失重式喂料器介紹及故障分析

李歆 劉格宏 袁洪波

【摘? 要】論述了天津大沽化工ABS裝置摻混單元一二期失重式喂料器的不同之處，簡述了失重式喂料器的工作原理和日常維護工作，分析了失重式喂料器對ABS樹脂產品質量影響因素及故障排查。

【關鍵詞】ABS樹脂;喂料器;開創;申克

1.前言

ABS樹脂是一種兼有丙烯腈的剛性、丁二烯的韌性和苯乙烯的易加工性能的熱塑性工程塑料，廣泛應用在電子、電器、汽車、建筑及生活用品等方面。天津大沽化工40萬噸/年ABS裝置引進沙比克公司乳液接枝本體SAN摻混工藝專利技術，可生產注塑、擠出、管材、阻燃、電鍍五類共17種ABS樹脂，其中包括4種高黑高亮產品。失重式喂料器的運行情況，例如補料模式、運行模式、體積和重量兩種模式切換時間、波動偏差等都對最終產品質量影響很大。

2.失重式喂料器工作原理

2.1失重式喂料器工作原理

①工作原理：單位時間內料斗內部物料失去的重量。

②重量模式：閉環控制系統，即實際流量反饋到控制器后參與計算。

③體積模式：開環控制系統，即流量反饋不參與計算，只是一個測量值。

2.2失重式喂料器常見機器問題

①1為進料口，2為出料口，皆為軟連接，要保持其松弛狀態，否則影響連續下料的穩定性。

②3為保護支架，注意保護支架在調試完成后固定時避免接觸稱體部分。

③注意稱體上不要放置其它東西。喂料器運行過程中，禁止觸摸、碰撞或者踩踏。

3.失重式喂料器在ABS樹脂生產中的應用

3.1天津大沽化工ABS裝置簡介

天津大沽化工40萬噸/年ABS裝置采用沙比克乳液接枝本體SAN摻混工藝，其中摻混單元是通過失重式喂料器將HRG粉、SAN粒子以及助劑按配方比例精確喂送到擠出機，通過擠出機擠出拉條，拉條經過水浴冷卻、造粒機造粒生產出合格的ABS樹脂。摻混單元一期擠出線，采用K-Tron品牌的失重式喂料器;二期擠出線采用Schenck品牌的失重式喂料器。

3.2 K-Tron品牌喂料器介紹及常見故障分析

K-Tron喂料器的組成包括一個進料緩沖罐、一個驅動電機、一個喂料螺桿、一個支撐臺秤系統、一個本地控制器（KCM）和一個人機交互界面（K-Vision）。

3.2.1喂料器流量的控制

失重式喂料的概念就是控制重量的喂料系統。在一極短的時間間隔里，控制器根據重量傳感器上的重量的減少可算出實際流量，即單位時間內重量的減少就可得出實時喂料流量。控制信號稱為驅動命令，此驅動命令可由設定值和實際的喂料流量而得出并傳送至電機控制單元，電機控制單元的輸出電壓正比與此驅動命令信號。為了得到精準的電機轉速，需將速度反饋（或振幅反饋）傳回給控制單元，因為電機轉速（或振幅）代表著期望的控制輸出。當設定值和實際流量存有差異時，控制器就會對驅動命令做出調整，驅動命令的變化會改變電機轉速或振幅從而使得實際流量接近期望的設定值。

3.2.2喂料器的故障分析

當發現喂料器實際運行曲線和設定值偏差明顯偏大時，須將產品切至廢品倉，立刻對該喂料器檢查，首先檢查各軟聯是否正常，軟聯長時間未更換會導致材質變硬，從而變成硬連接，會造成喂料不準，軟聯正常需要檢查排氣閥開度是否偏大過大，排氣閥開度過大，由于負壓較大，可能造成喂料器料斗內部壓力變化較大，從而導致喂料不準，若軟聯和排氣閥開度均正常，喂料器仍波動較大，需要檢查周圍環境是否對其造成干擾，若有外力作用在喂料器上，會導致喂料器水平位置偏移從而造成喂料不準。倘若排除上述原因后喂料器仍處于波動，需停車對喂料器進行校驗，以進一步查找波動原因。

3.3申克喂料器介紹及常見故障分析

針對摻混單元物料特性，SAN粒子采用振動式喂料器，HRG和預混粉料采用螺旋式喂料器。其中SAN振動式喂料器，外界環境對其影響較大，但該喂料器運行很平穩，精度較高，正常生產過程中SAN喂料器故障率較低，只是定期對其進行靜態校驗。

相比SAN喂料器，HRG喂料器故障率較高，故障率最高的是實際運行速率和設定速率偏差過大，甚至出現負值。

圖中上方曲線為HRG喂料器實際運行速率曲線，下方曲線為HRG喂料器凈重曲線。起初發現這類問題，我們對喂料器進行靜態校驗，靜態校驗無誤后再開車，發現問題仍解決不了，又再一次檢查軟聯和排氣裝置，也都沒有問題，為此我們將體積切回重量模式時間適當延長后繼續觀察，發現問題仍得不到解決。

結合廠家和儀表部門，我們將HRG喂料器實際運行曲線和喂料器凈重兩種曲線放在一起對比，發現出現較大波動時剛好喂料器補料結束幾秒鐘，并且有時喂料器補料達不到補料上限就關閥，結合儀表部門現場觀察發現HRG喂料器補料閥開關不順暢，儀表部門將防塵帽更換后，將壓力稍調大，使補料閥開關順暢，此類問題得到明顯改善。

4.結論

由于摻混單元一期和二期采用開創和申克兩種牌子的喂料器，兩種喂料器使用起來各有利弊。開創喂料器操作比較簡單，現場和控制屏都可以操作，且故障率不高，申克喂料器中尤其是SAN振動式喂料器運行起來精度較高，故障率較低，但是像HRG粉末喂料器故障率較高，針對不同故障我們已經找出合理的解決方案，從而使喂料器運行平穩，保證最終產品質量合格。失重式喂料器廣泛應用于化工生產領域，對于生產的穩定起著至關重要的作用，熟悉掌握其結構、原理和在生產實踐中的應用，對今后的生產工作會有很大的幫助。

參考文獻：

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[2]姜衛華，王俊琪.ABS注塑制品色差的研究[J].塑料工業，2009，37（5）：75-77

[3]李輝，影響ABS質量因素及對策.ABS年會論文集

（作者單位：天津大沽化工股份有限公司ABS事業部）