高精度铜带精轧机在铜板带加工中是非常重要的工艺主设备,它的好坏直接影响铜板带产品质量。 人们对铜带精轧机的重视除了设备本体、机前机后装置和控制部分,它的辅助系统也是非常重要的,铜带精轧机上的工艺介质过滤系统很关键,它决定工艺介质的清洁度,影响铜板带产品的表面质量。生产中高精度铜板带精轧机配置一套较好的过滤系统及应用得当对提高铜带产品表面质量至关重要。下面详细介绍 精密板式过滤机如何在生产实践中科学合理应用达到提高高精度铜板带材表面质量的目的。
1　精密板式过滤机的设备组成
为了提高铜板带的表面光洁度,工艺介质多数采用以煤油为基油的轧制油或矿物油,过滤系统普遍采用精密板式过滤机。精密板式过滤机主要由过滤箱、立柱、电动提升装置、自动收纸装置、挂纸架、阀组、高 压耐油胶管、搅拌箱和电控系统组成 
过滤箱采用40~50 mm厚钢板焊接或铝合金材 料铸造,经回火处理,上、下两平面精铣后进行配对研磨,过滤箱间采用负压密封,确保所有接合面不漏油。 立柱采用两根Φ180~200×16 mm无缝钢管制造,保证对过滤箱和其他附件重力支撑。电动提升装置包括压紧电机和摆线针轮减速机,主要对过滤箱开启和压紧提供动力。自动走纸装置采用钉耙式运纸器,换纸时将过滤箱内用过的无纺布过滤纸和助滤剂自动扒出,以实现设备全自动换纸。挂纸架用于存放无纺布过滤纸,过滤纸卷在挂纸架上能自由转动。阀组主要是对各路管道进行阀门开关控制的执行。搅拌箱主要是对助滤剂进行均匀搅拌和输送到过滤箱内。 电控系统采用PLC可编程控制器对板式过滤机的正常运行和换纸程序进行全过程控制。
2　板式过滤机在生产中的应用
精轧机在正常轧制过程中,轧制油对轧辊和铜带进行润滑冷却,工况非常恶劣,轧制油瞬间需要承受几百吨的轧制压力,温度达到300~500℃。轧制油在此条件下会出现部分氧化、炭化现象,另外在轧制 过程中产生的一些铜粉、铁粉和其他杂质一道混在轧制油里。轧制油过滤精度的保证除了精密板式过滤机设备本身要达到要求外,zui重要的是助滤剂和无纺布过滤纸的搭配选择,将这些杂质过滤出去,两者搭配不好达不到预期过滤效果。
2. 1　助滤剂的组成
在轧制油过滤中常用的助滤剂主要是硅藻土和活性白土。
2. 1. 1　硅藻土的特点
硅藻土主要是由硅藻形成的一种硅质生物沉积岩,硅藻土主要由无定形的SiO2组成,其在硅藻土中 占85%以上,另外含有Fe2O3、CaO、MgO、Al2O3及有机杂质,硅藻土具有*的微孔结构和颗粒分布特征,可形成高度渗透性的过滤层,从而能够截留各种杂质微粒,滤除zui细小的悬浮固体,使滤液达到高度洁净。
2. 1. 2　活性白土的特点
活性白土它的主要成分是SiO2和 Al2O3,分别占62·34 %和17·24 % ,另外含有 Fe2O3、FeO、TiO、CaO、MgO、MnO、K2O、Na2O、P2O5等。 活性白土具有广泛的脱色性能,脱色力极大,有较强 的吸附性及净化力,对色素、杂质具有*的吸附力。
2. 2　无纺布过滤纸的特点
无纺布或叫不织布,它是一种不需要纺纱织布而形成的织物,只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或 随机排列,形成纤网结构,然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。无纺布具有通气性、过滤性、吸水性、防水性、伸缩性、有弹性等特点。
2. 3　助滤剂与无纺布过滤纸的合理应用
2. 3. 1　助滤剂颗粒度的选择
根据硅藻土具有吸附性和活性白土具有脱色的特点,轧制油过滤选用的助滤剂为硅藻土和活性白土的混合物。轧制油过滤精度与助滤剂的颗粒度有很大关系,原则上颗粒度越小助滤剂间的空隙越小,过滤精度越高。但颗粒度越小过滤油的阻力越大,超过过滤箱设定压力就需要再次换纸,助滤剂的过滤效率明显降低。在医药和食品行业选择颗粒度较小硅藻 土,过滤精度高,在冶金加工行业选择硅藻土的颗粒度适当大一些。通过四辊精轧机上多年的实践经验总结出硅藻土的颗粒度分布表。活性白土不宜采用粉状,否则过滤层很快就会堵塞,颗粒度 应在30 ~60目zui为合适,也就是直径为250 ~ 550 um。
