Verfahren zur Aufbereitung und Konditionierung von Walzölen

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Aufbereitung und die Konditionierung von im Kreislauf gefahrenem Walzöl, bei welchem aus dem zurückgeführten Walzöl durch Filtration und unter geregelter Zufuhr von Filterhilfsmitteln Schmutz- und Abriebpartikel entfernt werden und in dem gereinigten Walzöl eine die elektrostatische Aufladung verhindernde elektrische Leitfähigkeit eingestellt wird.
Um bei einem solchen Verfahren auf Leitfähigkeitsadditive verzichten zu können, schlägt die Erfindung vor, daß als Filterhilfsmittel ein Flockungsmittel verwendet wird dessen Zugabemengen in Abhängigkeit von der im Filtrat verbleibenden Restverschmutzung derart geregelt werden, daß im Filtrat eine vorgegebene, durch die verbleibende Restverschmutzung verursachte Mindestleitfähigkeit erhalten bleibt.

Beschreibung

[0001] Verfahren für die Aufbereitung und die Konditionierung von im Kreislauf gefahrenem Walzöl, insbesondere von Walzöl für Aluminiumfolienwalzwerke, bei welchem aus dem zurückgeführten Walzöl durch Filtration und unter geregelter Zugabe von Filterhilfsmitteln Schmutz und Abriebpartikel entfernt werden und in dem gereinigten Walzöl eine die elektrostatische Aufladung verhindernde Leitfähigkeit eingestellt wird.

[0002] Beim Walzen von Metallfolien wird zum Kühlen und Schmieren Walzöl verwendet, welches normalerweise aus einer ausreichend temperaturbeständigen Mineralölfraktion besteht. Zur Verminderung des Walzölverbrauches ist es üblich, das Walzöl im Kreislauf zu fahren und dabei kontinuierlich in ausreichendem Maße zu reinigen und für den erneuten Einsatz zu konditionieren. An Verunreinigungen enthält das im Kreislauf gefahrene Walzöl im wesentlichen metallische Abriebpartikel des Walzguts und deren Oxidationsprodukte. Die Reinigung erfolgt gewöhnlich in Anschwemm-Filtern, z. B. in Filterpressen, in denen die Abrieb- und Schmutzpartikel soweit wie möglich aus dem Walzöl entfernt werden.

[0003] Zur Verbesserung des Filtervorganges und um ein möglichst reines Walzöl zu erhalten ist es üblich, dem Walzöl vor der Filtrierung als Filterhilfsmittel Kieselgur oder Bleicherde zuzugeben, durch welche der Abscheidegrad der verwendeten Anschwemmfilter deutlich verbessert wird. Bei Einsatz konventioneller Filterhilfsmittel wie z. B. Kieselgur und Bleicherde erfolgt bei jedem Filterzyklus neben einer Grundanschwemmung eine Nachdosierung der Hilfsstoffe. In das poröse Volumen der Filterhilfsstoffe und in deren Zwischenräume werden Schmutzpartikel eingelagert und verstopfen im Laufe eines Filterzyklus allmählich die freien Poren und Kanäle. Da es unüblich ist, während eines laufenden Zyklusses den Filterkuchen aufzulockern oder rückzuspülen, sinkt ständig die relative Porosität des Filterkuchens, verbunden mit der Tatsache, daß bei konstant gehaltenem Volumenstrom einerseits der Differenzdruck über dem Filterkuchen steigt, während andererseits die Klärschärfe steigt, das Filtrat folglich immer sauberer wird.

[0004] Nach dem Stande der Technik ist es auch bekannt, ein Filterhilfsmittel zu verwenden, welches 50% Zellulosefasern und 50% Zitronensäure enthält. Diese Filterhilfsmittel ist recht wirksam, aber in seiner Wirkungsweise nur schwer zu kontrollieren. Das Filterhilfsmittel wird in Form eines Filterkuchens auf dem Filtervlies angeschwemmt. Da bei Einsatz dieses Mittel primär chemische Effekte zwischen der Säure und den Verunreinigungen wirksam werden, spielt die Verweilzeit der beteiligten Komponenten eine große Rolle. Diese ist relativ kurz, der Wirkmechanismus der Ölreinigung daher relativ träge. Infolgedessen muß für eine hohe Umsetzungsrate viel Säure in den Filterkuchen eingebracht werden (Überdosierung).

[0005] Zur verbesserten Abscheidung von Feinstpartikeln ist es auch bekannt, dem Walzöl vor der Filtration als Filterhilfsmittel ein Flockungsmittel beizugeben, durch welches die Feinstpartikel zu größeren Aggregaten agglomeriert werden, so daß sie in dem Anschwemmfilter besser zurückgehalten werden.

