醇解第二粉碎機長周期運行的探討

袁川（四川大學，四川 成都 610064）

醇解第二粉碎機長周期運行的探討

袁川（四川大學，四川 成都 610064）

影響醇解第二粉碎機長周期運行的幾個重要因素，刀具、PVA產品特性和粉碎機結構分別做了介紹。對作為刀具材料的T10、Cr12MoV和9Mn2V進行了對比分析，提出了醇解第二粉碎機刀具材質的選擇及其熱處理方案；提出了醇解各列應按粉碎機的能力合理排產；對二粉刀盤結構如何影響二粉能力做了分析，提出了合理的刀盤設計結構。

刀具材質；熱處理；PVA物性；

聚合工段送入的聚醋酸乙烯(PVAC)甲醇溶液與堿催化劑按一定比例投入混合機，通過混合機混合，流入皮帶式醇解機的皮帶上。隨著皮帶傳動，混合液在皮帶上凝固、析出、固化，到醇解機出口，PVA和母液成為一體，形成富有彈性厚板狀物料，然后經粉碎、壓榨、干燥得到成品聚乙烯醇（PVA）。一粉、二粉的運行情況將直接影響到上、下游設備，成為影響整個醇解系列平穩運行至關重要的角色。

1 醇解二粉刀具對設備的影響

1.1 醇解二粉技術特性

二粉技術規格表

外形尺寸轉子尺寸轉速固定刀數量圓盤刀數量2755mm*2550mm*1310mm Φ700mm*1190mm 437 rpm 12枚17枚或34枚

醇解二粉的運行周期取決于固定刀和轉刀的材質選擇，轉刀與固定刀間隙，維護和保養。

1.2 刀具材料的選擇、熱處理及維護

二粉固定刀的規格如圖所示,圖1

第二粉碎機固定刀示意圖

1.2.1 刀具材質的選擇

對刀片的要求有高的耐磨性、高的硬度，同時具有一定的韌性。通常使用的材料有T10碳素工具鋼、9CrSi低合金工具鋼(不加入對比分析)、Cr12MoV高碳高鉻模具鋼和9Mn2V冷作模具鋼。三種材料均具有較高的硬度和耐磨性，T10綜合力學性能不如后者，可用于物料硬度不太大和生產能力較低的塑料切削設備上。Cr12MoV和9Mn2V均具有較低的碳含量，由于加入了少量Mo、V元素，因此具有較好的熱加工性，較好的碳化物分布和較好的沖擊韌性。

1.2.2 刀具的熱處理刀具下料后進行鍛造，毛坯鍛件需進行退火處理。Cr12MoV退火后的硬度要求，布氏硬度207～255HB,9Mn2V退火后的硬度要求小于等于229HB。刀片在進行熱處理時，應選擇合適的淬火溫度，以減少刀片的淬火變形，Cr12MoV和9Mn2V熱處理后硬度要求分別為55～63HRC和60～62HRC,要求刀片熱處理后進行時效和精磨，以滿足工藝需求。Cr12MoV和9Mn2V均具有良好的力學性能和熱加工性，淬火變形小，均可作為刀具選擇的合適材料。

1.3 刀具的維護及其注意事項

醇解二粉的切削能力很大一部分原因體現在刀具的“鋒利”程度，可利用工藝停車、轉產的機會，對二粉的回轉刀、固定刀等突起部分進行清掃并檢查刀具。磨損和崩刃的及時進行更換，定期磨二粉轉刀。并做好下游設備的隔離盲段，防止因為刀具的松動、脫落造成大面積的破壞。

2 不同設計的刀盤和刀頭對二粉能力的影響

2.1 二粉刀盤、刀頭技術參數

現役二粉轉子軸徑和長度均為700*1190mm,但安裝的刀盤數量和刀頭數不同，分別有34刀盤15刃、17刀盤15刃和34刀盤20刃三種規格。

34刀盤在轉子上的安裝位置關系 17刀盤在轉子上的安裝位置關系

2.2 比較三種不同技術參數的二粉

2.2.1 刀盤數不變，刀頭數變化

刀頭均布在R=350mm的外圓上，15刃兩刀頭之間的圓心角θ=24*2π/360=2π/15；20刃兩刀頭之間的圓心角θ`=18*2π/ 360=π/10。L為兩刀頭間的弧長，則L=350*2π/15=146.5mm,L`= 350*π/10=109.9mm，容屑槽體積V與L和容屑深度H成正比關系。

受轉子強度要求和動平衡精度，20刃轉子較難依靠增加容屑深度來彌補容屑體積的減少，由此可以看出15刃和20刃即使設計對應比例尺寸的容屑槽，隨著刀頭的增加會導致刀刃之間容屑槽體積的減少，對二粉的能力有所影響。

3.2.2 刀頭數不變，刀盤數變化

二粉轉子長度均為1190mm,17刀盤的厚度D=1190/17=70mm,34刀盤的厚度D`=1190/34=35mm。刀盤在同樣的刀頭數下，厚度減小，軸向距離不變的情況下，軸向刀頭數減少。相鄰刀盤安裝角度固定錯開1°15′，則隨著刀盤寬度的增加，單位距離刀頭徑向分布數減小。筆者認為以上兩種情況，在設備負荷一定的情況下，增加刀盤上的刀頭數和增大刀盤的厚度均會降低二粉的能力。

3 結語

本文分別對二粉刀具的材質選擇，熱處理過程做了部分的介紹，Cr12MoV和9Mn2V擁有優秀的力學和熱處理性能，可作為二粉刀具的合適材料。應對不同系列的PVA產品，應按設備能力進行合理排產并二粉刀具定期檢查，做好設備的維護、保養工作，以降低設備損耗和能耗。對不同技術參數的二粉做了對比，得出多刀盤、少刀頭的結構更適合二粉的平穩運行。

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袁川（1987-），男，重慶長壽人，四川大學工程碩士，主要從事化工設備管理研究。