低溫一次法混煉生產(chǎn)線改造

樓朝輝，蔣志強，苗雄生

（杭州朝陽橡膠有限公司，浙江 杭州 310018）

目前，國內(nèi)很多輪胎企業(yè)除配置傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線外，還配置了低溫一次法混煉生產(chǎn)線。低溫一次法混煉生產(chǎn)線一般包括密煉機、0#開煉機或擠出機（出片）、1#～6#低溫開煉機、開煉機（出片）和膠片冷卻線等設(shè)備，加硫黃在1#～6#低溫開煉機上進行。我公司煉膠車間是早期設(shè)計的，廠房縱深長度有限，無法按照常規(guī)的低溫一次法混煉生產(chǎn)布局。為達(dá)到提升產(chǎn)能和產(chǎn)品質(zhì)量的目的，我公司與近江度量衡設(shè)備（上海）有限公司聯(lián)合開發(fā)了適合我公司的低溫一次法混煉技術(shù)，將原來的傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線改造成低溫一次法混煉生產(chǎn)線，取得了令人滿意的效果。

1 改造前混煉生產(chǎn)線布局

輪胎膠料的傳統(tǒng)混煉工藝一般為在密煉機中進行2～3段混煉后再在密煉機上進行加硫黃終煉。改造前傳統(tǒng)混煉（密煉）生產(chǎn)線由上輔機、密煉機、擠出機（出片）和膠片冷卻線組成，生產(chǎn)線布局如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線

2 低溫一次法混煉生產(chǎn)線布局

低溫一次法混煉工藝為生膠、炭黑和小料在密煉機中混煉，混煉膠經(jīng)擠出機壓片，膠片先在輸送帶上暫存，再分別送入4組并聯(lián)的低溫開煉單元，按照工藝要求充分混煉后由輸送帶送至開煉機出片，實現(xiàn)混煉膠自動連續(xù)出片，膠片經(jīng)冷卻線冷卻后疊放。膠料一次混煉結(jié)束后，送終煉密煉機進行加硫黃終煉。低溫一次法混煉生產(chǎn)線布局如圖2所示。

圖2 傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線改造的低溫一次法混煉生產(chǎn)線

3 低溫一次法混煉生產(chǎn)線主要設(shè)備工藝參數(shù)

（1）密煉機

SY410L（或GK400）型密煉機，每車裝膠量為320 kg，煉膠周期為130～150 s，排膠溫度為140～160 ℃。

（2）0#擠出機

XJY-S450ZF錐形雙螺桿擠出機，壓片輥筒配置2把刮膠刀（帶檢測開關(guān)，自動控制），壓片輥筒尺寸為510 mm×1 000 mm，壓片輥筒最高轉(zhuǎn)速為42 m·min-1，電動調(diào)距，電機功率為200 kW。

（3）1#～4#低溫開煉單元

①開煉機輥筒工作直徑為760 mm，輥筒工作長度為2 540 mm，前輥轉(zhuǎn)速為（6.5～65） m·min-1，前后輥筒速比為1∶1.134，液壓伺服閥調(diào)距，擋膠板有效寬度為2 000～2 200 mm（可調(diào)），450 kW/6 P交流變頻主電機（帶編碼器）。

②翻膠裝置

矩形翻膠裝置如圖3所示。耐高溫棉或尼龍織物翻膠皮帶寬度為2 400 mm，厚度為5 mm，長度為17 m，最高轉(zhuǎn)速為70 m·min-1。

圖3 矩形翻膠裝置

③搗膠裝置

搗膠裝置如圖4所示。耐高溫棉或尼龍織物搗膠皮帶寬度為1 300 mm，厚度為5 mm，轉(zhuǎn)速為7.7～70 m·min-1（變頻可調(diào)），搗膠小車速度為5～25 m·min-1（變頻可調(diào)）。

圖4 搗膠裝置

（4）膠料輸送系統(tǒng)

①輸送流程

膠料由0#擠出機壓出后，由輸送帶送至1#～4#開煉單元，不同開煉機的落膠切換采用輸送帶翻轉(zhuǎn)實現(xiàn)。當(dāng)膠料送往1#開煉機時，進膠輸送線對應(yīng)的1#氣缸抬升使膠料落入1#開煉機；膠料送往2#開煉機時，進膠輸送線對應(yīng)的2#氣缸抬升使膠料落入2#開煉機；膠料送往3#和4#開煉機時，膠料前行到進膠輸送帶盡頭，落入3#和4#開煉機。

