刘 新 王 斌 陈晓男 赵静波 赵立本
首钢智新迁安电磁材料有限公司，河北 迁安 064404
摘要：分析了超高磁电磁过滤器工作原理和特点，以及电磁过滤器在冷轧生产过程中的重要作用，针对实际应用过程中出现的问题进行了改善和优化，并结合实际合理设定控制流程和参数，使得电磁过滤器在现场的实际应用中具备更完善的功能和更好的效果
关键词：电磁过滤器；乳化液；冷轧
引言
随着现代冷轧带钢生产工艺技术的发展，市场对冷轧产品质量的要求越来越苛刻，产品的质量成为赢得市场的制胜法宝，作为冷轧带钢生产企业对影响产品质量的因素把控也越来越严格，其中乳化液系统就是影响产品质量的重要环节，为此，对乳化液的浓度、铁粉含量、PH值、皂化值等参数的控制要求越来越精确，也就对乳化液系统设备提出了更高的要求。电磁过滤器就是一套控制乳化液中铁粉含量的设备，它的主要作用就是对乳化液中的铁粉进行过滤，从而降低乳化液中铁粉的含量，保证在正常生产时乳化液中的铁粉含量在一个较低的水平。电磁过滤器的类型有多种，本文针对超高磁电磁过滤器的特点，对其在冷轧轧机轧制工艺中的应用和工作原理进行了分析。
1 超高磁电磁过滤器特点
乳化液铁粉含量是乳化液使用中的一个很重要的参数，它对轧机的轧制性能和成品带钢表面质量有着很重要的影响。仅仅针对乳化液中的铁粉含量来说，如果乳化液中的铁粉含量过高，就会产生轧制打滑现象，影响带钢的轧制的控制精度，并且较高的铁粉含量也会增加乳化液的污染程度，使得板带表面和轧辊表面的污染程度增加，影响成品带钢的表面清洁度和反射率。乳化液中的铁粉主要是随着板带轧制而产生的，并且轧制品种的变化、乳化液稳定性变差以及液压油或润滑油混入等情况也会造成乳化液中铁粉含量的异常增高。超高磁电磁过滤器就是为冷轧生产线的乳化液的除铁而专门开发出来的除铁系统，它在磁场中设置直径2cm的钢球，通过钢球间的触点把磁场聚集起来，在球与球的间隙之间把铁粉吸住，同时将铁粉中的乳化液挤出。安装了震荡电机，吸附铁粉的钢球一边震动一边受到清洗剂的冲洗，去除钢球本体上的铁粉，同时配合热水的冲洗、压缩空气的吹扫，使超高磁电磁过滤器除铁率更高，达到普通钢乳化液的40%，并能去除细微铁粉，排出的油铁污泥的油铁比为1.5:1，油损少。超高磁电磁过滤器是一个仅与乳化液油箱连接，不影响轧钢生产的独立的运行系统，可单独工作和停止，而且全自动运行，日常维护更加方便。
2 超高磁电磁过滤器原理
超高磁电磁过滤器是由内部的铁球把乳化液中混入的铁粉吸住的过滤工序和在过滤装置内通过振动清洗把铁粉从铁球分离的清洗工序组成，细分为热水冲洗阶段、清洗剂清洗阶段、冲洗阶段、过滤阶段和油收集阶段，结合图1电磁过滤器原理图分阶段进行分析。
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2.1 热水冲洗阶段
在热水供给泵运行的情况下，热水供给阀打开，热水从热水箱流入到过滤器中，冲洗过滤中的油污和杂质，产生的废水直接排入到存水槽。热水冲洗完成后，空气阀打开，压缩空气经过过滤器，将过滤器中残留的污水吹出流入存水槽，在此期间，清洗剂混合箱进行自清洗，通过循环泵将清洗剂混合液打入滚筒式磁选机中，清除清洗剂混合箱中的铁粉。
2.2 清洗剂清洗阶段
打开清洗剂供给阀，清洗剂混合液从过滤器上方流入，下方流出，然后回流到清洗剂混合箱，此循环将过滤器中的铁粉清洗干净然后随清洗剂回流到清洗剂混合箱。清洗剂清洗完成后，空气供给阀打开，压缩空气经过过滤器，将过滤器中残留的清洗剂吹出流入清洗剂混合箱，重复使用。
2.3 冲洗阶段
冲洗阶段与以上热水冲洗流程一致，主要目的就是将过滤器中残留的清洗剂冲洗干净，避免清洗剂混入乳化液中，造成乳化液成分参数不达标的情况。
2.4 过滤阶段
在乳化液供给泵作用下，净油箱内乳化液从过滤器下方流入，经过电磁钢球的吸附作用后，从过滤器上方流回净油箱，与此同时，清洗剂混合箱进行自清洗流程。
2.5 油收集阶段
乳化液经过过滤器过滤后，在管路和过滤器中会残留乳化液，此阶段是利用压缩空气吹扫过滤器内部残留乳化液，回流至净油箱，此期间，清洗剂混合箱进行自清洁流程。
3 功能应用与改进
通过对超高电磁过滤器原理的分析，其工作流程就是将以上5个阶段循环运行，从而实现去除乳化液中铁粉含量的作用，提高乳化液润滑冷却效果。电磁过滤器每个阶段运行的时间和次数都可以单独设定，这就需要根据乳化液特性和生产实际情况合理进行设定，时间和次数过长可能增加乳化液和清洗剂消耗量，提高了生产成本，时间和次数过少将影响清洗效果，乳化液中铁粉含量过高，造成产品质量不良，一般清洗剂清洗时间10分钟，乳化液过滤时间30分钟左右。
在现场实际应用过程中，管路中各种介质阀门较多，动作频繁，经常出现某个阀门关闭不严，其他介质反串到乳化液中，造成乳化液成分检测数据异常，严重时乳化液中铁粉含量过高，轧制后的带钢表面出现亮点和铬坑等质量缺陷，损失很大，对此在清洗剂、乳化液管路阀门下方安装取样点，能够随时排查各个阀门是不是存在关闭不严，介质外流的隐患，确保电磁过滤器过滤的效果。
从电磁过滤器运行原理图中我们可以了解到，清洗过程中对热水的消耗很大，现场安装有热水储存箱，箱中的水需要频繁的注入、抽出。热水箱液位控制是由液位开关检测的，由于热水温度高，液位开关使用频次高，使液位开关极易出现失灵情况，造成热水箱水量不足或者热水外溢的情况，为了确保热水箱液位控制的稳定，利用PLC自动控制，增加热水箱液位时间控制模式，在消耗热水的同时补充热水，实现热水箱内水量出入的平衡，避免了液位开关频繁的动作，提高了热水箱液位控制的稳定性。
4 结语
超高磁电磁过滤器在冷轧的应用效果非常明显，是冷轧机架运行不可或缺的一部分设备，各种电磁过滤器工作原理大相径庭，运行的每个阶段都有各自的流程和效果，真正发挥电磁过滤器的效果，需要根据现场实际情况，设定符合自身的控制参数，优化便于使用的自动控制流程，才能更大程度的改善设备的性能和工作稳定性。
参考文献：
【1】钏肇新，范建东.可编程控制器原理及应用[M].广州：华南理工大学出版社，2003
【2】内部培训资料