本文探討了幾種淬火油的凈化方法以及實(shí)際效果；介紹了一種實(shí)用性高的淬火油凈化系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)的工作原理、發(fā)展前景以及實(shí)際使用效果進(jìn)行了相關(guān)介紹。
序 言
隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，機(jī)械制造仍然是衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展指標(biāo)的風(fēng)向標(biāo)。發(fā)展前行，環(huán)境保護(hù)也日益嚴(yán)峻。為了經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展，機(jī)械制造中消耗品的減耗以及再利用就顯得尤為重要。熱處理淬火油在熱處理成本中占比較大，為了節(jié)約成本，熱處理淬火油的凈化再生處理就顯得不容小覷了。
在淬火油中，固體顆粒雜質(zhì)、受熱沖擊而產(chǎn)生的油泥分解物等是主要污染源，這些污染物顆粒的尺寸非常小，通常在零點(diǎn)幾微米到幾微米之間。但當(dāng)污染物含量超過一定數(shù)量時(shí)就會(huì)引起淬火油的性能、表面光潔度下降，導(dǎo)致熱處理后的產(chǎn)品質(zhì)量下降或不穩(wěn)定；而且，污染物會(huì)增加淬火油的帶耗量。
隨著工業(yè)制造向更高端、更節(jié)能、更精密的方向發(fā)展，針對(duì)于淬火油的凈化和再生利用，人們制造出各種不同方式的淬火油凈化設(shè)備。目前的凈化設(shè)備大致有以下幾種：真空式凈油過濾設(shè)備、袋/籃式攔截過濾設(shè)備、離心式過濾設(shè)備、濾芯式精密過濾設(shè)備、反滲透膜式過濾設(shè)備。其中反滲透膜式過濾設(shè)備，因其適用于密度相對(duì)較小、粘度較低的流體的凈化，比如純凈水、海水淡化等；而對(duì)于淬火油來說，膜式過濾的精度可以把淬火油中的添加劑成分過濾掉，再加上設(shè)備的維護(hù)度高和復(fù)雜的操作方式，因而在機(jī)械行業(yè)中用的很少。真空式凈油過濾機(jī)由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積較大且成本較高，在實(shí)際應(yīng)用中也比較少見。
不同的凈化方式的差異對(duì)比
目前國(guó)內(nèi)的凈化設(shè)備的凈化原理和方式各不相同，凈化效果與價(jià)格成本差別也很大，詳細(xì)對(duì)比如表1所示。
表1 不同的凈化方式對(duì)比
不同凈油設(shè)備使用的實(shí)際評(píng)估
為了找到一種凈化效果與經(jīng)濟(jì)投入更優(yōu)的凈化方式，根據(jù)實(shí)際的使用經(jīng)驗(yàn)，我們對(duì)不同的凈化方式進(jìn)行評(píng)估：以典型的配載一噸的多用爐為例，淬火油的實(shí)際使用量約8噸。
◆ 袋式與離心式的實(shí)際使用對(duì)比 ◆
在實(shí)際使用時(shí)，袋式過濾機(jī)過濾8噸淬火油使用時(shí)間為8-10天，前期人力投入1天，主要是負(fù)責(zé)設(shè)備的調(diào)試與使用培訓(xùn)；在過濾過程中，實(shí)際耗材主要為濾袋，濾袋的型號(hào)與數(shù)量分別為：10μm級(jí)別4個(gè)，5μm級(jí)別4個(gè)，1μm級(jí)別2個(gè)，耗材成本在500元以內(nèi)。使用離心式凈油機(jī)過濾8噸淬火油使用時(shí)間同樣為8-10天，前期設(shè)備的調(diào)試與使用培訓(xùn)需人力投入1-2天；在過濾過程中，實(shí)際耗材主要為內(nèi)襯紙，需要數(shù)量為3-5張，耗材成本在100元以內(nèi)。使用后的實(shí)際效果見表2。
表2 淬火油品過濾前后數(shù)據(jù)對(duì)比
從以上分析可以看出，袋式過濾與離心式過濾兩者方法的實(shí)際使用成本相當(dāng)，但過濾后的實(shí)際效果離心式要明顯優(yōu)于袋式，剩余固體雜質(zhì)含量相差約一倍。
? 離心式與濾芯式的實(shí)際使用對(duì)比 ?
