密煉機下輔機采用雙螺桿擠出壓片機與開煉機的對比分析

賀建浩，黃營芬，彭森明

(廣州市華南橡膠輪胎有限公司，廣東 廣州 511400)

密煉機下輔機采用雙螺桿擠出壓片機與開煉機的對比分析

賀建浩，黃營芬，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，行業內普遍認為，雙螺桿擠出壓片機作為密煉機下輔機使用對膠料的混煉效果影響幾乎可以忽略不計，另外考慮到突發故障停機排膠困難等缺陷。目前行業內，輪胎終煉膠生產線下輔機多為雙開煉機配置。但是，這種雙開煉機配置會出現終煉膠硫變波動大、膠料混煉不均等情況，直接影響到了我司的產品質量，經過我司認真研究分析，并通過實際改造論證，證實下輔機采用雙螺桿擠出壓片機在提升終煉膠硫磺分散效果方面相對于采用開煉機有著明顯優勢。

密煉機；下輔機；雙螺桿擠出壓片機；開煉機；終煉膠；硫磺分散

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

一直以來，我司8#GK270密煉機所生產的終煉膠硫變波動非常大，膠料混煉不均，直接影響到了我司的產品質量。后經設備、研發、質管、生產等多部門聯合作對比試驗，最終確定了問題所在。實施了此次8#GK270下輔機改造項目，并取得了十分理想的效果。

1 項目實施前的情況及存在的問題

1.1 項目實施前的設備配置

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

1.2 硫變波動大，膠料混煉不均

我司另有一條7#GK270密煉生產線，下輔機即采用雙螺桿擠出壓片機+開煉機配置，與8#GK270密煉機相比，除了下輔機其它配置全部相同，但硫磺分散效果卻差別非常大。2011年，設備、研發、質管、生產等多部門聯合作對比試驗，主要膠料硫變對比試驗數據及結論見表1、表2、表3。

由表1、2、3數據可以看出：

（1）8#GK270密煉機主機混煉效果與其它機臺相當，甚至還要優于其它機臺。

（2）經過下輔機后，特別是經過出片機以后差別十分明顯（7#機為雙螺桿擠出壓片機），8#GK270硫變MH-ML的CP值普遍低于1.67，與7#機最高相差達1.92，8#機膠料均勻性明顯不如7#機。所以，確認下輔機是影響膠料混煉不均最主要的因素。

圖1 改造前的開煉機與輸送膠片的寬幅皮帶機

圖2 原裝的2臺開煉機與2條寬幅皮帶機配置的示意圖

表1 正常取樣表1

表2 正常取樣表2

1.3 碎膠浪費嚴重和寬幅皮帶故障停機率高

（1）由于結構設計問題，寬幅皮帶1與寬幅皮帶2之間存在較大縫隙，無法封堵，大量碎膠會滾落到皮帶下方，造成浪費。根據生產統計，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，負載大，軸承極易損壞，維修耗時長，故障停機率占整條生產線的30%以上。

表3 排料后直接取樣（不經過下輔機）

2 項目實施方案

將8#GK270下輔機原Φ660開煉機更換為雙螺桿擠出壓片機。

（1）拆除原Φ660開煉機，并將其作為我司復合壓出線熱喂料供膠機使用，不會出現設備浪費。

（2）將我司一臺舊的TSS-12型雙螺桿擠出壓片機修復，安裝到8#GK270下輔機，這樣只需花費少量維修費用即可，不需要購置新設備，為公司節約大量資金投入。

（3）雙螺桿擠出壓片機與開煉機之間加裝新的膠片輸送裝置。

圖3 原配置的XKY-660開煉機

圖4 雙螺桿擠出機基礎圖

3 項目實施過程

（1）如圖3所示，拆除Φ660開煉機，安裝至復合壓出線作熱喂料供膠機用。

（2）雙螺桿擠出壓片機地基基礎制作。如圖4所示，根據FARREL TSS-12雙螺桿擠出壓片機地腳尺寸及現場實際安裝要求，重新制作設備安裝地基基礎。

（3）雙螺桿擠出壓片機安裝。如圖5所示，按照設備安裝要求施工，并根據現場實際情況，重新配制下料井道；考慮到突發故障停機造成排膠困難隱患，將井道四面全部做成活動門，一旦發生故障，可以保證一個小時之內將膠料清理完畢。

（4）三區溫控系統安裝。如圖6所示，配置安裝智能三區溫控，實現螺桿、機筒、滾筒三區溫度精確控制。

（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、開煉機聯動，為實現自動生產創造條件。

（6）電氣控制系統安裝。重新配置電氣控制系統，優化人機交互界面，實現全線聯動自動生產。

圖5 雙螺桿擠出機安裝示意圖

（7）設備全線調試及生產。如圖9所示，設備安裝完成后，全線聯動調試試車，實現全線自動生產，膠片邊緣圓潤光滑，無爛邊散膠。

4 項目實施后的效果

改造完成后，所取得效果遠遠超出預期，實驗數據見表4。

（1）膠料混煉質量方面

由表4數據可以看出：

（a）8#密煉機下輔機更換擠出機后，其所生產膠種快檢硫變值MH-ML值CPK基本上達到1.33以上，滿足工藝要求。

（b）膠料快檢硫變穩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。

通過下輔機改造采用雙螺桿擠出壓片機后，硫磺分散不均問題得到徹底解決，膠料混煉質量得到大幅提升。

（2）8#密煉機下輔機更換擠出機后，TS027膠料可以取消終煉翻煉（硫變MH-ML波動翻煉），按2011年產量，可減少生產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致的翻煉。

（3）實現全線自動生產，降低了工人勞動強度。

圖6 雙螺桿擠出機的新做的三區溫控系統

圖7 新做的膠皮輸送機與第二臺開煉機實物圖

圖8 新做的膠皮輸送機與第二臺開煉機實物圖

圖9 改造后的雙螺桿擠出機實物圖

表4 改造前后硫變對比

（4）碎廢膠量幾乎為零，杜絕了浪費。

將第一臺壓片機改為擠出壓片機后，8#密煉機散膠量大量減少，按2011年8#機散膠報廢量7 200 kg，散膠報廢可減少123 624元/年。

（5）故障停機率大幅下降，占全線比例由30%以上降至5%以下。

5 結論

終煉密煉機下輔機采用雙螺桿擠出壓片機后相對于采用開煉機，硫磺分散效果得到大幅提升，提高了膠料混煉質量；同時也提高了全線自動化水平，降低了工人勞動強度；另外，封閉式雙螺桿擠出壓片機杜絕了散膠浪費，也更有利于現場衛生和定置管理。

通過本次對比分析研究，也使我們重新認識到下輔機在煉膠過程中所起的作用，改變了以往雙螺桿擠出機對膠料混煉質量幾乎無影響的舊有觀念；這不僅解決了我司膠料質量的瓶頸問題，也給了我們新的啟發。

[1] TSS-12雙螺桿擠出壓片機機械圖紙.美國FARREL公司.

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

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，學士，畢業于青島科技大學（原青島化工學院），本科，橡膠機械工程師，生產設備部副部長，主要從事設備管理、大修、技改、項目策劃與實施、維護保養、預防預測性維修、生產管理、計劃排產、生產調度等工作。

2014-08-08