1、废液是怎么产生的?
液压油-当液压系统产生泄露和连接管道或接头变松时使液压油流到切削液水箱与切削液混合。
导轨油-机床导轨及滚动轴承之间的摩擦需要导轨油提供润滑。导轨油会与乳化液接触而被带到切削液水箱与切削液混合。
工件表面的防锈油进入切削液水箱与切削液混合。
杂质,金属切屑、磨粉、金属自身的粉磨(铸件),砂轮粉等。
微生物:细菌、霉菌等会在切削液生长。新配制切削液使用从初始开始,切削液的质量和性能以10%的速度下降,切削液粘度以5~10%的速度提高,当切削液使用到4~5班次(或2~3天)时,切削液质量和性能下降约40~50%,粘度相对应提高。此时,只有通过加水稀释与补液,当8~10班次(5~7天)时,粘度等各项指标升高而不能继续使用,加工速度相对应下降50%以上,工件表面质量等和钼丝的花丝、断丝现象频现,此时,通常只有清洗液箱及更换切削液。
经验统计,机床单机供切削液,切削液的2、机加工液管理不当造成的影响
废液中含有大量的水和有机成分,如作为乳化剂的脂肪酸皂、作为油性剂的脂肪酸或其它酯类以及含双键的一些化合物等都可能作为细菌的养分,从而细菌如图所示,
开始第一阶段的生长并伴随生成糖和蛋白质,这又促进第二阶段菌类的生长;其伴随产物有机酸又促进了第三阶段的菌类生长。即,细菌在繁殖过程中,最先出现的是好氧菌,它的生长能使乳化液起很大的改变。它们把一部分冷却液分解,使其成为适宜于另一种细菌——嫌氧菌生长所需的营养料,于是需氧菌减少而厌氧菌增加。当有机物质被需氧菌破坏后,厌氧菌很快生长起来。厌氧菌是一种硫酸还原菌,加工液受到硫酸还原菌侵袭后会放出难闻的硫化氢,严重恶化工作环境,对操作者健康造成不良影响。细菌滋生后,乳液变得不稳定,润滑和防锈性能下降,加工性能满足不了要求,通常在处理无效后,不得不排掉重配,这增加了废液处理负担,对环保再次造成冲击。
根据《国家危险废物名录》,HW09油/水、烃/水混合物或乳化液主要包括水压机维护、更换和拆解过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液、使用切削油和切削液进行机械加工过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液,以及其他工艺过程中产生的油/水、烃/水混合物或乳化液等。
2、机加工设备单机供液的问题
单机配新液及补充新液劳动强度大,容易得职业病,效率低,人工成本高。
含浮油成份高,不便于处理。
表面浮油多,容易造成厌氧菌大量繁殖。特别是夏天,切削液易发臭、变黑。
切削液中含有大杂机械杂质,影响到加工产品的表面粗糙度和尺寸精度。
人工配液时切削液的配比不容易掌握,浓度配比不一,浓液、PH值等参数需要到每台机床检测,造成工作分散,工作量大,还有可能出现漏检。
3、集中供液的优势
集中供液的加工液,每完成一次加工作用后,立即进入净化系统进行处理,去除各种杂物并进行指标修正,保持切削液的最佳性能去供液,以此实现循环使用不更换,使加工液的利用率达到或超过95%。集中供给系统是相对单机系统而言的,使用集中供给系统,通过液槽的输送把净化后的加工液运输到各个机床设备上。
集中供给系统,把加工液进行过滤再生,利用半导体无机膜处理后的再生率在90%左右,去掉加工液里面的金属碎屑和其他杂油质量的东西,延长加工液的使用寿命。过滤后的加工液可以循环使用,减低使用切削液的成本,同时节约资源,保护环境。
车间作业更环保更安全;
提高生产力,降低成本,提高企业竞争力;
废切液产生的量减少80%以上;
使工厂的生产符合环保要求,降低环保风险;
帮助工厂持续生产出高质量的产品;
为工厂员工提供一个更健康更安全的工作环境;
