賀建浩，黃營(yíng)芬，彭森明

(廣州市華南橡膠輪胎有限公司，廣東 廣州 511400)

密煉機(jī)下輔機(jī)采用雙螺桿擠出壓片機(jī)與開煉機(jī)的對(duì)比分析

賀建浩，黃營(yíng)芬，彭森明

(廣州市華南橡膠輪胎有限公司，廣東 廣州 511400)

一直以來(lái)，行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，雙螺桿擠出壓片機(jī)作為密煉機(jī)下輔機(jī)使用對(duì)膠料的混煉效果影響幾乎可以忽略不計(jì)，另外考慮到突發(fā)故障停機(jī)排膠困難等缺陷。目前行業(yè)內(nèi)，輪胎終煉膠生產(chǎn)線下輔機(jī)多為雙開煉機(jī)配置。但是，這種雙開煉機(jī)配置會(huì)出現(xiàn)終煉膠硫變波動(dòng)大、膠料混煉不均等情況，直接影響到了我司的產(chǎn)品質(zhì)量，經(jīng)過(guò)我司認(rèn)真研究分析，并通過(guò)實(shí)際改造論證，證實(shí)下輔機(jī)采用雙螺桿擠出壓片機(jī)在提升終煉膠硫磺分散效果方面相對(duì)于采用開煉機(jī)有著明顯優(yōu)勢(shì)。

密煉機(jī)；下輔機(jī)；雙螺桿擠出壓片機(jī)；開煉機(jī)；終煉膠；硫磺分散

膠料混煉是輪胎生產(chǎn)工藝流程中第一道工序，是龍頭，也是最為重要的工序之一。膠料混煉質(zhì)量直接系統(tǒng)性的決定了輪胎成品品質(zhì)。特別是終煉膠，硫磺分散均勻性是衡量其混煉質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。

一直以來(lái)，我司8#GK270密煉機(jī)所生產(chǎn)的終煉膠硫變波動(dòng)非常大，膠料混煉不均，直接影響到了我司的產(chǎn)品質(zhì)量。后經(jīng)設(shè)備、研發(fā)、質(zhì)管、生產(chǎn)等多部門聯(lián)合作對(duì)比試驗(yàn)，最終確定了問(wèn)題所在。實(shí)施了此次8#GK270下輔機(jī)改造項(xiàng)目，并取得了十分理想的效果。

1 項(xiàng)目實(shí)施前的情況及存在的問(wèn)題

1.1 項(xiàng)目實(shí)施前的設(shè)備配置

如圖1、圖2所示，原8#GK270密煉機(jī)下輔機(jī)為雙Φ660開煉機(jī)配置，開煉機(jī)1僅作為壓片機(jī)使用，將膠坨壓成片直接輸送給開煉機(jī)2，沒有翻煉功能。而其它終煉生產(chǎn)線均為雙螺桿擠出壓片機(jī)+開煉機(jī)配置。

1.2 硫變波動(dòng)大，膠料混煉不均

我司另有一條7#GK270密煉生產(chǎn)線，下輔機(jī)即采用雙螺桿擠出壓片機(jī)+開煉機(jī)配置，與8#GK270密煉機(jī)相比，除了下輔機(jī)其它配置全部相同，但硫磺分散效果卻差別非常大。2011年，設(shè)備、研發(fā)、質(zhì)管、生產(chǎn)等多部門聯(lián)合作對(duì)比試驗(yàn)，主要膠料硫變對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)論見表1、表2、表3。

由表1、2、3數(shù)據(jù)可以看出：

（1）8#GK270密煉機(jī)主機(jī)混煉效果與其它機(jī)臺(tái)相當(dāng)，甚至還要優(yōu)于其它機(jī)臺(tái)。

（2）經(jīng)過(guò)下輔機(jī)后，特別是經(jīng)過(guò)出片機(jī)以后差別十分明顯（7#機(jī)為雙螺桿擠出壓片機(jī)），8#GK270硫變MH-ML的CP值普遍低于1.67，與7#機(jī)最高相差達(dá)1.92，8#機(jī)膠料均勻性明顯不如7#機(jī)。所以，確認(rèn)下輔機(jī)是影響膠料混煉不均最主要的因素。

圖1 改造前的開煉機(jī)與輸送膠片的寬幅皮帶機(jī)

