切削液回收净化处理装置及方法与流程

本发明涉及切削液回收净化处理装置及方法。

背景技术：

在金属切削加工工艺中，由于加工方式及加工材料的不同，需选用切削液去除金属切削过程中产生的杂质与热量，保证金属切削加工过程的表面光洁度和加工精度。切削液在使用过程中，随着使用时间的延长，易发臭变质，需定时更换，特别是夏季，更换更加频繁，排放的废液不仅对周围环境造成污染，同时也造成了切削液中有用成份的浪费。

对工厂来说，金属切削液处理主要处置方法是进入污水处理站，由于金属切削液含多种污染物，需要处理并达到当地规定的废水处理标准后才能被排放。目前，针对切削液回收净化处理的方案有以下几种：

第一种、采用负压纸带过滤系统，主要针对磨床开发的切削液过滤系统，工艺成熟、运行稳定，过滤效果好，缺点是：占地面积大、维护相对复杂，需要消耗耗材：滤纸。

第二种、采用膜过滤系统，效果最好，分离也最彻底，缺点是：前期投资高，运行和维护成本也高。

综上所述，机械加工行业金属切削液的回收再利用是一个急需解决的老大难问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供切削液回收净化处理装置及方法，前期投资较少，运行及维护成本也低，并且耗材消耗是最少的。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

切削液回收净化处理装置，包括澄清罐，所述澄清罐与离心机相连，所述离心机分别与固体收集箱、浮油收集箱及搅拌釜相连，所述搅拌釜与加料箱相连，通过加料箱向搅拌釜内添加物料，所述搅拌釜与切削液箱相连。

优选，所述澄清罐通过抽液泵抽取切削液过滤下来的乳化液，所述抽液泵和切削液过滤下来的乳化液之间还设置有前过滤器和止回阀。

优选，所述澄清罐和离心机之间顺次设置有初效过滤器和中效过滤器，所述离心机为碟式离心机。

优选，所述碟式离心机通过稳压水泵与稳压水罐相连，所述中效过滤器和碟式离心机之间设置有隔膜泵。

优选，所述搅拌釜设置有对浓度进行测量的浓度检测组件，所述加料箱至少包括下述一种料箱或者其任意组合：

消泡剂料箱、切削原液箱、水箱或臭氧发生器；

当加料箱包括切削原液箱和水箱时，所述搅拌釜通过pid调节器分别启动切削原液添加泵和水添加泵，将切削液调节到设定浓度。

优选，所述搅拌釜通过出液泵和第一阀门与切削液箱相连，所述出液泵还通过第二阀门与抽液泵相连。

优选，当澄清罐到达高液位时，抽液泵停止工作；当浮油收集箱到达高液位s4时，离心机停止工作，并报警；当稳压水罐处在低液位s5时，报警并停止运行离心机；当搅拌釜处在低液位s8时,出液泵停止输送工作。

优选，所述澄清罐分别通过至少两路管路抽取切削液过滤下来的乳化液；所述搅拌釜分别通过至少两路管路与切削液箱相连；所述出液泵和抽液泵之间分别通过至少两路管路相连；所述澄清罐设置有第一排污阀，所述搅拌釜设置有第二排污阀。

对应的，切削液回收净化处理方法，包括如下步骤：

步骤1、切削液过滤下来的乳化液通过至少1台抽液泵抽入澄清罐；

步骤2、当澄清罐的液位高于设定液位时，隔膜泵启动，切削液通过过滤进入碟式离心机，分离后，切削液中的浮油进入浮油收集箱，切削液中的固体经压缩后，定期排入固体收集箱内；

步骤3、离心分离后的干净切削液进入搅拌釜，启动搅拌釜进行搅拌，搅拌过程中，通过消泡剂添加泵定量加入消泡剂，通过臭氧发生器产生臭氧，通入搅拌釜内进行杀菌处理；

步骤4、对切削液浓度进行测量，通过pid调节，分别启动切削原液添加泵和水添加泵，将切削液调节到设定浓度；

步骤5、切削液在搅拌釜内调节完毕后，通过至少1台出液泵分别输送到切削液箱内。

优选，当澄清罐到达高液位时，抽液泵停止工作，否则，抽液泵启动工作；当浮油收集箱到达高液位s4时，离心机停止工作，并报警；当稳压水罐处在低液位s5时，报警并停止运行离心分离机；当搅拌釜处在低液位s8时,出液泵停止输送工作；所述出液泵通过阀门与抽液泵相连。

本发明的有益效果是：

第一、采用离心过滤系统，部件少，没有耗材消耗，运行成本低，维护方便，水溶性切削液经分离后，浓度不变（分离机6626rpm不会造成切削液破乳）。前期投资较少，运行及维护成本也低，并且耗材消耗是最少的。