濾芯式凈化屬于深度精濾，凈化后的實(shí)際效果比離心式凈化更優(yōu)。根據(jù)以上典型淬火油的凈化結(jié)果，離心式凈化實(shí)際過濾出雜質(zhì)重量共50Kg，如果使用濾芯式過濾，排除水分對(duì)濾芯的影響，且單組濾芯都是最大吸附量（6Kg），需使用濾芯為8.3組。根據(jù)設(shè)備耗材的價(jià)格調(diào)研，進(jìn)口的濾芯價(jià)格約2000元/組，國(guó)產(chǎn)的濾芯價(jià)格約1200元/組。綜合計(jì)算，如果使用濾芯式精濾，僅耗材成本單次使用為10000-16000元，是離心式過濾的100多倍。
從上面的應(yīng)用數(shù)據(jù)分析中可明顯看出，離心式凈油機(jī)的經(jīng)濟(jì)投入與過濾效果最適合淬火油的過濾。
離心式凈油設(shè)備的工作原理
? 離心過濾的原理 ?
離心設(shè)備的設(shè)計(jì)依據(jù)主要為油品和顆粒物的不同離心力和固體顆粒物的粘附。離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于顆粒物和油品比重不同，所受到的離心力大小有一定差異，使比重較大的粒物被推至離心桶內(nèi)壁并在摩擦力和擠壓的作用下發(fā)生粘附，比重較小的淬火油在桶內(nèi)可自由流動(dòng)，離心式過濾設(shè)備在工作時(shí)，其離心轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速高達(dá)6000轉(zhuǎn)/分鐘，所產(chǎn)生的超強(qiáng)離心力為重力的2000倍左右，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，顆粒物被不斷積壓，從而不斷從淬火油中脫出分離，達(dá)到雜質(zhì)過濾的目的。
? 離心凈油設(shè)備的類型 ?
采用離心過濾的形式對(duì)油品進(jìn)行凈化主要分為固定式（圖1，設(shè)備原理見圖2）和移動(dòng)式（圖3，設(shè)備原理見圖4）兩種，固定式電源、管路、設(shè)備均采用固定式安裝，開啟方便，安全隱患較少，對(duì)于清潔度要求較高的工藝設(shè)備多采用此種形式。移動(dòng)式凈油機(jī)相對(duì)固定式而言，線路和管路多采用臨時(shí)線路，放置位置不同會(huì)對(duì)物流和人員通道造成一定影響，同時(shí)臨時(shí)線路有一定安全隱患，另外在閉式油槽（多用爐、真空爐等）的使用有一定的限制，但其優(yōu)點(diǎn)更為明顯，一臺(tái)設(shè)備可對(duì)多臺(tái)設(shè)備用油進(jìn)行過濾作業(yè)，大大降低初期設(shè)備投入和適用性風(fēng)險(xiǎn)。
離心式凈油設(shè)備的實(shí)際效果
根據(jù)表2的數(shù)據(jù)參考，在使用離心式凈油設(shè)備進(jìn)行過濾后，淬火油的固體雜質(zhì)含量有了明顯的降低，淬火油的其他性能指標(biāo)也有一些變化，但是并不明顯。現(xiàn)場(chǎng)過濾出了較多的雜質(zhì)，見圖5、圖6。熱處理后的產(chǎn)品外觀有了較大的變化，見圖7、圖8。說明離心過濾的方式對(duì)淬火油的性能沒有太大的影響，但因淬火油的油泥、顆粒物等含量減少，降低了其對(duì)熱處理后產(chǎn)品的吸附效果，所以產(chǎn)品表面的光亮性會(huì)有較大的提升。
結(jié)束語
根據(jù)以上分析，離心過濾的方式實(shí)際過濾效果優(yōu)于袋式過濾，經(jīng)濟(jì)投入少于濾芯式精濾，對(duì)熱處理淬火油的凈化有著很大意義，對(duì)熱處理后產(chǎn)品的光亮性提升效果顯著，且節(jié)能環(huán)保，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展有較大的貢獻(xiàn)。
?來源：齒輪傳動(dòng)
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