带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法与流程

本发明涉及一种清洗液使用装置及清洗液循环处理方法，尤其涉及一种对带钢清洗液进行油相、固相和水相分离，同时利用离心技术对泡沫进行破碎消除实现气液分离的装置和通过应用该装置对带钢清洗液循环处理的方法。

背景技术：

目前，在各家钢铁生产企业的冷轧带钢生产工艺中，在退火/涂镀前带钢表面状态和清洁程度是确保生产出优良板材的先决条件，而冷轧后的带钢表面总残存着一些轧制油，铁粉以及轧制过程中的污染物。因此在连退/涂镀前都必须对带钢表面进行清洗。

现有技术下的冷轧带钢生产企业最为普遍的清洗操作方法有喷射清洗、刷辊清洗和电解清洗。清洗液一般由强碱和有机清洗助剂组成。随着清洗液不断使用，清洗液中的浮油和铁粉含量不断增加。浮油和铁粉浓度超过一定量后，清洗液的清洗能力大幅减弱，并须更换。而这些清洗液中含有强碱和有机清洗助剂，直接排放不仅导致大量浪费，更会对环境造成严重污染。所以对清洗液必须进行处理，现有技术下对含有浮油和铁粉的清洗液的油相、固相和水相分离方法有化学法和物理法两大类，化学法由于成本较高，化学试剂的加入导致二次污染。因此，很少采用，故通常采用的是物理法。

专利ZL 200720092834.5公开了一种清洗液集中沉淀、过滤、循环使用装置。其采用自然沉降和纸袋过滤，进行固液分离，效率低，无法实现油水分离。

专利02152317.7公开了一种利用超滤技术对脱脂槽液进行油水分离、循环使用的方法主要针对油水分离。超滤技术对进水水质有严格要求，进水中存在的固体极易造成超滤膜的堵塞。

专利CN 102553302B公开了一种用于碱脱脂生产线的油水分离装置。其主要特征在于通过过滤网芯和电极将油进行聚集，随后通过浮油分离器将浮油收集至集油桶中。该发明的主要缺点在于其只能够分离脱脂液中的油成份并加以收集，而对于脱脂液中的铁粉等固体杂质则无法进行分离和回收。因此其处理后的脱脂液净化效果差，易对产品的表面质量稳定性产生影响。

专利CN 102392265A公开了一种具有过滤功能的脱脂液循环罐。其主要特征在于在循环罐内通过旋流的离心作用和斜板的过滤作用对脱脂液中的杂质进行分离。其缺点在于：

1、该方法对于杂质的分离精度低、分离效率低，只能粗略的完成杂质分离，脱脂液的净化效果差；

2、无法分离出浮油和铁粉等固体杂质；

3、杂质分离不彻底，其分离后得到的脏液需要进一步通过线外分离系统进行进一步分离。

专利CN 203777798U公开了一种用于冷带退火酸洗机组脱脂段脱脂液循环系统，其主要特征为通过设置滤网式过滤器过滤掉脱脂液中较大的纸屑，而后通过磁性过滤器过滤掉部分氧化铁粉，最后通过一个离心泵加压的固液分离器，将剩余的固体和脱脂液分离，随后将经过三级处理后的脱脂液导入循环罐进行循环使用。该专利的缺点在于：

1、其工序繁琐，可靠性差，滤网式过滤器和磁性过滤器需经常进行清理维护，虽然可在线维护，但增加了用户成本，同时效率降低；

2、其设计的固液分离器无法将脱脂液中的浮油和铁粉杂质分离出来，因此无法对浮油和铁粉进行再利用；

3、其最终分离出来的污物直接通过排污管进行排放，对环境保护也是不利的。

此外，清洗过程中产生的大量泡沫是连退/涂镀机组上存在的较为突出问题。清洗液中含有强碱和有机清洗助剂，在高温(80℃以上)对钢带进行清洗时，在搅动下，清洗液易产生大量泡沫，如果泡沫不及时消除会导致清洗液的溢出，造成清洗液的大量浪费。而且泡沫覆盖在液面会干扰液位计，造成液位测量不准，导致误操作。同时，碱液中的泡沫还会降低碱液的清洗能力，导致斑痕、瑕疵的出现。