2. 3. 2　助滤剂用量的选择
助滤剂用量应根据精密板式过滤机的公称流量来决定,经验值为40: 1,就是每40 L/min的过滤量就 要添加1 kg的助滤剂,如果一个过滤量为2000 L/m 的板式过滤机每次就要添加50 kg的助滤剂。硅藻土 与活性白土间也有比例要求,经验值为2: 1,这个经验值很重要,如果活性白土加少了,对轧制油的脱色效果和去氧化能力下降,轧制油的颜色就越来越深,粘度也增大。如果活性白土加多了,轧制油中的添加剂 被吸附的就多了,降低了轧制油的各项性能。
2. 3. 3　无纺布过滤纸规格的选择
无纺布过滤纸规格的选择也是非常讲究的,如无纺布规格偏小,强度和弹性就偏小,孔径偏大,硅藻土就会渗漏过去,无纺布甚至被撑破。轧制油里面含有大量硅藻土,轧制时对铜板带表面和轧辊表面产生划伤和凹坑,甚至出现铜带表面起皮。无纺布规格也不宜过大,过大孔径小,过滤能力达不到,时常出现过滤箱压力报警造成频繁换纸。根据多年经验,铜带轧制油过滤使用的无纺布过滤纸规格为85 g/m2左右zui为 合适。
按照上述方法选择硅藻土、活性白土和无纺布过滤纸,过滤出来的轧制油精度可达0·5~5 um,同时可保障轧制油的各项性能指标。
2. 4　板式过滤机操作维护要求
2. 4. 1　添加助滤剂的操作
根据过滤系统的公称流量确定每次添加助滤剂 的量,然后按照硅藻土与活性白土2: 1的关系加入到 混合箱,打开总进油阀及分进油阀向混合箱内注入适 量的轧制油。启动混合箱上的搅拌电机对助滤剂和 轧制油进行搅拌混合。因硅藻土长时间沉积会结块, 搅拌电机应设置30 min搅拌一次,每次搅拌20~ 30 min。
2. 4. 2　助滤剂预沉积
引入新无纺布过滤纸,合上过滤箱体并压紧。启 动过滤泵,将混合箱内的助滤剂混合液连同污油一起 连续输送到无纺布过滤纸上,沉积助滤剂。在沉积过程中,过滤精度尚无保证,过滤后的轧制油仍返回污油箱,这需要20~30 min。
2. 4. 3　正常过滤
助滤剂在无纺布过滤纸上大约沉积1~2 mm厚 后才能达到过滤精度,过滤的轧制油通过电控气动阀门切换流到净油箱,轧制油开始进入正常的过滤程序。为使滤出的油始终保证过滤精度,采用间歇方式 (间隔时间继电器人工调定)持续将混合箱内的助滤剂混合液输送到无纺布过滤纸上直到用完为止。
2. 4. 4　无纺布过滤纸的更换
过滤进行到一定时间后,过滤层就会因孔隙堵塞而逐渐失去过滤能力,致使过滤箱入口压力升高限值。此时应停止过滤,然后打开过滤箱进行更换无纺布过滤纸和助滤剂。
首先要停泵关阀,对过滤箱内的助滤剂和无纺布过滤纸进行吹扫,在吹扫过程中,过滤箱滤层上下腔的存油均被排空到污油箱,吹扫20~30 min后使助滤剂吹干成饼状。打开滤箱启动自动走纸机构将滤饼及滤纸扒出。引入新纸,合箱压紧,便可开始下一周期的过滤。
这里需要注意的是过滤周期超过24 h时,即使滤箱入口压力不到报警压力也要及时更换无纺布滤纸; 另外在合箱前一定要清除上下箱边框上残有的硅藻土以免两箱之间渗油。
2. 4. 5　板式过滤机应用于乳化液的过滤
随着市场对铜板带表面质量的要求不断提高,控制铜带的表面质量仅靠精轧机是不够的,需要对前道次粗轧铜带表面质量提出要求。粗轧机采用平床过滤机具有过滤流量大,单层过滤面积小,过滤精度低的特点,过滤精度仅在25~50 um,高精度铜板带粗轧机用平床过滤机过滤乳化液已经达不到要求,取而代之的是具有较高过滤精度的精密板式过滤机。乳化液的主要成分是水,用精密板式过滤机过滤不用加助滤剂,选择的无纺布纸45~60 g/m2较为 合适,过滤出的精度能达到5~10 um。 
3　结论
在现代化的高精度轧机中,科学合理应用精密板 式过滤机对提高铜板带的表面质量起着非常重要的 作用。本文总结了板式过滤机在高精度铜带生产中 的实际应用,对其他用户具有借鉴参考作用。