圖2 原裝的2臺(tái)開煉機(jī)與2條寬幅皮帶機(jī)配置的示意圖

表1 正常取樣表1

表2 正常取樣表2

1.3 碎膠浪費(fèi)嚴(yán)重和寬幅皮帶故障停機(jī)率高

（1）由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題，寬幅皮帶1與寬幅皮帶2之間存在較大縫隙，無(wú)法封堵，大量碎膠會(huì)滾落到皮帶下方，造成浪費(fèi)。根據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)，廢膠約600 kg/月，全年約7 000 kg以上。

（2）寬幅皮帶總寬約1 800 mm，皮帶輥重約200 kg，負(fù)載大，軸承極易損壞，維修耗時(shí)長(zhǎng)，故障停機(jī)率占整條生產(chǎn)線的30%以上。

表3 排料后直接取樣（不經(jīng)過(guò)下輔機(jī)）

2 項(xiàng)目實(shí)施方案

將8#GK270下輔機(jī)原Φ660開煉機(jī)更換為雙螺桿擠出壓片機(jī)。

（1）拆除原Φ660開煉機(jī)，并將其作為我司復(fù)合壓出線熱喂料供膠機(jī)使用，不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備浪費(fèi)。

（2）將我司一臺(tái)舊的TSS-12型雙螺桿擠出壓片機(jī)修復(fù)，安裝到8#GK270下輔機(jī)，這樣只需花費(fèi)少量維修費(fèi)用即可，不需要購(gòu)置新設(shè)備，為公司節(jié)約大量資金投入。

（3）雙螺桿擠出壓片機(jī)與開煉機(jī)之間加裝新的膠片輸送裝置。

圖3 原配置的XKY-660開煉機(jī)

圖4 雙螺桿擠出機(jī)基礎(chǔ)圖

3 項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程

（1）如圖3所示，拆除Φ660開煉機(jī)，安裝至復(fù)合壓出線作熱喂料供膠機(jī)用。

（2）雙螺桿擠出壓片機(jī)地基基礎(chǔ)制作。如圖4所示，根據(jù)FARREL TSS-12雙螺桿擠出壓片機(jī)地腳尺寸及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝要求，重新制作設(shè)備安裝地基基礎(chǔ)。

（3）雙螺桿擠出壓片機(jī)安裝。如圖5所示，按照設(shè)備安裝要求施工，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，重新配制下料井道；考慮到突發(fā)故障停機(jī)造成排膠困難隱患，將井道四面全部做成活動(dòng)門，一旦發(fā)生故障，可以保證一個(gè)小時(shí)之內(nèi)將膠料清理完畢。

（4）三區(qū)溫控系統(tǒng)安裝。如圖6所示，配置安裝智能三區(qū)溫控，實(shí)現(xiàn)螺桿、機(jī)筒、滾筒三區(qū)溫度精確控制。

（5）膠片輸送裝置安裝。如圖7、8所示，重新配置膠片輸送裝置，速度變頻控制，并與雙螺桿擠出壓片機(jī)、開煉機(jī)聯(lián)動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)創(chuàng)造條件。

（6）電氣控制系統(tǒng)安裝。重新配置電氣控制系統(tǒng)，優(yōu)化人機(jī)交互界面，實(shí)現(xiàn)全線聯(lián)動(dòng)自動(dòng)生產(chǎn)。

圖5 雙螺桿擠出機(jī)安裝示意圖

（7）設(shè)備全線調(diào)試及生產(chǎn)。如圖9所示，設(shè)備安裝完成后，全線聯(lián)動(dòng)調(diào)試試車，實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)生產(chǎn)，膠片邊緣圓潤(rùn)光滑，無(wú)爛邊散膠。

4 項(xiàng)目實(shí)施后的效果

改造完成后，所取得效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出預(yù)期，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表4。

（1）膠料混煉質(zhì)量方面

由表4數(shù)據(jù)可以看出：

（a）8#密煉機(jī)下輔機(jī)更換擠出機(jī)后，其所生產(chǎn)膠種快檢硫變值MH-ML值CPK基本上達(dá)到1.33以上，滿足工藝要求。

（b）膠料快檢硫變穩(wěn)定性比更換前有明顯提高，其中TS027硫變值MH-ML cpk最高可提高5.5，PS407H硫變值MH-ML cpk最高可提高4.2，效果十分明顯。