經(jīng)1#～4#開煉機混煉的膠料從出膠輸送線排出，送往5#開煉機出片。5#開煉機自動操作，系統(tǒng)根據(jù)膠料到達(dá)信號自動啟動，開煉機每車膠料留一部分給下車膠料接頭用，膠片冷卻線的接膠皮帶直接伸入5#開煉機（壓片）的輥筒下方，由接取皮帶直接將膠片送到冷卻線。

②系統(tǒng)參數(shù)

進膠輸送線耐高溫棉織物輸送帶寬度為1 300 mm，厚度為5 mm；出膠輸送線耐高溫棉織物輸送帶寬度為1 000 mm，厚度為5 mm，最高轉(zhuǎn)速為70 m·min-1。

（5）5#開煉機（出片）

5#開煉機輥筒工作直徑為550 mm，輥筒工作長度為1 100 mm，前輥轉(zhuǎn)速為5.5～60 m·min-1，前后輥筒速比為1∶1.09，手動調(diào)距，160 kW/4 P交流變頻主電機。

（6）膠片冷卻線

膠片冷卻線最高速度為60 m·min-1，掛鏈步進驅(qū)動，抓膠器和膠片接取自動控制，膠片疊放人工操作（二樓）。

4 低溫一次法混煉與傳統(tǒng)混煉工藝比較

（1）混煉段數(shù)：傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線混煉段數(shù)一般為2～3，低溫一次法混煉生產(chǎn)線通過低溫開煉單元補充混煉，將混煉段數(shù)減至1，提高了生產(chǎn)效率，降低了能耗。

（2）產(chǎn)能：將傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線混煉段數(shù)按2.5、班產(chǎn)膠料180車、每車膠料0.32 t計，實際有效班產(chǎn)能為180×0.32÷2.5=23.04 t；低溫一次法混煉生產(chǎn)線班產(chǎn)能為180×0.32=57.6 t，較傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線提高1.5倍。

（3）擠出機壓片次數(shù)：傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線擠出機壓片次數(shù)為2～3，低溫一次法混煉生產(chǎn)線擠出機壓片次數(shù)為1，有效降低了能耗和減小了隔離劑用量。

（4）密煉時間：低溫一次法混煉生產(chǎn)線與傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線的密煉時間均為130～150 s。

（5）膠片冷卻線長度：傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線膠片冷卻線長度為36 m，低溫一次法混煉生產(chǎn)線由于壓出膠片溫度降低了60～80 ℃，膠片冷卻線長度縮至25 m，膠片冷卻線占用面積大大縮小。

（6）設(shè)備面積（一樓）：傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線設(shè)備占用面積為216 m2，低溫一次法混煉生產(chǎn)線設(shè)備占用面積為540 m2，多占用的324 m2面積為傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線空地面積。

（7）物流次數(shù)：傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線物流次數(shù)為2～3，低溫一次法混煉生產(chǎn)線物流次數(shù)為1，物流成本降低，現(xiàn)場排放膠料空間減小。

（8）人員配置：每條傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線每班配置3名操作人員，低溫一次法混煉生產(chǎn)線由于擠出機實現(xiàn)了自動出片和裁切功能，每條生產(chǎn)線每班配置2.5～3名操作人員。

（9）輔材消耗：低溫一次法混煉生產(chǎn)線隔離劑用量、信息化條碼卡消耗量、膠架使用次數(shù)大大減小。

（10）混煉膠質(zhì)量：與傳統(tǒng)混煉生產(chǎn)線相比，低溫一次法混煉生產(chǎn)線制備的混煉膠門尼粘度、炭黑分散度等各項性能穩(wěn)定，更好達(dá)到工藝技術(shù)要求。

5 結(jié)語

我公司開發(fā)的低溫一次法混煉技術(shù)適用于傳統(tǒng)混煉裝備改造而成的生產(chǎn)線，并針對輪胎膠料混煉的特點開發(fā)了新型設(shè)備。本設(shè)計低溫一次法混煉生產(chǎn)線有效提高了混煉效率和產(chǎn)能，降低了混煉能耗和膠料成本，提升了混煉膠質(zhì)量。