Удосконалення системи очищення прокатної емульсіїу процесі холодної прокатки з технологічними мастилами

Abstract

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.

This study explores a new design for a wastewater emulsion purification device used in cold rolling mills, featuring U-shaped plates to enhance the cleaning process’s efficiency. It has been shown that for the reuse of emulsions in cold rolling, it is necessary to ensure effective cooling and lubrication of the rolling tool and strip surfaces, reducing roll wear and improving the quality of the processed metal surface. Regular emulsion purification is essential for maintaining its efficiency and longevity, as it becomes contaminated with metal particles, wear products, and impurities during operation. The new design of the emulsion purification device with U-shaped plates has been found to effectively remove hydraulic oils and contaminants from the emulsion surface, significantly improving cold rolling quality and reducing costs for skimmer procurement. A pass-through magnetic filter has been proposed to further enhance cleaning efficiency by reducing oil content in the sludge and lowering emulsion consumption during rolling. Comparative analysis showed a significant increase in the removal of mechanical impurities using the magnetic filter, leading to a decrease in oil content in the emulsion. The new purification system requires no additional maintenance and operates automatically, increasing its efficiency and reducing operational costs. It has been established that the proposed improvements optimize the emulsion purification process, ensuring better product quality and reducing production costs. Based on the conducted research, it was found that the new system effectively captures contaminants while maintaining the working concentration of the rolling emulsion, as confirmed by laboratory analyses. A comparison of the emulsion in the cleaning box without and with the installed plates visually demonstrates the system’s effectiveness. The improved purification system reduces the overall hydraulic oil content in the rolling emulsion by 15%, saving costs on skimmer procurement and enhancing cold rolling quality by reducing surface contamination sorting of the strip.