在现有技术中，消除清洗液泡沫的主要方式是向清洗液中添加消泡剂，消泡剂的加入增加了成本，还导致了环境污染，同时还需要有专人管理，即使这样，也时常发生清洗液外溢现象，造成清洗液浪费。

专利CN 103469233A公布了一种冷轧带钢清洗用消泡装置及方法。其主要特征在于通过消泡垫片和左、右螺旋片的多重联合作用，使得气泡大部分被破碎，经企业分离器在重力作用下分别排出液体和气体。其主要缺点是装置复杂、维护费用高，占地大。

专利CN 203043641U公开了一种脱脂剂消泡系统。其主要特征在于：采用化学方 法，添加消泡剂的方式消除泡沫。通过将消泡罐放置在清洗液槽上方，由于重力作用，将消泡剂喷洒到泡沫上实现消泡。缺点在于：该方法采用消泡剂的化学方法，增加了成本，特别是改变了脱脂液的成份，不利于脱脂液的回收再利用，对于环境保护也是不利的。

专利CN 202427206U公开了一种清洗液槽自动消泡系统。其主要特征在于：通过在清洗液槽上方增加液位传感器，当泡沫高度达到一定值时，消泡继电器控制消泡剂泵开始工作，将消泡剂喷洒在泡沫上。其优点在于实现清洗液槽消泡的自动化，防止泡沫溢出。其缺点在于通过化学方法消泡剂来消除泡沫，增加了成本，改变了清洗液的成份，不利于清洗液的回收再利用，同时增加了环境污染。

专利CN 203900058U公开了一种通过超声波清洗机消泡装置。其主要特征在于将超声波清洗机装设在管路上，通过超声波的作用消除泡沫，使得清洗液在通过循环过滤系统回路时靠内部压力将空气气泡由进水管道经出水管道及时排出，避免气泡再次循环进入清洗槽。其缺点在于增加超生设备投入，投资大，维护复杂，同时超生波对环境也会产生一定的影响。

综上所述，虽然近几十年国内外就清洗液消泡处理装置和循环利用方法进行了相关的研究，但目前对清洗液消泡处理和循环利用还存在下面一些问题：

①分离装置复杂、维护费用高；

②运行周期较短，需经常更换关键部件，影响了正常生产；

③对油的分离除去缺乏系统的研究，还没有有效的手段去除清洗液中的油；

④现有的分离方法，在去除铁屑和油泥的同时，带走了清洗液中含有的清洗添加剂，造成添加剂的损失，而添加剂价格昂贵；

⑤对有害泡沫没有有效的消除手段。

因此，目前尚缺少一种能同时解决清洗液消泡处理和循环利用的装置及方法。

技术实现要素：

为了解决现有技术喜爱的清洗液消泡处理和循环利用的方面所存在的问题，发明提供了带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法，通过该装置及方法使得清洗液油、固、水三相分离效率，同时将其消泡，提高了带钢表面清洁度，清洗液更新周期延长到6个月以上，同时分离的产物得到综合利用，达到零排放，符合现在的节能、节水、环保理念。本发明的具体结构和实施方法如下所述：

带钢清洗液循环使用装置，包括带钢清洗槽，其特征在于：

所述的带钢清洗槽通过清洗液输送管和清洗液回收管和三相离心分离机连接；

所述的带钢清洗槽通过清洗液输送管将带钢清洗槽使用过的清洗液送入三相离心分离机，三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，其中纯净液相清洗液通过清洗液回收管反送入带钢清洗槽再次使用，而油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件进行处理。

根据本发明的带钢清洗液循环使用装置，其特征在于，所述的循环使用装置组件包括浮油储存槽，铁粉储存槽，油相清洗液输送管路、铁粉相清洗液输送管路和铁泥斗，其中，从三相离心分离机分离出的油相清洗液和铁粉相清洗液分别通过油相清洗液输送管路和铁粉相清洗液输送管路送入浮油储存槽和铁粉储存槽进行处理，在铁粉储存槽的下部设置有铁泥斗。

