密炼机下辅机采用双螺杆挤出压片机与开炼机的对比分析

贺建浩，黄营芬，彭森明

(广州市华南橡胶轮胎有限公司，广东 广州 511400)

密炼机下辅机采用双螺杆挤出压片机与开炼机的对比分析

贺建浩，黄营芬，彭森明

(广州市华南橡胶轮胎有限公司，广东 广州 511400)

一直以来，行业内普遍认为，双螺杆挤出压片机作为密炼机下辅机使用对胶料的混炼效果影响几乎可以忽略不计，另外考虑到突发故障停机排胶困难等缺陷。目前行业内，轮胎终炼胶生产线下辅机多为双开炼机配置。但是，这种双开炼机配置会出现终炼胶硫变波动大、胶料混炼不均等情况，直接影响到了我司的产品质量，经过我司认真研究分析，并通过实际改造论证，证实下辅机采用双螺杆挤出压片机在提升终炼胶硫磺分散效果方面相对于采用开炼机有着明显优势。

密炼机；下辅机；双螺杆挤出压片机；开炼机；终炼胶；硫磺分散

胶料混炼是轮胎生产工艺流程中第一道工序，是龙头，也是最为重要的工序之一。胶料混炼质量直接系统性的决定了轮胎成品品质。特别是终炼胶，硫磺分散均匀性是衡量其混炼质量的一个重要指标。

一直以来，我司8#GK270密炼机所生产的终炼胶硫变波动非常大，胶料混炼不均，直接影响到了我司的产品质量。后经设备、研发、质管、生产等多部门联合作对比试验，最终确定了问题所在。实施了此次8#GK270下辅机改造项目，并取得了十分理想的效果。

1 项目实施前的情况及存在的问题

1.1 项目实施前的设备配置

如图1、图2所示，原8#GK270密炼机下辅机为双Φ660开炼机配置，开炼机1仅作为压片机使用，将胶坨压成片直接输送给开炼机2，没有翻炼功能。而其它终炼生产线均为双螺杆挤出压片机+开炼机配置。

1.2 硫变波动大，胶料混炼不均

我司另有一条7#GK270密炼生产线，下辅机即采用双螺杆挤出压片机+开炼机配置，与8#GK270密炼机相比，除了下辅机其它配置全部相同，但硫磺分散效果却差别非常大。2011年，设备、研发、质管、生产等多部门联合作对比试验，主要胶料硫变对比试验数据及结论见表1、表2、表3。

由表1、2、3数据可以看出：

（1）8#GK270密炼机主机混炼效果与其它机台相当，甚至还要优于其它机台。

（2）经过下辅机后，特别是经过出片机以后差别十分明显（7#机为双螺杆挤出压片机），8#GK270硫变MH-ML的CP值普遍低于1.67，与7#机最高相差达1.92，8#机胶料均匀性明显不如7#机。所以，确认下辅机是影响胶料混炼不均最主要的因素。

图1 改造前的开炼机与输送胶片的宽幅皮带机

图2 原装的2台开炼机与2条宽幅皮带机配置的示意图

表1 正常取样表1

表2 正常取样表2

1.3 碎胶浪费严重和宽幅皮带故障停机率高

（1）由于结构设计问题，宽幅皮带1与宽幅皮带2之间存在较大缝隙，无法封堵，大量碎胶会滚落到皮带下方，造成浪费。根据生产统计，废胶约600 kg/月，全年约7 000 kg以上。

（2）宽幅皮带总宽约1 800 mm，皮带辊重约200 kg，负载大，轴承极易损坏，维修耗时长，故障停机率占整条生产线的30%以上。

表3 排料后直接取样（不经过下辅机）

2 项目实施方案

将8#GK270下辅机原Φ660开炼机更换为双螺杆挤出压片机。

（1）拆除原Φ660开炼机，并将其作为我司复合压出线热喂料供胶机使用，不会出现设备浪费。

（2）将我司一台旧的TSS-12型双螺杆挤出压片机修复，安装到8#GK270下辅机，这样只需花费少量维修费用即可，不需要购置新设备，为公司节约大量资金投入。

（3）双螺杆挤出压片机与开炼机之间加装新的胶片输送装置。

图3 原配置的XKY-660开炼机

图4 双螺杆挤出机基础图

3 项目实施过程

（1）如图3所示，拆除Φ660开炼机，安装至复合压出线作热喂料供胶机用。

（2）双螺杆挤出压片机地基基础制作。如图4所示，根据FARREL TSS-12双螺杆挤出压片机地脚尺寸及现场实际安装要求，重新制作设备安装地基基础。

（3）双螺杆挤出压片机安装。如图5所示，按照设备安装要求施工，并根据现场实际情况，重新配制下料井道；考虑到突发故障停机造成排胶困难隐患，将井道四面全部做成活动门，一旦发生故障，可以保证一个小时之内将胶料清理完毕。

