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热处理淬火油的净化系统 详细解释

本文探讨了几种淬火油的净化方法以及实际效果;介绍了一种实用性高的淬火油净化系统,并对该系统的工作原理、发展前景以及实际使用效果进行了相关介绍。

序 言

随着工业经济的飞速发展,机械制造仍然是衡量经济发展指标的风向标。发展前行,环境保护也日益严峻。为了经济长久可持续发展,机械制造中消耗品的减耗以及再利用就显得尤为重要。热处理淬火油在热处理成本中占比较大,为了节约成本,热处理淬火油的净化再生处理就显得不容小觑了。

在淬火油中,固体颗粒杂质、受热冲击而产生的油泥分解物等是主要污染源,这些污染物颗粒的尺寸非常小,通常在零点几微米到几微米之间。但当污染物含量超过一定数量时就会引起淬火油的性能、表面光洁度下降,导致热处理后的产品质量下降或不稳定;而且,污染物会增加淬火油的带耗量。

随着工业制造向更高端、更节能、更精密的方向发展,针对于淬火油的净化和再生利用,人们制造出各种不同方式的淬火油净化设备。目前的净化设备大致有以下几种:真空式净油过滤设备、袋/篮式拦截过滤设备、离心式过滤设备、滤芯式精密过滤设备、反渗透膜式过滤设备。其中反渗透膜式过滤设备,因其适用于密度相对较小、粘度较低的流体的净化,比如纯净水、海水淡化等;而对于淬火油来说,膜式过滤的精度可以把淬火油中的添加剂成分过滤掉,再加上设备的维护度高和复杂的操作方式,因而在机械行业中用的很少。真空式净油过滤机由于其结构复杂,体积较大且成本较高,在实际应用中也比较少见。

不同的净化方式的差异对比

目前国内的净化设备的净化原理和方式各不相同,净化效果与价格成本差别也很大,详细对比如表1所示。

表1    不同的净化方式对比


不同净油设备使用的实际评估 

为了找到一种净化效果与经济投入更优的净化方式,根据实际的使用经验,我们对不同的净化方式进行评估:以典型的配载一吨的多用炉为例,淬火油的实际使用量约8吨。

◆ 袋式与离心式的实际使用对比 ◆

在实际使用时,袋式过滤机过滤8吨淬火油使用时间为8-10天,前期人力投入1天,主要是负责设备的调试与使用培训;在过滤过程中,实际耗材主要为滤袋,滤袋的型号与数量分别为:10μm级别4个,5μm级别4个,1μm级别2个,耗材成本在500元以内。使用离心式净油机过滤8吨淬火油使用时间同样为8-10天,前期设备的调试与使用培训需人力投入1-2天;在过滤过程中,实际耗材主要为内衬纸,需要数量为3-5张,耗材成本在100元以内。使用后的实际效果见表2。

表2 淬火油品过滤前后数据对比

从以上分析可以看出,袋式过滤与离心式过滤两者方法的实际使用成本相当,但过滤后的实际效果离心式要明显优于袋式,剩余固体杂质含量相差约一倍。

✦ 离心式与滤芯式的实际使用对比 ✦

滤芯式净化属于深度精滤,净化后的实际效果比离心式净化更优。根据以上典型淬火油的净化结果,离心式净化实际过滤出杂质重量共50Kg,如果使用滤芯式过滤,排除水分对滤芯的影响,且单组滤芯都是最大吸附量(6Kg),需使用滤芯为8.3组。根据设备耗材的价格调研,进口的滤芯价格约2000元/组,国产的滤芯价格约1200元/组。综合计算,如果使用滤芯式精滤,仅耗材成本单次使用为10000-16000元,是离心式过滤的100多倍。

从上面的应用数据分析中可明显看出,离心式净油机的经济投入与过滤效果最适合淬火油的过滤。

离心式净油设备的工作原理 

✦ 离心过滤的原理 ✦

离心设备的设计依据主要为油品和颗粒物的不同离心力和固体颗粒物的粘附。离心机高速旋转时,由于颗粒物和油品比重不同,所受到的离心力大小有一定差异,使比重较大的粒物被推至离心桶内壁并在摩擦力和挤压的作用下发生粘附,比重较小的淬火油在桶内可自由流动,离心式过滤设备在工作时,其离心转筒的转速高达6000转/分钟,所产生的超强离心力为重力的2000倍左右,随着时间延长,颗粒物被不断积压,从而不断从淬火油中脱出分离,达到杂质过滤的目的。

✦ 离心净油设备的类型 ✦

采用离心过滤的形式对油品进行净化主要分为固定式(图1,设备原理见图2)和移动式(图3,设备原理见图4)两种,固定式电源、管路、设备均采用固定式安装,开启方便,安全隐患较少,对于清洁度要求较高的工艺设备多采用此种形式。移动式净油机相对固定式而言,线路和管路多采用临时线路,放置位置不同会对物流和人员通道造成一定影响,同时临时线路有一定安全隐患,另外在闭式油槽(多用炉、真空炉等)的使用有一定的限制,但其优点更为明显,一台设备可对多台设备用油进行过滤作业,大大降低初期设备投入和适用性风险。

离心式净油设备的实际效果 

根据表2的数据参考,在使用离心式净油设备进行过滤后,淬火油的固体杂质含量有了明显的降低,淬火油的其他性能指标也有一些变化,但是并不明显。现场过滤出了较多的杂质,见图5、图6。热处理后的产品外观有了较大的变化,见图7、图8。说明离心过滤的方式对淬火油的性能没有太大的影响,但因淬火油的油泥、颗粒物等含量减少,降低了其对热处理后产品的吸附效果,所以产品表面的光亮性会有较大的提升。


结束语

根据以上分析,离心过滤的方式实际过滤效果优于袋式过滤,经济投入少于滤芯式精滤,对热处理淬火油的净化有着很大意义,对热处理后产品的光亮性提升效果显著,且节能环保,对机械制造行业发展有较大的贡献。

☞来源:齿轮传动


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