[0006] Ein erhebliches Problem bei der Aufbereitung und Verwendung von solchen Walzölen ergibt sich daraus, daß das Walzöl in seinem Ausgangszustand und auch im gereinigten Zustand praktisch keine elektrische Leitfähigkeit hat, d.h. also ein guter Isolator ist, so daß die Gefahr einer elektrostatischen Aufladung besteht, deren Entladungsfunken Brände, Explosionen oder Verpuffungen in dem Walzwerk und gegebenenfalls auch in der Aufbereitungsanlagen auslösen können.

[0007] Um die elektrostatische Aufladung zu vermeiden, ist es bekannt, dem Walzöl in ausreichenden Mengen Leitfähigkeitsadditive beizumischen, die die Leitfähigkeit des Walzöls so weit erhöhen, daß sich die oben angesprochenen elektrischen Ladungspotentiale nicht ausbilden können. Diese Leitfähigkeitsadditive sind allerdings ökologisch und gesundheitlich bedenklich, so daß eine pauschale, vorbeugende Beimischung dieser Mittel hohe Umweltbelastungen und entsorgungstechnische Schwierigkeiten verursacht.

[0008] Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, das Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß auf die schädlichen Leitfähigkeitsadditive verzichtet werden kann, ohne daß die aus der elektrischen Aufladung resultierenden Gefahren zunehmen.

[0009] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß als Filterhilfsmittel ein Flockungsmittel verwendet wird, dessen Zugabemengen in Abhängigkeit von der im Filtrat verbleibenden Restverschmutzung derart geregelt werden, daß im Filtrat eine vorgegebene, durch die verbleibende Restverschmutzung verursachte Mindestleitfähigkeit erhalten bleibt.

[0010] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß man eine ausreichende Leitfähigkeit des Walzöls nicht nur durch die Zugabe von Leitfähigkeitsadditiven erreichen kann, sondern auch dadurch, daß in dem Filtrat gezielt eine ausreichend hohe Restverschmutzung aufrechterhalten wird. Die beim Verfahren gemäß der Erfindung nach der Filtration im Walzöl verbleibenden Abrieb- und Schmutzpartikel können nämlich ebenso wie ein Leitfähigkeitsadditiv wirken.

[0011] Die Restverschmutzung wird einerseits so hoch eingestellt, daß die elektrostatische Aufladung des Walzöls unterbunden wird, und andererseits so niedrig eingestellt, daß Fleckenbildungen auf dem Walzgut vermieden werden.

[0012] Dadurch, daß beim Verfahren gemäß der Erfindung als Filterhilfsmittel nicht Kieselgur oder Bleicherde verwendet werden, sondern ein Flockungsmittel, ist es möglich, die Schmutzkonzentration im Filtrat im Bedarfsfall - d. h. wenn die Regelung es erfordert - auch gezielt zu erhöhen, nämlich dadurch, daß entsprechend weniger Flockungsmittel zugegeben wird. Demgegenüber kann man bei der Verwendung von Kieselgur oder Bleicherde als Filterhilfsmittel die Schmutzkonzentration im Filtrat nur weiter herabsetzen, ohne Filterwechsel aber nicht wieder erhöhen. Ebenso könnte bei der oben erläuterten Verwendung von Zitronensäure als Filterhilfsmittel die für die Funktion erforderliche Überdosierung im Filterkuchen nicht ausreichend schnell abgebaut werden. Erst die Verwendung von Flockungsmittel als Filterhilfsmittel ermöglicht also die erfindungsgemäß angestrebte, gezielte Einstellung der Restverschmutzung.

[0013] Neben der oben erläuterten Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit bringt die in dem Walzöl verbleibende, gezielt eingestellte Restverschmutzung den Vorteil mit sich, daß der Griff zwischen den Walzen und dem Walzgut im Walzwerk besser wird. Verbessert werden also nicht nur die elektrischen, sondern auch die mechanischen Eigenschaften des Walzöls.

[0014] Schließlich ist beim Verfahren gemäß der Erfindung auch der Gesamtverbrauch an Filterhilfsmitteln - hier Flockungsmittel - deutlich geringer, als bei den nach dem Stande der Technik üblichen Verfahren, weil bewußt auf eine vollständige Reinheit des Filtrates verzichtet wird.

