擠壓機開車與操作要點及注意事項

楊力蘇

摘 要：為配合Spherizone工藝，本車間購置了科貝隆的擠壓機系統(tǒng)。按照工作原理，擠壓機可分為濕式擠壓機和干式擠壓機兩種。無論是濕式擠壓機還是干式擠壓機都是由以下幾個部件組成：主電機、減速器、下料斗、螺桿、筒體、模頭裝置、切刀和振動篩等。

關(guān)鍵詞：擠壓機;裝置;設(shè)備

1 濕式擠壓機是指先將切粒水注入切粒室，之后切刀和物料再進入切粒室，開始切粒，切粒過程在充滿水的環(huán)境中。無論是交流或是直流電動機，都可用來驅(qū)動擠壓機機鏜內(nèi)的螺桿。大多數(shù)擠壓機的電動機都有一個傳動和變速裝置，可用來調(diào)控螺桿轉(zhuǎn)速。螺桿將物料向壓模方向推進，壓力可達幾百個大氣壓，因此必須有一個止推軸承，以支持螺桿使之保持在中軸線上運轉(zhuǎn)，并吸收螺桿產(chǎn)生的推力。喂料裝置由干料喂料器和液體喂料器組成。事先拌勻的干料存于喂料器上方的料斗或料倉內(nèi)。液體配料通過正壓排出泵、可變注孔和可變頭或水輪進行計量。均勻地喂入干料和液體配料是濕式擠壓機進行恒定作業(yè)的必要保證。

2干式擠壓機的工作要求三同時。設(shè)備壓輥水平布置，物料通過自動上料到垂直送料料倉，在變速螺桿的作用下均勻送到壓輪部位，物料再通過壓輪擠壓成片狀，片狀物料在經(jīng)過破碎裝置粉碎成小的塊狀物料，在進入切粒機將小的塊狀物料切成粒料，后根據(jù)客戶的需要通過振動篩得到所需顆粒。科貝隆的擠壓機屬于干式擠壓機，在生產(chǎn)過程中采用的是PLC和觸摸屏來控制的，操作簡單，工藝參數(shù)直觀，便于查找和記錄。

粉料經(jīng)過高溫筒體，擠壓成型后經(jīng)過模板進入切粒室，無論切粒室是否充滿切粒水，切割這種又熱又粘的物料并非易事。擠壓機模具通常使用的切刀有三種：一種是螺桿和機鏜壓縮方式的高速轉(zhuǎn)刀，裝在擠壓機壓模面板的中央位置;第二種是飛刀，其旋轉(zhuǎn)軸線處于機鏜縱軸線側(cè)面，這比裝在中央的轉(zhuǎn)刀有更高的行刀速度通過物料;第三種用于切段較長或慢速擠壓的場合，即截斷機切刀，通常在操作開始之前就調(diào)整好切刀與壓模面板。

2.1擠壓機開車前準(zhǔn)備：確認下料料倉料位正常;投用集中抽吸系統(tǒng);確認添加劑系統(tǒng)具備投用條件;投用擠壓機輔助系統(tǒng);投用擠壓機下游系統(tǒng)等。

其中特別指出準(zhǔn)備階段的幾處要點：

（1）加熱：擠壓機的組裝是一個很長的過程，因此最后組裝的部件上短期內(nèi)存在防護劑。當(dāng)擠壓機第一次加熱時，殘留的防護劑會汽化，要提前準(zhǔn)備好排汽空間，避免氣體溫度進一步上升。所以，擠壓機加熱的前兩天溫度不允許超過100℃。擠壓機加熱分兩步進行：

a.加熱至100℃（最高110℃），在該狀態(tài)保溫48小時以使防護劑（Tectyl防銹劑與溶劑混合物）蒸發(fā)掉。

b.一旦加工段和出料段已經(jīng)漸漸加熱至100-150℃，模板必須以50℃增量加熱。在油調(diào)溫設(shè)備的設(shè)定值以50℃增加時，模板必須在當(dāng)前溫度設(shè)定值加熱一個小時。

（2）熱透：當(dāng)所有加熱區(qū)域都達到設(shè)定溫度是，等待“熱透時間”開始。在試車期間，只有當(dāng)設(shè)定的“熱透時間”結(jié)束后才可啟動擠壓機。另外，由于過度扭矩導(dǎo)致的停車，再次開車前必須要熱透。主驅(qū)動必須在鍵控開關(guān)“旁通熱透”操作的10分鐘內(nèi)啟動，否則“旁通熱透”信號將復(fù)位，“熱透時間”將再次計時。

（3）開車閥指向地面時，且擠壓機24小時內(nèi)不準(zhǔn)備開車，應(yīng)該將擠壓機筒體溫度降低至200℃，防止從開車閥處排放出爆炸氣體。

（4）模板沖模時現(xiàn)場開車人員要防止物料噴出燙傷，不要站在正物料能噴射到的位置。

（5）清理模板的操作人員要戴好防護手套、工鞋、工服、防護面具等防護用品，防止清理模板過程中被燙傷。

（6）當(dāng)導(dǎo)熱油有泄漏時要及時停導(dǎo)熱油泵、并迅速聯(lián)系供電將導(dǎo)熱油電加熱器斷電，及時通知管理人員。此處提醒：在處理事故的過程中不要被導(dǎo)熱油燙傷。

