轧制油系统是不锈钢冷轧轧机的一个重要工艺润滑系统，在轧制时带钢会产生大量的热，需要大量的轧制油喷洒到轧制中的带钢表面，清洗带钢 ，降低带钢和轧辊的温度 ，同时在带钢表面形成油膜 ，对轧制区域进行润滑，提供带钢轧制需求的足够轧制力。带着大量热量和污物的轧制油 回到轧制油系统 ，这部分轧制油必须经冷却和过滤方可再用完成工艺润滑，因此轧制油系统的运行优劣直接影响到轧机的生产能力，影响到轧制后带钢的表面质量。 目前用于冷轧不锈钢板卷的多辊轧机都采用具有自动反冲洗功能的滤油机对轧制油进行过滤(也称 Su PA M IC 过滤系统 )，酒钢不锈钢冷轧的 2 台四立柱 20 辊轧机采用 的就是 sU PA M IC 过滤 系统 ，它具有过滤精度高、流量大、使用成本低等优点。影响过滤系统运行 的关键 因素有轧制油的选择 、滤芯选择 、系统流量设定、自动反冲洗系统设计等。该系统共有 3 个主过滤罐，每个容积约为 17 m 。，内置 5 层平台的滤芯架 ，3 个罐内共计 12390 个 SuPA M IC 滤芯，过滤能力1100O L／m in ，过滤精度达到 2 m ，其 中滤芯是该 系统中*关键的部...
轧制油系统是不锈钢冷轧轧机的一个重要工艺
润滑系统，在轧制时带钢会产生大量的热，需要大量
的轧制油喷洒到轧制中的带钢表面，清洗带钢 ，降低
带钢和轧辊的温度 ，同时在带钢表面形成油膜 ，对轧
制区域进行润滑，提供带钢轧制需求的足够轧制力。
带着大量热量和污物的轧制油 回到轧制油系统 ，这部
分轧制油必须经冷却和过滤方可再用完成工艺润滑，
因此轧制油系统的运行优劣直接影响到轧机的生产
能力，影响到轧制后带钢的表面质量。
目前用于冷轧不锈钢板卷的多辊轧机都采用具
有自动反冲洗功能的滤油机对轧制油进行过滤(也
称 Su PA M IC 过滤系统 )，酒钢不锈钢冷轧的 2 台四立
柱 20 辊轧机采用 的就是 sU PA M IC 过滤 系统 ，它具有
过滤精度高、流量大、使用成本低等优点。影响过滤系
统运行 的关键 因素有轧制油的选择 、滤芯选择 、系统
流量设定、自动反冲洗系统设计等。该系统共有 3 个
主过滤罐，每个容积约为 17 m 。，内置 5 层平台的滤芯
架 ，3 个罐内共计 12390 个 SuPA M IC 滤芯，过滤能力
1100O L／m in ，过滤精度达到 2 m ，其 中滤芯是该 系统
中*关键的部件 ，本文结合酒钢四立柱 2O 辊轧机轧
制油过滤系统针对流量设计对过滤器滤芯寿命 的影
响进行分析。
2 轧制油过滤 系统的工作原理及滤芯结构
2．1 轧制 油过滤 系统的工作原理(图 1)
轧制油过滤系统分为两部分 ：过滤 系统和反 冲洗
系统。
空气
图 1 轧制油过滤系统工作原理
1) 过滤过程简述
完成冷却和润滑工艺的轧制油通过轧机牌坊下
的积油盘流回脏油箱，脏油被泵送到一次过滤系统的
主过滤罐，脏油通过滤芯的过滤层到达过滤罐的干净
侧，经过过滤的净油泵送回干净油箱。在此过程中，脏
物附在滤芯外表面和进入滤芯的滤层 ，此脏物通过反
冲洗被排掉。
2)反冲洗过程简述
为了保证主过滤罐内滤 芯工作 的正常和滤芯的
寿命 ，系统每隔一定时间必须对主过滤罐内的滤芯进
行一次反冲洗 ，反冲洗前该罐先停止过滤，反冲洗即
沿轧制油过滤的反向由压缩空气对滤芯进行吹扫，附
在滤芯外表面和进人滤芯滤层的脏物将被压缩空气
吹离滤芯。被吹掉的脏物连同喷淋冲洗的脏油由泵送
到二次过滤系统 ，在二次过滤 系统 中 ，被过滤掉的脏
物将被排掉 ，可再利用的残油送 回到脏油箱。
2．2 滤芯的结构及原理
图 2 是滤芯的外观及断面尺寸 ，外径 55 m m ，长
400 mm (是 目前标准的设计)。轧制油过滤系统工作时脏油依靠抽吸力从滤材外部(B 、c )方向进入，经过滤
材过滤后的干净油从 A 管内被泵抽出。轧制油中90％
的金属颗粒和非金属颗粒被阻在过滤层的外表面 ，少
量的小金属颗粒和非金属颗粒从滤材的外部向内深