第二、经测试，削液回收净化处理装置分离机去油效率为95%，浮油含量几乎为零，除菌率为90%，防锈性能有提高，有效分离液体中固体颗粒物。

第三、整个系统设置成可循环回路，延长乳化液使用寿命5~10倍，减少滤材消耗:>90%，减少废液处理,包括废的乳化液和清洗液等。降低乳化液和清洗液消耗。

第四、由于回收效果好，改善工作环境，减轻味道，降低次品率和废品率。减少后期维护的成本和时间，改善加工质量，降低加工刀具损耗，尤其适用于车丝机的切削液回收净化处理。

附图说明

图1是本发明切削液回收净化处理装置的结构示意图；

图2是本发明切削液回收净化处理装置的俯视图；

图3是本发明切削液回收净化处理装置的主视图；

图4是本发明切削液回收净化处理装置的左视图；

图5是本发明切削液回收净化处理装置的工作原理示意图；

附图的标记含义如下：

1：澄清罐；2：稳压水罐；3：浮油收集箱；4：初效过滤器；5：进液管道；6：碟式离心机；7：固体收集箱；8：搅拌釜；9：浓度检测组件；10：出液管道；11：出液泵；12：加料管道；13：加料箱；14：电磁计量泵；15：稳压水泵；16：抽液泵；17：中效过滤器；18：第一排污阀；19：第二排污阀；20：碟片离心机电机；21：隔膜泵；22：水添加泵；23：切削液箱；24：消泡剂添加泵；25：切削原液添加泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1-5所示，切削液回收净化处理装置，包括澄清罐1，所述澄清罐1通过抽液泵16抽取切削液过滤下来的乳化液，所述抽液泵16和切削液过滤下来的乳化液之间还设置有前过滤器和止回阀。前过滤器可以采用200目不锈钢网作为滤材，滤筒式设计，可以快速更换滤芯，压力表内置压力传感器，根据压差来提示更换滤芯。所述澄清罐1与离心机相连，优选，所述澄清罐1和离心机之间顺次设置有初效过滤器4和中效过滤器17。初效过滤器4和中效过滤器17的结构可以和前过滤器一样，滤芯材料分别是400目不锈钢网和20u无纺布。

所述离心机可以采用碟式离心机6，碟式离心机6（即碟片离心机）是沉降式离心机中的一种，用于分离难分离的乳化液中的杂油和金属颗粒。是利用冷却液中具有不同密度且互不相溶的杂油、均相乳化液和固相金属颗粒，在离心力场中获得不同的沉降速度的原理，达到分离杂油分层和使液体中固体颗粒沉降的目的。

优选，采用高速碟式离心机，工作转速为6626rpm，相当于产生12293个g的离心力。使进入转鼓内的杂油、乳化液、金属颗粒，由于其比重的不同，在高速旋转的转鼓中，产生的离心力比自然沉降的重力大数千至上万倍，分离和沉淀过程连续而飞快地进行。转鼓中巨大的离心力在几秒钟内便可获得在沉淀槽中需要由自然重力作用几小时才能够获得的分离效果。转鼓等主要零部件可以采用耐腐蚀316l不锈钢，其他与物料接触部份部件均可以采用耐腐蚀316l不锈钢，以保证设备的耐久性与长期使用寿命。

所述离心机分别与固体收集箱7、浮油收集箱3及搅拌釜8相连，浮油收集箱3用于存储分离后切削液中的浮油，固体收集箱7用于存储切削液中的固体（铁屑等）。搅拌釜可以采用不锈钢材质，低速桨叶设计，间隙启动，可保证釜内温度在正常范围内，澄清罐外形材质可以和搅拌釜相同，只是少一个搅拌装置。

所述搅拌釜8与加料箱13相连，通过加料箱13和加料管道12向搅拌釜8内添加物料，优选各加料箱13设置有电磁计量泵14，所述加料箱13至少包括下述一种料箱或者其任意组合：消泡剂料箱、切削原液箱、水箱或臭氧发生器，其中，消泡剂料箱通过消泡剂添加泵24与搅拌釜8连接，切削原液箱通过切削原液添加泵25与搅拌釜8连接，水箱通过水添加泵22与搅拌釜8连接。优选，当加料箱13包括切削原液箱和水箱时，所述搅拌釜8还设置有对浓度进行测量的浓度检测组件9，比如，浓度检测仪，所述搅拌釜8通过pid调节器分别启动切削原液添加泵25和水添加泵22，将切削液调节到设定浓度。

所述搅拌釜8与切削液箱23相连，如图5所示，搅拌釜8通过出液泵11和第一阀门与切削液箱23相连，所述出液泵11还通过第二阀门与抽液泵16相连，构成一个循环回路，实现切削液的回收净化和再利用，搅拌釜8通过出液管道10将切削液排放出去。

优选，当澄清罐1到达高液位时，抽液泵16停止工作；当浮油收集箱3到达高液位s4时，离心机停止工作，并报警；当稳压水罐2处在低液位s5时，报警并停止运行离心机；当搅拌釜8处在低液位s8时,出液泵11停止输送工作。

为使离心分离机运行稳定，所述碟式离心机6通过稳压水泵15与稳压水罐2相连，当稳压水箱处在低液位s5时，报警并停止运行离心分离机。所述中效过滤器17和碟式离心机6之间设置有隔膜泵21。

