旋轉式造粒頭在鄰甲酚醛樹脂行業的應用

程曉

摘 要：本文介紹了Rotoform3000旋轉造粒頭的結構、原理以及在鄰甲酚醛環氧樹脂行業的應用。

關鍵詞：旋轉造粒頭;結構;原理;維護保養

前言：

鄰甲酚醛環氧樹脂造粒主要達到兩個目的：①將脫溶劑產出的熔融樹脂快速、有效地轉換成固體顆粒 ，滿足生產工藝和安全環保的要求 ;② 以期得到形狀規整、粒度均勻 、性能穩定、利于使用 （包裝運輸、儲存和客戶需求 ） 的成品顆粒。為達到以上目的，巴陵石化樹脂部鄰甲酚醛環氧樹脂裝置選用德國山特維克回轉鋼帶冷凝器造粒工藝，設備型號為：Rotoform3000。

1 Rotoform3000造粒工藝過程：

如下圖1所示，Rotoform3000造粒機屬于旋轉帶式冷凝造粒成套設備，由旋轉造粒頭和鋼帶冷卻器兩部分組成。其工藝流程是熔融樹脂經泵送過濾后輸入旋轉造粒頭，然后滴落到鋼帶冷卻器上，顆粒冷卻固化后在鋼帶末端卸料包裝。筆者結合生產實際，對Rotoform3000旋轉造粒頭闡述自己的理解和認識。

2? 旋轉造粒頭的結構組成：

旋轉造粒頭的結構[1]如下圖2所示：

1.1? 產品刮料器：

產品刮料器內有熱媒循環通道，同時產品刮料器的凹面與外轉筒凸面一致，刮板裝在刮料器的下部，位于兩個面的間隙之間，由能耐高溫達200℃的四氟材料組成。它將粘附在外轉筒表面的物料在轉動時刮到轉筒內。

1.2? 定子：

定子是一圓柱形金屬棒，其內部由大通孔物料槽以及小通孔熱媒流通通道組成。為了防止經泵輸送到定子內的物料冷卻，需由加熱通道通入熱媒，調整熱媒管路閥門控制伴熱溫度，保持物料所需的熔融溫度，使其達到造粒溫度 。

1.3? 石墨滑塊：

該石墨滑塊具有良好耐高溫能力、抗熱震性能力以及潤滑性能。主要是為了保持外轉筒和定子有一定的間隙，確保運轉穩定。

1.4? 計量桿：

計量桿安裝在物料槽中，它的主要作用是穩定熔融物料的流量及壓力，使熔融物料均勻分布。計量桿的結構如圖3所示：

定子物料槽與下方十個噴嘴相連通，噴嘴功能升壓、均化通道內物料壓力。經過噴嘴后的物料壓力在軸線方向趨于一致，再進入二次均化腔進行二次壓力平衡[2]。經過均化腔后的物料可基本保證物料壓力沿軸線方向均等。均化后的物料通過桿上數十個均布出料孔滴落在外轉筒內壁由旋轉離心力作用順著筒壁孔洞甩出滴落在底部鋼帶上，形成一顆顆晶瑩剔透的圓粒。

1.5? 外轉筒：

外轉筒是帶有數十排通孔的套筒.繞定子作回轉運動 ， 外轉筒的兩端各有定心環及密封環，防止形變同時保證密封完好。

3? 旋轉造粒頭的結構組成：

熔融物料由輸送泵泵入造粒頭定子物料槽中，帶有保溫通道及物料槽的定子，其底部均勻分布10個物料噴嘴，噴嘴下部是物料均勻分布所用計量桿。外部裝有帶有數十排呈一定規則排列通孔的外轉筒。當外轉筒繞定子作回轉運動時，外轉筒上的小通孔經過定子底部時，均勻擠出的物料就會通過筒壁上的小孔甩出，落到下方冷卻鋼帶的上。冷卻鋼帶與旋轉造粒機的外轉筒以相同的線速度運行，熔融物料相對鋼帶靜止滴落，物料成品可保證液滴的圓形形狀 。

4? 旋轉造粒頭在設計制造中需要注意的問題：

4.1 外轉筒的轉速設計為可調，以滿足不同工況。調速范圍控制在800r/min-3000r/mim。

4.2外轉筒的橢圓度控制在±0.8mm之間且光潔平滑，外轉筒與計量桿上的通孔必須光滑，內表面拋光處理，表面粗糙度要求達到Ra0.8標準，以減少樹脂“掛壁”現象 。

4.3 機封密封內軸承的潤滑脂選用高溫潤滑脂，可耐溫達260℃。

4.4 刮料器的壓條選擇耐高溫且自帶潤滑功能的四氟材料，可耐溫達200℃。

5? 造粒機頭的維護保養：

旋轉造粒機頭屬于高溫轉動設備，由于物料的特殊性，要想延長其使用周期和使用壽命，必須正確操作維護保養該設備，同時做好以下工作：

5.1 正確操作：

啟動前應檢查定子和刮料器的伴熱溫度，這個溫度取決于相應產品的熔融溫度，人工測溫達標后，檢查外滾筒與鋼帶之間的距離，按產品所需顆粒粒徑調整外轉筒與鋼帶間隙，可調范圍在1mm-4mm之間。以上條件確認無誤后，啟動設備，開始造粒生產。生產結束時，要保持造粒頭旋轉，用氮氣吹掃管道和造粒頭，直至無物料滴落，后停下造粒設備。

5.2產品切換：

鄰甲酚醛環氧樹脂產品主要生產以下幾種代號的規格產品[3]，其技術指標如下：

由上表可以看出，A、B、C屬于低軟化點產品，D屬于高軟化點產品，由于產品軟化點不同，造粒頭伴熱的溫度也就不盡相同。對于低軟化點產品選取180℃±5℃伴熱達到預設溫度后開始啟動造粒頭，對于高軟化點的產品選取195℃±5℃伴熱達到預設溫度后開始啟動造粒頭。針對低軟化點產品切換至高軟化點產品時，必須先用氮氣將管道和造粒頭吹空，直至無物料滴落，以防高溫伴熱將低軟化點產品焦化堵塞計量桿;由高軟化點產品切換至低軟化點產品時，必須先用氮氣將管道和造粒頭吹空，直至無物料滴落，以防伴熱不足以熔融高軟化點物料從而堵塞計量桿。必要時由高軟化點產品切換至低軟化點產品時，需要清理計量桿。同時由于物料粘度也不同，在實際運行中要根據進料量、產品特性，適時的調整鋼帶和造粒頭的轉速以及外轉筒與鋼帶間距，以確保造粒均勻，粒徑滿足客戶需求。

5.3正確維護保養：

旋轉造粒機在樹脂生產造粒的過程中經常會出現一些故障。為此操作時要正確的維護保養，筆者將生產中常見的故障、原因及處理措施歸納如下：

6 結束語：

從Rotoform3000造粒頭在巴陵石化鄰甲酚醛環氧樹脂生產應用情況來看，該造粒頭將熔融樹脂物料直接造粒冷卻固化，省去了后續破碎造粒等工序，節約資源;造粒外形均勻穩定、無粉塵，極大的改善了勞動環境。

參考文獻：

[1] 劉廣文編.造粒工藝與設備[].北京.忽而學工業出版社.2011.8：179-197

[2] 謝永波，李書勤，鄒英杰，閆少義，丁延彬.旋轉式造粒機的設計與應用. 化工裝備技術 第24卷 第4期 2003：7-10

[3]10000t/a鄰甲酚醛環氧樹脂裝置崗位操作法 .2011.11：1