通過(guò)下輔機(jī)改造采用雙螺桿擠出壓片機(jī)后，硫磺分散不均問(wèn)題得到徹底解決，膠料混煉質(zhì)量得到大幅提升。

（2）8#密煉機(jī)下輔機(jī)更換擠出機(jī)后，TS027膠料可以取消終煉翻煉（硫變MH-ML波動(dòng)翻煉），按2011年產(chǎn)量，可減少生產(chǎn)1 111 356 kg（約5 556份），可減少加工及能耗成本119 352元/年；其它膠種也可減少混煉不均導(dǎo)致的翻煉。

（3）實(shí)現(xiàn)全線自動(dòng)生產(chǎn)，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖6 雙螺桿擠出機(jī)的新做的三區(qū)溫控系統(tǒng)

圖7 新做的膠皮輸送機(jī)與第二臺(tái)開煉機(jī)實(shí)物圖

圖8 新做的膠皮輸送機(jī)與第二臺(tái)開煉機(jī)實(shí)物圖

圖9 改造后的雙螺桿擠出機(jī)實(shí)物圖

表4 改造前后硫變對(duì)比

（4）碎廢膠量幾乎為零，杜絕了浪費(fèi)。

將第一臺(tái)壓片機(jī)改為擠出壓片機(jī)后，8#密煉機(jī)散膠量大量減少，按2011年8#機(jī)散膠報(bào)廢量7 200 kg，散膠報(bào)廢可減少123 624元/年。

（5）故障停機(jī)率大幅下降，占全線比例由30%以上降至5%以下。

5 結(jié)論

終煉密煉機(jī)下輔機(jī)采用雙螺桿擠出壓片機(jī)后相對(duì)于采用開煉機(jī)，硫磺分散效果得到大幅提升，提高了膠料混煉質(zhì)量；同時(shí)也提高了全線自動(dòng)化水平，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度；另外，封閉式雙螺桿擠出壓片機(jī)杜絕了散膠浪費(fèi)，也更有利于現(xiàn)場(chǎng)衛(wèi)生和定置管理。

通過(guò)本次對(duì)比分析研究，也使我們重新認(rèn)識(shí)到下輔機(jī)在煉膠過(guò)程中所起的作用，改變了以往雙螺桿擠出機(jī)對(duì)膠料混煉質(zhì)量幾乎無(wú)影響的舊有觀念；這不僅解決了我司膠料質(zhì)量的瓶頸問(wèn)題，也給了我們新的啟發(fā)。

[1] TSS-12雙螺桿擠出壓片機(jī)機(jī)械圖紙.美國(guó)FARREL公司.

[2] TSS-12雙螺桿擠出壓片機(jī)大修、安裝、電氣資料. 桂林君威機(jī)電科技有限公司

Contrast analysis of twin-screw extrusion sheet mill and open mill in mixing down stream

Contrast analysis of twin-screw extrusion sheet mill and open mill in mixing down stream

He Jianhao,Huang Yingfen,Peng Senming
(Guangzhou south China rubber tyre co., LTD. ,guangzhou ,511400,Guangdong)

for a long time, the industry is generally believed that twin-screw extrusion sheet mill used as a kind of mixing down stream has almost no effect in rubber mixing , and considering the unexpected downtime defects and diffcult to dump . At present , fnal rubber mixing production line down stream is mostly twin-screw extrusion sheet mill confguration. However, fnal rubber mixing sulphur will be increased volatility and rubber mixing unequal in this twin-screw mixing machine configuration ，and affects the quality of our products directly. After our serious analysis and the actual argument, confirmed that the auxiliary machine adopts the twin-screw extrusion sheet mill has the obvious advantages in rubber mixing sulphur distribution effect aspects relative to the mixing equipment.

mixer; down stream machine; twin screw extrusionsheet mill; open mill; fnal rubber mixing; sulfur scattere

TQ330.43

：1009-797X(2015)03-0038-05

BDOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.03.007

（XS-04）

賀建浩（1980-），男，學(xué)士，畢業(yè)于青島科技大學(xué)（原青島化工學(xué)院），本科，橡膠機(jī)械工程師，生產(chǎn)設(shè)備部副部長(zhǎng)，主要從事設(shè)備管理、大修、技改、項(xiàng)目策劃與實(shí)施、維護(hù)保養(yǎng)、預(yù)防預(yù)測(cè)性維修、生產(chǎn)管理、計(jì)劃排產(chǎn)、生產(chǎn)調(diào)度等工作。

2014-08-08