近年来,随着汽车工业的发展,环境保护和生产集约化程度要求越来越高,集中过滤系统得到快速发展和广泛应用。在实际生产中,如何维护切削液的稳定有着至关重要的意义。
目前,神龙汽车有限公司襄樊工厂共有集中过滤系统19个,其中有14个系统使用的是水基切削液。在集中过滤系统正常使用过程中,主要是根据日常监测结果来维护集中过滤系统中切削液的平衡和稳定。其中,日常监测指标主要有:浓度、pH值、微生物、防锈性和浮油。
发现问题
2009年11月底,襄樊工厂01厂房XF2134集中过滤系统在刚换槽一年后出现异常长菌,系统平衡被破坏。
XF2134集中过滤系统主要为车桥机加工生产线提供切削液,容量128m3,使用的水基切削液为福斯公司提供的JIDAC 22长效切削液。
图1 集中过滤系统切削液的日常维护过程
该系统平衡的破坏主要体现在以下几方面:
1. 系统切削液浓度异常下降
XF2134的浓度控制在3%~5%,使用浓度在4% 。当浓度波动太大时,会影响系统的稳定性。
2. pH值下降
pH值通常宜控制在≥8.7%。如果pH值偏低,则会造成细菌繁殖增快,防锈性能下降。
图2 增添原液后,系统内部的切削液浓度变化曲线
3. 细菌数量超标
切削液系统中的微生物主要指细菌和真菌。当微生物数量超标时,需要及时杀菌。细菌主要有耗氧菌和厌氧菌两种,耗氧菌生活在有矿物质的环境中,如切削液和机床漏出的油中,在有氧条件下,每20~30min分裂为2。而厌氧菌生存在没有氧气的环境中,每小时分裂为2,代谢释放出SO2,有臭鸡蛋味,导致切削液变黑。当切削液中的细菌过多时,切削液就会变臭。
4. 防锈性降低,导致现场零件出现生锈现象。
如何使平衡破坏的系统重新恢复正常是一个复杂的生物过程,不是添加某一种维护用品就可以改善的。针对上述现象,我们先采取了一般性的维护措施,如图1所示。
1. 添加原液
添加原液的目的是提升系统中切削液的浓度。然而,通过图2可以看出,在11月10日时浓度降至最低点,加入1000kg原液之后,系统内部切削液的浓度并没有按照原理增加0.8%,这表明系统内部平衡已经破坏,提升浓度不能改善系统内部的稳定性。
图3 添加新型切削液后,系统内部的切削液浓度变化曲线
2. 添加pH值调节剂
提高并稳定水基切削液的pH值,提高切削液的生物稳定性,防止腐败变质,改善水基切削液的防锈性能和乳化稳定性能。通常,每加入0.1%的pH值调节剂,溶液中pH值升高约0.2。但在XF2134集中过滤系统的实际维护中,系统的pH值并没有提升0.2,在加入100kg的pH值调节剂的情况下,系统的pH值仅提升0.03。这表明pH值调节剂在系统中与某些酸性物质发生中和反应,并没用达到预期目的。
3. 加入杀菌剂
根据系统内部细菌数量添加杀菌剂。
通过以上的正常维护措施,我们发现,XF2134集中过滤系统已经不能再次恢复平衡。难道只有整体换槽才能解决问题吗?然而,车间生产任务紧,没有时间给予换槽。面对工厂的现有条件,经过仔细研究分析,我们决定使用新的工艺方法。
新工艺方法
由于JIDAC 22这一产品在XF2134集中过滤系统已经使用数十年,平均使用寿命一般为2~3年。通过分析,我们认为系统内部的细菌可能对JIDAC 22产品中的抗菌剂产生了抗药性。于是,我们决定在XF2134集中过滤系统中添加福斯公司的另一种水基切削液ECOCOOL 600 NBF C(微乳化液)。
图4 添加新型切削液后,系统内部的切削液pH值变化曲线
首先,在实验室进行小批量混溶试验,在混溶24h后没有发生分层现象,各种性能良好。然后,我们又进行了产品验证试验,在缸体线进行试验得出该切削液可以满足加工需求。最后,在XF2134集中过滤系统经过杀菌处理,提高pH值后,直接添加新品ECOCOOL 600 NBF C。
通过图3和图4可以看出,在11月22~24日期间,添加2000kg新型切削液混溶之后,XF2134集中过滤系统中切削液的浓度和pH值均恢复正常,产品的防锈性也由2级降为1级。随着新品种的添加,XF2134集中过滤系统中切削液的稳定性日益恢复。
结语
XF2134集中过滤系统出现异常长菌,系统平衡被破坏,通过日常维护方法已经无法恢复正常,需要再次换槽以保证生产。面对车间不能停机换槽的情况,技术人员经过仔细研究分析,大胆采用了多品种切削液混溶技术。
通过直接在集中过滤系统中添加新品种切削液与原有切削液进行混溶的方式,达到改善集中过滤系统切削液的稳定性,延长了切削液的使用寿命,避免了整体换槽以及废切削液的处理,大大节省了生产成本,也为解决集中过滤系统切削液的异常长菌问题提供了新的思路。
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