提高机加工的精度,降低刀具磨损。
采用集中供液的车间,整洁无异味4、集中供液及净化系统设计
集恒温,除渣、除杂油、杀菌等净化功能工艺流程布置效果图5、加工液净化
采用半导体无机膜对切削液进行净化再生,半导体无机膜是采用碳化硅(化学式:SiC,其硬度很大,莫氏硬度为9.5级,仅次于世界上最硬的金刚石(10级),具有优良的导热性能,是一种半导体,高温时能抗氧化。)材料重结晶技术通过高温烧结而成,其多孔支撑层、过渡层、膜层全部为碳化硅材料,其过滤精度为微滤、超滤。半导体无机膜是一种“错流过滤”形式的流体分离过程,原料液在膜管内高速流动,在压力驱动下含小分子成分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜致密层,含大分子成分的浑浊浓缩液被截留,从而实现流体的澄清、分离、浓缩、提纯的目的。
半导体无机膜用于切削液净化再生有以下优点:
不改变切削液的浓度、PH等参数;
杂油去除率90%以上;
纳米以上固体杂质去除率95%以上;
细菌去除率95%以上;
膜使用帮命达到3年以上;
通过清洗可恢复通量,通量稳定。
6、案例分析
1.切削液成本构成
切削液原液市场价格:
元/桶,每桶20L,则:元/桶÷20L=45元/升
按一般兑水8%加入机床成本为:
1吨×8%×45元/L=元/吨
元/吨÷L/吨=3.6元/升
更换切削液所需成本:
以台机床水箱总容积00L计算换液成本,00L×3.6元/升=70元,一次更换切削液成本为,70元
2.未投入集中供液系统前的成本
(1)未使用集中供液系统前,工厂每3个月换液一次,则换液成本为:
切削液成本:70元/次
废液处理成本:(委外处理约3元/吨):3元/吨×00L=元/次
换一次液总成本:70元/次+元/次=140元/次
除了3个月换液一次外,每台机床每天添加切削液20升,则47台机床每天添加成本:20升/台×3.6元/升×47台/天=元/天
需要3人维护切削液,每人0元/月工资,则:0元/月÷26天×3人=.9元/天,(未含人力管理成本)
年总成本(1年换3次液):140元/次×3次+(元/天+.9元/天)×天/年=元/年
(2)、投入集中供液系统后的成本
使用集中供液系统后,机床不用再换液,只需添加,则换液成本为0元
全用集中供液系统后,也需要每天添加切削液20升,则成本为元/天
要1人维护切削液,每人0元/月工资,则:0元/月÷26天×1人=.3元/天,(未含人力管理成本)
年总成本(1年换0次液):70元/次×0次+(元/天+.3元/天)×天/年=元/年
(3)投入集中供液系统后年节约成本
元/年-元/年=元/年
(4)使用集中供液系统后的其它优点
经济上为企业减少/年的支出。
集中供液系统配备自动配液功能,提高配液准确性,降低了人工操作失误带来的风险。
集中供液系统配备切削液净化功能,每天可以对使用中的切削液进行净化达到新液的效果,对加工件光洁度有保证,降低刀具磨损,生产车间无异味。
集中供液系统的杀功能和自动恒温功能保证切削液不易变质,降低由于切削液变质而换液的风险。未使用集中供液系统前每年发生切削液变质的机率为2-3次,使用集中供液系统运行一年未发生过切削液变质事故。
未使用集中供液系统前为了防止切削液变质,特别是高温天气需要往切削液里添加大的杀菌剂,杀菌剂对员工皮肤会造成伤害。
未使用集中供液系统前,每天添加切削和机床换液需要人力为每台机床加液,劳动强度大,作业时间长,降低机床开机时间,而降低生产效果。使用集中供液系统为47台机床加满液只需1小时,如果人工作业需要2-3人操作1-2天。
使用集中供液系统后,更环保,基本无废水处理下降。