根据本发明的带钢清洗液循环使用装置，其特征在于，所述的浮油储存槽储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路再次送入三相离心分离机处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路送出。

根据本发明的带钢清洗液循环使用装置，其特征在于，所述的铁粉储存槽储存铁粉相清洗液，铁粉通过设置的铁粉输送管路排入铁泥斗中。

基于上述的带钢清洗液循环使用装置的带钢清洗液循环处理方法，其具体步骤如下所述：

1)带钢清洗槽通过清洗液输送管将带钢清洗槽使用过的清洗液送入三相离心分离机，三相离心分离机的电机通过联轴器带动转子转动，通过导流筒把清洗液液面上的泡沫吸入消泡泵内，泡沫在上升的过程中，由于离心作用被甩到筒壁上，被筒壁和不锈钢丝网打碎，气体通过排气孔排出，而处理过的纯净液相清洗液通过清洗液回收管回流到带钢清洗槽中循环使用；

2)三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，除了步骤1)中的已处理的纯净液相清洗液回流反复利用外，油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件的浮油储存槽和铁粉储存槽进行处理；

3)步骤2)的浮油储存槽储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路再次送入三相离心分离机处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路送出，这些油相清洗液将作为设备润 滑油再次循环利用；

4)步骤2)铁粉储存槽储存铁粉相清洗液，经过三相离心分离机处理的铁粉相清洗液的含水95％左右，经过其内部静止、排水功能，将水含量降至80％以下，铁粉通过设置的铁粉输送管路排入铁泥斗中，这些铁粉将作为高纯度铁泥使用。

本发明的具体设计理念和目的在于：

带钢在带钢清洗槽中进行除油、除铁粉，清洗液温度80℃以上，属于强碱性溶液，并有循环泵进行强力搅拌。油、铁粉在清洗液中不断累计，由于清洗液属高温强碱溶液，并被强力搅拌，所以油、铁粉和清洗液很难自然沉降分层。因此，采用三相离心分离机的离心分离技术进行处理。三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，其中纯净液相清洗液通过清洗液回收管反送入带钢清洗槽再次使用，而油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件进行处理。

浮油储存槽储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路再次送入三相离心分离机处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路送出，这些油相清洗液将作为设备润滑油再次循环利用；而铁粉储存槽储存铁粉相清洗液，经过三相离心分离机处理的铁粉相清洗液的含水95％左右，经过其内部静止、排水功能，将水含量降至80％以下，铁粉通过设置的铁粉输送管路排入铁泥斗中，这些铁粉将作为高纯度铁泥使用。

使用本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法获得了如下有益效果：

1.本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法，采用高速离心分离技术处理油、固、水三相，处理过程中清洗液损失少、处理效率高、清洗液热量损失少；

2.本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法，节能、节水、环保，分离的浮油和铁粉得到综合循环再利用，达到了零排放；

3.本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法，大大地提高了油、固、水分离效率，提高了带钢表面清洁度，槽液更新周期提高到6个月以上。

附图说明

图1为本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法的装置部分的具体结构示意图；

图2为本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法的三相离心分离机的具体结构示意图。

图中：1-带钢清洗槽，2-清洗液输送管，3-清洗液回收管，4-三相离心分离机，A-循环使用装置组件，A1-浮油储存槽，A2-铁粉储存槽，A3-油相清洗液输送管路，A4-铁粉相清洗液输送管路，A5-铁泥斗，A11-浮油储存槽返送管路，A12-浮油储存槽输出管路，A21-铁粉输送管路，4a-电机，4b-联轴器，4c-导流筒，4d-消泡泵，4e-不锈钢丝网，4f-排气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法做进一步的描述。

如图1和图2所示，带钢清洗液循环使用装置，包括带钢清洗槽1，带钢清洗槽通过清洗液输送管2和清洗液回收管3和三相离心分离机4连接；

带钢清洗槽1通过清洗液输送管2将带钢清洗槽使用过的清洗液送入三相离心分离机4，三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，其中纯净液相清洗液通过清洗液回收管3反送入带钢清洗槽再次使用，而油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件A进行处理。