如图5所示，可以根据实际生产环境设置多路管路，也即，澄清罐1分别通过至少两路管路抽取切削液过滤下来的乳化液；所述搅拌釜8分别通过至少两路管路与切削液箱23相连；所述出液泵11和抽液泵16之间分别通过至少两路管路相连；所述澄清罐1设置有第一排污阀18，所述搅拌釜8设置有第二排污阀19。

具体的，切削液回收净化处理方法，包括如下步骤：

步骤1、切削液过滤下来的乳化液通过至少1台抽液泵16抽入澄清罐1；

步骤2、当澄清罐1的液位高于设定液位时，隔膜泵21启动，切削液通过过滤进入碟式离心机6，分离后，切削液中的浮油进入浮油收集箱3，切削液中的固体经压缩后，定期排入固体收集箱7内；

步骤3、离心分离后的干净切削液进入搅拌釜8，启动搅拌釜8进行搅拌，搅拌过程中，通过消泡剂添加泵24定量加入消泡剂，通过臭氧发生器产生臭氧，通入搅拌釜8内进行杀菌处理；

步骤4、对切削液浓度进行测量，通过pid调节，分别启动切削原液添加泵25和水添加泵22，将切削液调节到设定浓度；

步骤5、切削液在搅拌釜8内调节完毕后，通过至少1台出液泵11分别输送到切削液箱23内。

优选，当澄清罐1到达高液位时，抽液泵16停止工作，否则，抽液泵16启动工作；当浮油收集箱3到达高液位s4时，离心机停止工作，并报警；当稳压水罐2处在低液位s5时，报警并停止运行离心分离机；当搅拌釜8处在低液位s8时,出液泵11停止输送工作；所述出液泵11通过阀门与抽液泵16相连。

本装置尤其适用于车丝机的切削液回收净化处理，下面以企业的车丝机的现场工况为例进行说明，通过了解企业车丝机的现场工况，切削后产生的小颗粒比较少（相对于磨床），故采用离心过滤系统，前期投资较少，运行及维护成本也低，并且耗材消耗是最少的。

四台车丝机过滤下来的乳化液分别通过4台抽液泵和进液管道5抽入澄清罐，在澄清罐中停留，当液位到达高液位时，s1给出信号，抽液泵停止工作，当澄清罐内液位在中液位s2和低液位s3时，抽液泵启动工作。其中，在抽液泵前装有前过滤器（200目）和止回阀。

当澄清罐的液位处在高液位时，隔膜泵启动，切削液通过初效、中效过滤器后，进入碟片式离心分离机，分离后，切削液中的浮油进入浮油收集箱，当浮油收集箱到达高液位s4时，离心分离机停止工作，并报警；切削液中的固体（铁屑等）经压缩后，定期自动排入固体收集箱内；为使离心分离机运行稳定，设有稳压泵及稳压水箱，当稳压水箱处在低液位s5时，报警并停止运行离心分离机。

离心分离后的干净切削液进入搅拌釜，启动搅拌釜，低速搅拌，通过消泡剂添加泵定量加入消泡剂，消除切削液中的泡沫；通过臭氧发生器产生臭氧，通入搅拌釜内，进行杀菌处理。

启动切削液浓度测量仪，对切削液浓度进行测量，通过pid调节，分别启动切削原液添加泵和水添加泵，将切削液调节到正确浓度。切削液在搅拌釜内调节完毕后，通过4台出液泵分别输送到4台车丝机的切削液箱内，当搅拌釜处于低液位s8时,出液泵停止输送。出液泵通过两个阀门分别与切削液箱、抽液泵相连，可以实现切削液的循环再利用，形成一个自动回收利用的回路。

优选，采用高速碟式离心机，工作转速为6626rpm，相当于产生12293个g的离心力。高速碟式离心机在碟片离心机电机20的驱动下实现高速运转，碟片离心机电机为西门子电机，电机带动液力耦合器驱动转鼓，杜绝设备在运行中产生的粉尘污染物料。离心机占用空间小、安装调试简单；整机全密封操作、安全卫生，使用环境好。设备可以选用plc控制，可根据物料与生产要求实现人性化程序控制，自动排渣与手动排渣双重功能，操作十分方便灵活。

经测量，现场使用效果如下：

1）装置可有效分离液体中固体颗粒物，水溶性切削液经分离后，浓度不变（分离机6626rpm不会造成切削液破乳）；

2）浮油含量几乎为零，分离机去油效率为95%；

3）除菌率为90%；防锈性能有提高；

4）延长乳化液使用寿命5~10倍；

5）有效降低乳化液和清洗液消耗；

6）减少废液处理,包括废的乳化液和清洗液等；

7）减少滤材消耗:>90%；

8）改善工作环境，减轻味道。

9）有效降低加工刀具损耗、降低次品率和废品率，提高机床作业时间,减少机床维护时间，改善加工质量。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或者等效流程变换，或者直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。