聚合釜的制造工藝分析

莫修乾,鄭玉磊,邢衛(wèi)嶺

（威海化工機(jī)械有限公司,山東 威海 264200）

聚合釜的制造工藝分析

莫修乾,鄭玉磊,邢衛(wèi)嶺

（威?；C(jī)械有限公司,山東 威海 264200）

介紹了聚丙烯聚合釜在制造過程中的工藝要點(diǎn)，對聚丙烯聚合釜的制造提供了借鑒。

聚丙烯聚合釜；制造；工藝要點(diǎn)

1 前言

聚合釜作為聚丙烯生產(chǎn)工藝過程中的核心設(shè)備，其技術(shù)、性能指標(biāo)直接決定了聚丙烯生產(chǎn)的效率和能力。聚合釜對上下凸緣的同心度、上凸緣密封面與設(shè)備軸線的垂直度以及攪拌器的加工、組裝精度要求高，制造工藝方式直接影響聚合釜的攪拌效果。

2 聚合釜的結(jié)構(gòu)及制造要點(diǎn)

聚合釜主要的大部件分為釜體、攪拌系統(tǒng)，聚合釜的主體結(jié)構(gòu)是由筒體和封頭組成的，它們是聚合釜的主要承壓部件。

圖1 聚合釜簡圖

2.1 釜體制造工藝要點(diǎn)分析

聚合釜對上下凸緣的同心度、上凸緣密封面與設(shè)備軸線的垂直度要求高，制造過程中所選擇的工藝方式和方法直接影響聚合釜各個(gè)主要尺寸，對設(shè)備的生產(chǎn)效率有很大的影響，同時(shí)設(shè)備垂直度、橢圓度也會影響攪拌效果。

（1）封頭上凸緣用于連接釜體與軸系，它與釜體中心的垂直度、同軸度直接影響攪拌裝置的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。為了避免焊接人孔對上凸緣加工精度的影響，先將人孔與上封頭組對、焊接完成后，將上凸緣與封頭組焊時(shí)，為保證同軸度、垂直度要求，以加工好的封頭下端面基準(zhǔn)線進(jìn)行上凸緣的加工，凸緣到設(shè)備法蘭端面高度偏差+3～5mm，然后精加工上凸緣密封面，保證上凸緣密封面與設(shè)備軸線垂直度允差≤0.1mm，水平度允差≤0.5mm。

（2）上、下凸緣同心度，是保證攪拌器有效運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件。以往組對時(shí)用工裝軸輔助組對上封頭與筒體，工裝軸需要車床按軸類零件尺寸精度加工，法蘭盤與工裝軸焊接后精加工，工裝軸與法蘭盤下端面垂直度≤0.05mm，調(diào)節(jié)組對間隙保證上、下凸緣同心度，但由于工裝軸同下凸緣之間必然存在公差配合，同時(shí)工裝軸越長，工裝軸下端的精度越難保證，因此組對的結(jié)果，偏差在2-3mm。

經(jīng)過不斷的摸索和探索，將激光指向儀用在組對過程中。筒體內(nèi)設(shè)檢驗(yàn)支撐胎將筒體撐圓保證筒體的橢圓度，支撐胎中間部分是帶刻度的有機(jī)玻璃，支撐胎與筒體接觸部分墊膠皮墊，防止損傷復(fù)層表面，保證支撐胎與筒體兩端面平行。用激光指向儀測量下凸緣與設(shè)備中心線同軸度，調(diào)整組對間隙保證下凸緣與設(shè)備中心線同軸度，先將下封頭定位后焊接。上封頭組對時(shí)，制作一個(gè)法蘭盤將激光指向儀與上凸緣連接，在下凸緣孔部位放置帶刻度的有機(jī)玻璃，激光指向儀光束同時(shí)穿過筒體支撐胎的有機(jī)玻璃的定位點(diǎn)指向下凸緣部位的定位點(diǎn)，通過激光指向精確定位，這樣組對的精度在0.5-1mm之間。

組對上封頭基本數(shù)據(jù)對比

經(jīng)比較：上下凸緣同心度及上凸緣密封面應(yīng)與容器軸線垂直度更加精確，能更好的保證攪拌器的運(yùn)轉(zhuǎn)效果，使用激光指向儀相比使用工裝軸操作更方便，同時(shí)能節(jié)約工人工時(shí)，降低工作強(qiáng)度和難度。

圖2 工裝軸組對上封頭

圖3 激光指向儀組對上封頭

2.2 攪拌裝置制造要點(diǎn)

制造時(shí)保證上下凸緣的同心度、上凸緣密封面與設(shè)備軸線的垂直度、筒體的橢圓度，能夠保證攪拌器與上凸緣密封面垂直，而光有這些還不能達(dá)到最好的效果，只有提高攪拌器的制造精度，才能保證螺帶攪拌器與筒體的間隙，以及刮刀與下封頭的間隙，從而改善攪拌效果，提高生產(chǎn)效率。

聚合反應(yīng)物料黏度高，一般選用螺帶式攪拌器，此處分析螺帶式攪拌器的制造工藝。為了達(dá)到更好的攪拌效果，在螺帶式攪拌器下端增加了兩個(gè)利用仿形原理制作的刮刀裝置，刮刀、螺帶及其附屬部件左右刮刀支撐、角鋼刮刀采用數(shù)控切割，封頭刮刀留10mm加工量待組裝螺帶式攪拌器時(shí)配下封頭切割打磨，螺帶采用專用模具熱壓成型。

圖4 組裝攪拌器工裝

攪拌裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)精度，除保證釜體凸緣及軸系各零部件的制作精度外，還要保證攪拌裝置的組裝精度，為此制作一套工裝，以檢查各項(xiàng)指標(biāo)。將攪拌器放置在兩個(gè)專用支架上，調(diào)節(jié)支架保證攪拌器水平。在攪拌器的圓周方向拉一條0.5mm的鋼絲，在刮刀部分安置一個(gè)封頭樣本，以此模仿筒體、封頭，轉(zhuǎn)動攪拌器，通過調(diào)節(jié)螺栓連接處的間隙，將攪拌器基本調(diào)整到位，若仍有偏差，需要配合切割打磨，保證刮刀與下封頭內(nèi)壁距離在360°范圍內(nèi)間隙10±3mm，螺帶攪拌器距筒體內(nèi)表面間隙10±1mm。

螺帶式攪拌器在加工完成后要進(jìn)行靜平衡實(shí)驗(yàn)，為了防止物料掛壁現(xiàn)象，平衡試驗(yàn)合格后攪拌器表面光潔度和防腐處理。

2.3 試運(yùn)轉(zhuǎn)

攪拌器組裝后，攪拌軸機(jī)械密封軸封處的徑向擺動量≤0.06mm，軸向竄動量±0.2mm，測攪拌軸下端擺動量≤1.5mm。經(jīng)測試，以水代料進(jìn)行聚合釜試運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)測試，符合設(shè)計(jì)要求。

3 結(jié)束語

通過聚丙烯反應(yīng)釜的制造工藝改進(jìn)，掌握了聚合釜的制造技術(shù)，并使該設(shè)備更加貼合實(shí)際生產(chǎn)的使用。設(shè)備運(yùn)行兩年，該聚丙烯聚合釜運(yùn)轉(zhuǎn)正常，攪拌效果良好，物料攪拌均勻，經(jīng)濟(jì)效益顯著。