循环使用装置组件A包括浮油储存槽A1，铁粉储存槽A2，油相清洗液输送管路A3、铁粉相清洗液输送管路A4和铁泥斗A5，其中，从三相离心分离机4分离出的油相清洗液和铁粉相清洗液分别通过油相清洗液输送管路和铁粉相清洗液输送管路送入浮油储存槽和铁粉储存槽进行处理，在铁粉储存槽的下部设置有铁泥斗。

浮油储存槽A1储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路A11再次送入三相离心分离机4处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路A12送出。

铁粉储存槽A2储存铁粉相清洗液，铁粉通过设置的铁粉输送管路A21排入铁泥斗A5中。

实施例

基于上述的带钢清洗液循环使用装置的带钢清洗液循环处理方法，其具体步骤如下所述：

1)如图2所示，带钢清洗槽1通过清洗液输送管2将带钢清洗槽使用过的清洗液 送入三相离心分离机4，三相离心分离机的电机4a通过联轴器4b带动转子转动，通过导流筒4c把清洗液液面上的泡沫吸入消泡泵4d内，泡沫在上升的过程中，由于离心作用被甩到筒壁上，被筒壁和不锈钢丝网4e打碎，气体通过排气孔4f排出，而处理过的纯净液相清洗液通过清洗液回收管3回流到带钢清洗槽1中循环使用；

2)三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，除了步骤1)中的已处理的纯净液相清洗液回流反复利用外，油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件A的浮油储存槽A1和铁粉储存槽A2进行处理；

3)步骤2)的浮油储存槽A1储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路A11再次送入三相离心分离机4处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路A12送出，这些油相清洗液将作为设备润滑油再次循环利用；

4)步骤2)铁粉储存槽A2储存铁粉相清洗液，经过三相离心分离机4处理的铁粉相清洗液的含水95％左右，经过其内部静止、排水功能，将水含量降至80％以下，铁粉通过设置的铁粉输送管路A21排入铁泥斗A5中，这些铁粉将作为高纯度铁泥使用。

带钢在带钢清洗槽中进行除油、除铁粉，清洗液温度80℃以上，属于强碱性溶液，并有循环泵进行强力搅拌。油、铁粉在清洗液中不断累计，由于清洗液属高温强碱溶液，并被强力搅拌，所以油、铁粉和清洗液很难自然沉降分层。因此，采用三相离心分离机的离心分离技术进行处理。三相离心分离机将送入的清洗液离心处理后分为油相清洗液、铁粉相清洗液和纯净液相清洗液这三种，其中纯净液相清洗液通过清洗液回收管反送入带钢清洗槽再次使用，而油相清洗液和铁粉相清洗液则分别送入后续连接设置的循环使用装置组件进行处理。

浮油储存槽储存油相清洗液，储存至70％～80％体积后通过浮油储存槽返送管路再次送入三相离心分离机处理，由于液相比重的原因反复累计至含油量80％以上的油相清洗液则通过浮油储存槽输出管路送出，这些油相清洗液将作为设备润滑油再次循环利用；而铁粉储存槽储存铁粉相清洗液，经过三相离心分离机处理的铁粉相清洗液的含水95％左右，经过其内部静止、排水功能，将水含量降至80％以下，铁粉通过设置的铁粉输送管路排入铁泥斗中，这些铁粉将作为高纯度铁泥使用。

本发明的带钢清洗液循环使用装置及带钢清洗液循环处理方法，采用高速离心分离技术处理油、固、水三相。处理过程中清洗液损失很少。处理效率高，清洗液热量损失很少。本发明节能、节水、环保，分离的浮油和铁粉得到综合循环再利用，达到 了零排放。而且本发明大大地提高了油、固、水分离效率，提高了带钢表面清洁度，槽液更新周期提高到6个月以上。

本发明适用于各种带钢清洗液循环使用、处理领域。