（4）三区温控系统安装。如图6所示，配置安装智能三区温控，实现螺杆、机筒、滚筒三区温度精确控制。

（5）胶片输送装置安装。如图7、8所示，重新配置胶片输送装置，速度变频控制，并与双螺杆挤出压片机、开炼机联动，为实现自动生产创造条件。

（6）电气控制系统安装。重新配置电气控制系统，优化人机交互界面，实现全线联动自动生产。

图5 双螺杆挤出机安装示意图

（7）设备全线调试及生产。如图9所示，设备安装完成后，全线联动调试试车，实现全线自动生产，胶片边缘圆润光滑，无烂边散胶。

4 项目实施后的效果

改造完成后，所取得效果远远超出预期，实验数据见表4。

（1）胶料混炼质量方面

由表4数据可以看出：

（a）8#密炼机下辅机更换挤出机后，其所生产胶种快检硫变值MH-ML值CPK基本上达到1.33以上，满足工艺要求。

（b）胶料快检硫变稳定性比更换前有明显提高，其中TS027硫变值MH-ML cpk最高可提高5.5，PS407H硫变值MH-ML cpk最高可提高4.2，效果十分明显。

通过下辅机改造采用双螺杆挤出压片机后，硫磺分散不均问题得到彻底解决，胶料混炼质量得到大幅提升。

（2）8#密炼机下辅机更换挤出机后，TS027胶料可以取消终炼翻炼（硫变MH-ML波动翻炼），按2011年产量，可减少生产1 111 356 kg（约5 556份），可减少加工及能耗成本119 352元/年；其它胶种也可减少混炼不均导致的翻炼。

（3）实现全线自动生产，降低了工人劳动强度。

图6 双螺杆挤出机的新做的三区温控系统

图7 新做的胶皮输送机与第二台开炼机实物图

图8 新做的胶皮输送机与第二台开炼机实物图

图9 改造后的双螺杆挤出机实物图

表4 改造前后硫变对比

（4）碎废胶量几乎为零，杜绝了浪费。

将第一台压片机改为挤出压片机后，8#密炼机散胶量大量减少，按2011年8#机散胶报废量7 200 kg，散胶报废可减少123 624元/年。

（5）故障停机率大幅下降，占全线比例由30%以上降至5%以下。

5 结论

终炼密炼机下辅机采用双螺杆挤出压片机后相对于采用开炼机，硫磺分散效果得到大幅提升，提高了胶料混炼质量；同时也提高了全线自动化水平，降低了工人劳动强度；另外，封闭式双螺杆挤出压片机杜绝了散胶浪费，也更有利于现场卫生和定置管理。

通过本次对比分析研究，也使我们重新认识到下辅机在炼胶过程中所起的作用，改变了以往双螺杆挤出机对胶料混炼质量几乎无影响的旧有观念；这不仅解决了我司胶料质量的瓶颈问题，也给了我们新的启发。

[1] TSS-12双螺杆挤出压片机机械图纸.美国FARREL公司.

[2] TSS-12双螺杆挤出压片机大修、安装、电气资料. 桂林君威机电科技有限公司

Contrast analysis of twin-screw extrusion sheet mill and open mill in mixing down stream

Contrast analysis of twin-screw extrusion sheet mill and open mill in mixing down stream

He Jianhao,Huang Yingfen,Peng Senming
(Guangzhou south China rubber tyre co., LTD. ,guangzhou ,511400,Guangdong)

for a long time, the industry is generally believed that twin-screw extrusion sheet mill used as a kind of mixing down stream has almost no effect in rubber mixing , and considering the unexpected downtime defects and diffcult to dump . At present , fnal rubber mixing production line down stream is mostly twin-screw extrusion sheet mill confguration. However, fnal rubber mixing sulphur will be increased volatility and rubber mixing unequal in this twin-screw mixing machine configuration ，and affects the quality of our products directly. After our serious analysis and the actual argument, confirmed that the auxiliary machine adopts the twin-screw extrusion sheet mill has the obvious advantages in rubber mixing sulphur distribution effect aspects relative to the mixing equipment.

mixer; down stream machine; twin screw extrusionsheet mill; open mill; fnal rubber mixing; sulfur scattere

TQ330.43

：1009-797X(2015)03-0038-05

BDOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.03.007

（XS-04）

贺建浩（1980-），男，学士，毕业于青岛科技大学（原青岛化工学院），本科，橡胶机械工程师，生产设备部副部长，主要从事设备管理、大修、技改、项目策划与实施、维护保养、预防预测性维修、生产管理、计划排产、生产调度等工作。

2014-08-08