擠壓造粒機(jī)模板產(chǎn)能優(yōu)化方案

徐達(dá)，劉慶龍，周雪松，劉峰

（1.中國石油吉林石化公司， 吉林 吉林 132022）

（（2. 中國石油大連石化公司第五聯(lián)合車間， 遼寧 大連 116000）

1 擠壓造粒機(jī)模板相關(guān)參數(shù)

德國科備隆ZSK350擠壓造粒機(jī)模板規(guī)格為φ818×103mm，孔徑為φ3.2mm×3752個；設(shè)計(jì)產(chǎn)能為45t/h，聚合物流體平均比熱為2kJ/kg·℃，聚合物熱流體質(zhì)量流量為1200kg/t，熱流體在過濾網(wǎng)前溫度為240℃，熱流體從模板擠出時溫度為230℃。

2 擠壓造粒機(jī)模板堵孔后特性分析

2.1 模板所用材料特性

本次堵孔所用造粒模板本體材料1Cr13馬氏不銹鋼材料（對應(yīng)國外材料牌號：美國AISI 410、ASTM S41000、日本SUS410），采用真空脫氣重溶冶煉法煉制，按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Ⅳ鍛件驗(yàn)收。在這里，主要討論其抗拉屈服強(qiáng)度，δs≧380MPa。

2.2 生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的應(yīng)力

由于生產(chǎn)過程為擠壓成型，在其生產(chǎn)過程中必然產(chǎn)生各種應(yīng)力。主要討論其抗拉屈服強(qiáng)度δs。

2.3 抗拉屈服強(qiáng)度的計(jì)算

在生產(chǎn)過程中，物料對模板的應(yīng)力由孔徑、孔數(shù)、溫度、產(chǎn)能等確定，其計(jì)算公式為：

式中：δs -抗拉屈服強(qiáng)度，MPa；W -聚合物熱流體質(zhì)量流量，kg/t；R -設(shè)計(jì)產(chǎn)能，t；CP -聚合物流體平均比熱，kJ/kg·℃；T1 -熱流體在過濾網(wǎng)前溫度，℃；T2-熱流體從模板擠出時溫度，℃；H -造?？讛?shù)量；D -造?？字睆剑琺m；K -系數(shù)，為0.15，mm/kJ。

根據(jù)要求，更改造粒帶模孔數(shù)以達(dá)到提高單孔出料速度的目的，這樣勢必會增大物料對模板產(chǎn)生的應(yīng)力，增大模板的負(fù)荷。

具體數(shù)值如下：

（1）模板造粒帶堵孔前（設(shè)計(jì)值），即孔數(shù)為3752個：

此時，模板抗拉屈服強(qiáng)度完全在可承受范圍內(nèi)，可以正常使用。

（2）模板造粒帶堵孔10%后，即孔數(shù)為3377個：

此時，模板抗拉屈服強(qiáng)度在可承受范圍內(nèi)，可正常使用。

（3）模板造粒帶堵孔12%后，即孔數(shù)為3300個：

此時，模板抗拉屈服強(qiáng)度處于模板可承受范圍的臨界值，不建議使用。

（4）模板造粒帶堵孔15%后，即孔數(shù)為3190個：

此時，模板抗拉屈服強(qiáng)度超出模板可承受范圍，不可使用。

綜上可得出結(jié)論：模板造粒帶堵孔率≦10%，模板可以正常使用。

3 擠壓造粒機(jī)模板堵孔方案

對ZSK350擠出機(jī)φ818×103mm的模板造粒帶進(jìn)行堵孔，以達(dá)到提高造粒?？椎哪康摹Ｔ０逶炝？讛?shù)量為3752個，孔徑為φ3.2mm，預(yù)計(jì)堵孔率10%。

考慮到物料流動性、模板承受壓力、堵孔牢固性等因素，堵孔方式如圖1所示，共計(jì)堵孔378個。

圖1 模板造粒帶堵孔示意圖

4 擠壓造粒機(jī)模板堵孔后機(jī)組參數(shù)變化

根據(jù)前面計(jì)算得出模板出料速度在造粒帶堵孔后會增加，擠壓造粒機(jī)組開車經(jīng)過估算需要調(diào)整進(jìn)刀壓力和切粒機(jī)轉(zhuǎn)速。將切粒機(jī)進(jìn)刀量由原來的52bar提高至58bar，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速由原來460rpm提高至550rpm，開車后粒子飽滿。除了水下切粒系統(tǒng)有調(diào)整后，其它機(jī)組參數(shù)變化不大，如筒體溫度、熔融泵出口壓力、模板前壓力等均為出現(xiàn)大變化，模板堵孔成功。

圖2 堵孔前切粒機(jī)運(yùn)行參數(shù)

圖3 堵孔后切粒機(jī)運(yùn)行參數(shù)

5 取得的效果

由于現(xiàn)有裝置負(fù)荷為35t/h，與模板設(shè)計(jì)負(fù)荷相差10t/h，模板?？子捎谔畛洳蛔隳？锥氯^快，通過采取的模板造粒帶堵孔技術(shù)提高了模板單孔出料速度和負(fù)荷，切粒更加飽滿，提高模板運(yùn)行時的造粒帶?？资褂眯?。

6 結(jié)論

綜上所述，模板造粒帶堵孔看似較簡單，但是需要考慮到堵孔后物料對模板的沖擊應(yīng)力、物料對切刀的沖擊等。需認(rèn)真分析模板單孔速度提升對機(jī)組運(yùn)行安全帶來的影響，特別是裝置降產(chǎn)時機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。擠壓造粒機(jī)模板堵孔成功是