[0015] Zweckmäßig wird die Leitfähigkeit im Filtrat auf Werte zwischen

und

, vorzugsweise jedoch zwischen

bis

eingestellt. Es hat sich herausgestellt, daß bei diesen Werten elektrostatische Aufladungen des Walzöls und dadurch verursachte Brände, Explosionen oder Verpuffungen zuverlässig vermieden werden. In diesem Leitfähigkeitsbereich ist auf der anderen Seite die Restverschmutzung so gering, daß der Walzvorgang durch die Restverschmutzung nicht gestört wird und der Griff zwischen den Walzenoberflächen und dem Walzgut optimal ist.

[0016] Vorzugsweise wird als Flockungsmittel eine Dicarbonsäure mit der allgemeinen Formel

        HOOC-A-COOH

verwendet, wobei A eine gerade und verzweigte Kette von 5 bis 15 Kohlenstoffatomen oder Phenylen ist. Mit einem derartigen Flockungsmittel arbeitet das Verfahren gemäß der Erfindung optimal. Alternativ sind natürlich auch andere Flockungsmittel für das Verfahren gemäß der Erfindung verwendbar.

[0017] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, in der schematisch eine Aluminiumfolienwalzanlage mit angeschlossener Walzölaufbereitung dargestellt ist.

[0018] In der Zeichnung ist das nur schematisch dargestellte Walzwerk mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Walzwerk 1 wird mit im Kreislauf gefahrenen Walzöl gekühlt und geschmiert. Der Walzölkreislauf ist durch Pfeile 2 bezeichnet.

[0019] Das aus dem Walzwerk 1 abfließende, mit Abriebpartikeln und Schmutz beladene Walzöl wird über eine Rohrleitung 2 einer Schmutzölkammer 3 zugeleitet. Auf dem Wege dahin wird dem Walzöl über eine Dosierpumpe 4 aus einem Vorratsbehälter 5 ein Flockungsmittel zugegeben. Das mit Flockungsmittel angereicherte Walzöl verbleibt etwa 5 Minuten in der Schmutzölkammer 3 und durchläuft sodann eine Filteranlage 6, üblicherweise ein Anschwemmfilter. In dieser Filteranlage 6 werden die gröberen Abrieb- und Schmutzpartikel sowie die durch das Flockungsmittel gebildeten Flocken abgeschieden und mit dem Filterkuchen (vgl. Pfeil 7) entfernt. Das aus der Filteranlage 6 abfließende Filtrat durchläuft eine Meßkammer 8, in welcher die Restverschmutzung und/oder die dazu proportionale elektrische Leitfähigkeit des Walzöls gemessen werden. Anhand der in der Meßkammer 8 gewonnenen Meßdaten wird die Dosierpumpe 4 derart angesteuert, daß sich die gemessene elektrische Leitfähigkeit in dem Filtrat auf Werte zwischen

und

, vorzugsweise zwischen

und

einregelt. Das so auf eine gezielt beibehaltene Restverschmutzung eingestellte Walzöl wird anschließend dem Walzwerk 1 wieder zugeführt.

[0020] Bei der oben angegebenen elektrischen Leitfähigkeit wird die Bildung von zündfähigen elektrostatischen Potentialen in der Gesamtanlage zuverlässig vermieden. Außerdem ist die zu diesen Leitfähigkeitswerten proportionale Restverschmutzung gering genug, daß der Walzvorgang durch diese Verschmutzung nicht negativ beeinflußt wird. Im Gegenteil, durch die verbleibende Restverschmutzung wird der Griff zwischen den Walzen des Walzwerkes und dem Walzgut verbessert, was sich qualitätssteigernd auf den Walzprozeß auswirkt.

Ansprüche

1. Verfahren für die Aufbereitung und Konditionierung von im Kreislauf gefahrenem Walzöl, insbesondere von Walzöl von Aluminiumfolienwalzwerke, bei welchem aus dem zurückgeführten Walzöl durch Filtration und unter geregelter Zufuhr von Filterhilfsmitteln Schmutz und Abriebpartikel entfernt werden und in dem gereinigten Walzöl eine die elektrostatische Aufladung verhindernde elektrische Leitfähigkeit eingestellt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Filterhilfsmittel ein Flockungsmittel verwendet wird, dessen Zugabemengen in Abhängigkeit von der im Filtrat verbleibenden Restverschmutzung derart geregelt werden, daß im Filtrat eine vorgegebene, durch die verbleibende Restverschmutzung verursachte Mindestleitfähigkeit erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Filtrat ein Leitfähigkeitsbereich von

bis

, vorzugsweise von

bis

eingestellt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Flockungsmittel eine Dicarbonsäure mit der allgemeinen Formel

        HOOC-A-COOH

verwendet wird, wobei A eine Gerade und verzweigte Kette mit 5 bis 15 Kohlenstoffatomen oder Phenylen ist.

Zeichnung