入，反冲洗时滤芯外表面颗粒全部被清除，滤材内部
韵 大部分小颗粒被吹出 ，滤材 内部会残留很小量的颗
粒。随着系统运行时间的增加，滤材内部残留小颗粒
的量会成比例增加，当滤材内部残留小颗粒的量累积
到一定量时 ，滤芯 的进出 口压差就很 高 ，滤芯的通 过
流量下降，当进出压差达到 O．03 M Pa且经过反冲洗压
差无改变时，滤芯必须全部更换。
3 影响滤芯寿命的因素分析
轧制油的温度、轧制油中金属颗粒和非金属颗粒
的量 、颗粒的大小 、脏油经过过滤层的流速大小 、滤
材 、滤芯出油管的材质等都将影响轧制油和滤芯的寿
命。轧制油的温度、轧制油中的金属颗粒和非金属颗
粒的量 、颗粒的大小与轧制油系统的油品特性、生产
工艺、轧制的钢种等因素有关 ，在实际生产中影响滤
芯寿命的因素很多，而轧制油经过过滤层的流速是影
响滤芯寿命主要因素。
3．1 轧制油在过滤层 内流动的动力分析
根据计算，过滤层的外表面积为 69000 mm z，出油
管上的出油孔总面积约为 2l00 m m ，脏油从过滤层的
外表流到内层是一个加速过程。单个滤芯的轧制油流
量与流速、加速度等关系见表 1(以 55 ×400 滤芯为
标准所计算的参数)。
表 1 单个滤芯流量与流速的关系
单位体 外层 内层 平均 通过 加速
积 流量 流 速 流速 速度 时 间 度
L ／m in m m ／s m m ／s m m ，s S m m ，ss
4 ．17 O ．2 6 8．7 3 4 ．5 3 ．89 2 ．18
3 ．8O 0 ．24 7 ．9 4 4 ．O 9 4 ．2 8 1．8
2 ．7 3 0 ．17 5 ．7 1 2 ．9 4 5 ．9 5 0 ．9 3
1．9O 0 ．12 3 ．9 7 2 ．O 5 8 ．54 0 ．4 5
表 1 中：单位体积流量为每分钟通过单位体积过
滤层的流量 ；外层流速为脏油刚接近滤芯表层时的流
速；内层流速为窜过过滤层后的流速；通过时间为轧
制油窜过过滤层所需要的时间。
根据力学原理，在过滤过程中，轧制油在过滤层
内流动的动力为 ：
式中 nr一 轧制油及金属粉末的质量
a — — 轧制油及金属粉末在滤芯中的前进加速度
参照表 1，当单个滤芯的流量为 3．80 U m in，轧制
油中金属粉末在过滤层的流动动力为 1．8 m 。当单个
滤芯的流量为 1．90 IJ／m in 时，油中金属粉末在过滤层
的流动动力为 0．45 m 。
3．2 轧制油进入过滤层时的初始冲击力分析
众所周知，一定质量的物体其运动的动量与速度
成正比。同样的当运动中的物体遇到阻挡物时，其速
度越高，对阻挡物的冲击能力就越大。符合如下函数
关系 ：
s= ／(玛x) (2)
式 中 卜 外层流速 (轧制油对滤芯表层的初始撞
击速度 )
— —
形状因子
从表 l 中可知，当单根滤芯流量为 3．80 U m in 时 ，
轧制油进入过滤层的初始速度是 0．24 m ln／s；如将流量
降到．1．90 u min，轧制油进入过虑层的初始速度是
0．12 mm ，s。相应地轧制油对滤芯表面的冲击能力分别
为 0．24 _ 厂(m ， )和 0．12厂(m ， )。
根据物理计算及分析可知，如轧制油通过滤芯的
流量每增加 1 倍 ，轧制油中金属粉末在过滤层 内的加
速度会增加 2 倍，金属粉末在过滤层内的流动力也增
加 2 倍 。还有金属粉末在接近滤芯表面时对过滤层的
初始冲击能力增加 l 倍 。所以可 以得 出一个结论 ，当
被过滤物 中杂物的数量 、颗粒大小及质量相近的情况
下，单位面积过滤流量越大，其滤芯的寿命就越短。
4 流量试验
图3 为在国内其他不锈钢厂同等轧制油过滤系
统的运行测试数据，该 suPAM Ic 过滤系统 l#、2# 罐
的流量设定均为 3600 in (单 位体积流量为 3．31
L，min)，3# 罐流量设定为 2800 I lin(单位体积流量为
2．58 IJ，m in )。