2.2擠壓機開車步驟：齒輪箱油泵開;冷卻水泵，加工段開;加熱器開，熱透時間完;打開節(jié)流，或處于開車位置;“DAV（開車節(jié)流閥）排地”;顆粒水泵開;顆粒脫水和干燥設(shè)備開;開車換向器換至開車槽;UG（水下造粒機）小車降下;給模板安裝防濺護罩;螺桿軸密封氮氣開;輔助傳動開;主驅(qū)動開;進料段開;“DAV模板”;“DAV排地”（停止細條帶運轉(zhuǎn)）;拆除模板上的防濺護罩;推上UG;熔體泵開;進料段進料量提至最終產(chǎn)量;開車換向器轉(zhuǎn)至顆粒脫水和干燥設(shè)備。

2.3擠壓機生產(chǎn)期間的重要監(jiān)控點：

（1）加工段和出料部件中的聚合物溫度：監(jiān)視變化、波動及與標(biāo)準(zhǔn)的偏差。

（2）加工段末、出料部件上不同點的聚合物壓力：監(jiān)控波動、是否升入臨界范圍，換網(wǎng)器和熔體泵的差壓。差壓允許值取決于聚合物。

（3）物料壓力監(jiān)控：所有聚合物壓力測量點大于最大值，換網(wǎng)器的差壓大于最大值，熔體泵的吸入壓力小于最小值，物料壓力測量點的差壓大于最大值，熔體泵的輸出和吸入側(cè)之間的差壓大于最大值。

（4）冷卻和顆粒水、熱油和蒸汽的溫度：監(jiān)控溫度的波動和下降。

（5）水下造粒機功能：必須定期在提供的各點采集顆粒樣品進行分析。

（6）加工段的冷卻水：必須根據(jù)水的規(guī)格要求定期檢查加工段的冷卻水質(zhì)量。 保持冷卻水正常的pH值尤其重要。

（7）主電機電流

（8）進料器功能

由于主電機電流波動與進料閥故障造成的事故舉例如下。2018年12月，某聚丙烯車間擠壓機因主電機電流高報聯(lián)鎖停機，班組人員立即到現(xiàn)場退開切粒機，清理切刀及模板上的物料。停機時擠壓機正在生產(chǎn)高熔指產(chǎn)品。調(diào)取停機前歷史運行趨勢，主電機電流正常值在265A左右，進料旋轉(zhuǎn)閥轉(zhuǎn)速在6r/min左右，各運行參數(shù)平穩(wěn)。停機前3min左右，主電機電流開始波動。首先降至最低值173A，然后又迅速上升，20s后電流上升到443.6A，擠壓機聯(lián)鎖停機。車間將齒輪泵后的換網(wǎng)器打開檢查，換網(wǎng)器濾網(wǎng)上未發(fā)現(xiàn)外來雜質(zhì)。現(xiàn)場對擠壓機進料旋轉(zhuǎn)閥手動盤車，未發(fā)現(xiàn)卡澀現(xiàn)象，手動啟動時電機無法轉(zhuǎn)動，過載跳電。反復(fù)手動盤車后，進料閥可正常啟動，在下游人孔處發(fā)現(xiàn)大小多個塊料。

（9）各種轉(zhuǎn)動設(shè)備的參數(shù)

2019年2月，某石化聚丙烯裝置擠壓造粒機組主電機和主減速器聲音和振動變大，主電機非驅(qū)動端振動參數(shù)DCS顯示間歇性波動且呈上升趨勢，同時主減速器潤滑油系統(tǒng)過濾器壓差升高，拆清時發(fā)現(xiàn)潤滑油攜帶鐵屑。此后一周時間內(nèi)，主電機非驅(qū)動端振動從正產(chǎn)值20μm升高到36μm，波動最大值74μm（報警值90μm）。次周，公司認為機組不能繼續(xù)運行，主動停機檢修。檢修發(fā)現(xiàn)主減速器高速擋側(cè)探頭損壞，螺桿主驅(qū)動軸中間部位一個軸承損壞嚴重。軸承一側(cè)保持架破碎，軸承外圈內(nèi)壁一側(cè)磨損嚴重，另一側(cè)有一處破損，軸承內(nèi)圈破碎。

分析原因認為，該裝置自2012年開工以來，由于原料不足，造粒機組經(jīng)常停機待料;16年后公司加大PP新牌號開發(fā)力度，頻繁切換牌號增加了造粒機組停機維護次數(shù)。機組開機瞬間會對減速器軸承造成沖擊，頻繁開停機導(dǎo)致軸承疲勞失效。而在機組運轉(zhuǎn)過程中，軸承長期受到斜齒輪較大的軸向分力作用，致使軸承出現(xiàn)內(nèi)外圈滾道磨損加劇，且出現(xiàn)軸承單邊受力的情況。較大顆粒碎屑異物夾雜在滾動體與保持架兜孔之間。隨著設(shè)備的運行，軸承保持架及內(nèi)外圈損壞，軸承失效。

總結(jié)：為預(yù)防此類事故，需強化大機組運行管理、加強潤滑油管理、輔助系統(tǒng)管理和員工操作管理，加強頻繁啟停和長期服役設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，同時要嚴格按照規(guī)定對軸承等易損件進行更換。

參考文獻：

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[2]擠壓機Z2425主減速器試車故障原因分析及改進措施[J].張博松，李國新，陸本.機械研究與應(yīng)用，2008，21（5）：130-131.

（遼陽石化烯烴廠聚丙烯車間，遼寧 遼陽 111000）