯內(nèi)流動的力學(xué)特性分析，得出在其他條件不變的情況下，通過過濾系統(tǒng)的流量是影響濾芯壽命的主要因素， 流量增加1倍，壽命減少1／2以上。此結(jié)果在寶鋼集團(tuán)寧波寶新不銹鋼有限公司二十輥不銹鋼板冷軋機(jī)上進(jìn)行試驗時，得到證實。
不銹鋼板冷軋機(jī)的工藝潤滑系統(tǒng)是機(jī)組的重要組成部分，它對軋機(jī)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量有直接影響?，F(xiàn)代新建的用于冷軋不銹鋼板的多輥軋機(jī)均采用具有自動反沖洗功能的過濾系統(tǒng)。也稱SPUMIC過濾系統(tǒng)，其具有過濾精度高、流量大、使用成本低等優(yōu)點。而影響過濾系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵因素有濾芯選擇、系統(tǒng)流量設(shè)計、污油處理系統(tǒng)設(shè)計等。濾芯是該系統(tǒng)中zui關(guān)鍵的部件，為此針對流量設(shè)計對過濾器濾芯壽命的影響進(jìn)行了試驗和探討。
SPUMIC過濾系統(tǒng)的工作原理及濾芯結(jié)構(gòu)
SPUMIC過濾系統(tǒng)的工作原理
示出SPUMIC過濾系統(tǒng)的工作原理。從軋機(jī)出來的臟油流人到臟油箱，泵將臟油箱中的油送至主過濾罐，過濾后的油送至干凈油箱。為了保證主罐內(nèi)濾芯工作正常和延長濾芯壽命，系統(tǒng)每隔一定時間要進(jìn)行一次反沖洗，反沖洗前先停止過濾，同時將主罐內(nèi)的油抽到中間箱，然后用壓縮空氣將濾芯上的污物吹掉。反沖洗下來的污物又由泵抽到污油過濾系統(tǒng)中，經(jīng)二次過濾的油送至臟油箱，濾出的污物經(jīng)排污I排掉。
過濾器濾芯的結(jié)構(gòu)及工作原理
過濾系統(tǒng)工作時臟油從濾材外部(B、C方向)進(jìn)入，經(jīng)過濾材過濾后的凈油從A 管內(nèi)被泵抽出。油中的金屬粉末被阻在過濾層外面，但有少量金屬粉末進(jìn)入濾材內(nèi)部；反沖洗時濾芯內(nèi)的大部分粉末被吹出，但工作時進(jìn)入其內(nèi)部的量大于反吹出的量。當(dāng)金屬粉末全部進(jìn)入濾芯內(nèi)層(接近圖2中的出油管)時，濾芯的壓差很高，流量下降，此時濾芯報廢。
影響濾芯壽命的因素
軋制油中金屬粉末的量、顆粒的大小、臟油經(jīng)過過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)，在實際生產(chǎn)中有些因素是千變?nèi)f化的；而油經(jīng)過濾層的流速是影響濾芯壽命的主要因素，并可通過合理設(shè)計來避免其對濾芯壽命的不利影響。
油在過濾層內(nèi)流動的動力分析
根據(jù)計算，過濾層的外表面積為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(nèi)部是一個加速過程。單根濾芯的油流量與流速、加速度等關(guān)系見表1。
根據(jù)力學(xué)原理，在過濾過程中，油在過濾層內(nèi)流動的動力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。當(dāng)單根濾芯的流量為3．80L／(L·min)，油中金屬粉末在過濾層的流動動力為1．8 。當(dāng)單根濾芯的流量為1．90L／ (L·min)時， 油中金屬粉末在過濾層的流動動力為0．45m。
油進(jìn)入過濾層時的初始沖擊力分析
當(dāng)運(yùn)動中的物體遇到阻擋物時，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(dāng)單根濾芯流量為3．80L／(L·min)時， 油進(jìn)入過濾層的初始速度為0．24mm／s；如將流量降到1．90L／(L·min)時，油進(jìn)入過濾層的初始速度為0．12mm／s。相應(yīng)地，油對濾芯表面的沖擊能力分別為0．24f(m ， )和0．12f (m ， )。
通過上述的物理計算及分析可知，通過濾芯的流量每增加100％的話，油中金屬粉末在過濾層內(nèi)的加速度會增加200％ ，相應(yīng)地金屬粉末在過濾層內(nèi)的流動動力也增加200％。金屬粉末在接近濾芯表面時對過濾層的初始沖擊能力增加100％。因此可得出，當(dāng)被過濾物中雜物的數(shù)量、顆粒大小及質(zhì)量相近的情況下，單位面積過濾流量越大，其濾芯的壽命越短。
用于不銹鋼板冷軋機(jī)的SPUMIC油過濾系統(tǒng)已得到廣泛應(yīng)用，但合理地設(shè)計系統(tǒng)參數(shù)是保證其應(yīng)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，主過濾器流量越小，濾芯壽命越長，而且濾芯壽命縮短量與流量為平方關(guān)系。從現(xiàn)場試驗可知，單位流量小于2．6L／(L·min)時，1套濾芯的運(yùn)行壽命可確保4年左右。
過濾系統(tǒng)還應(yīng)有足夠的反沖洗污油處理能力，而且必須保證二次過濾的精度，否則將影響主系統(tǒng)的壽命，尤其是濾芯壽命。
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