旋轉(zhuǎn)式造粒頭在鄰甲酚醛樹脂行業(yè)的應(yīng)用

程曉

摘要：本文介紹了Rotoform3000旋轉(zhuǎn)造粒頭的結(jié)構(gòu)、原理以及在鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂行業(yè)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：旋轉(zhuǎn)造粒頭;結(jié)構(gòu);原理;維護(hù)保養(yǎng)

前言

鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂造粒主要達(dá)到兩個(gè)目的：①將脫溶劑產(chǎn)出的熔融樹脂快速、有效地轉(zhuǎn)換成固體顆粒 ，滿足生產(chǎn)工藝和安全環(huán)保的要求 ;② 以期得到形狀規(guī)整、粒度均勻 、性能穩(wěn)定、利于使用 （包裝運(yùn)輸、儲(chǔ)存和客戶需求 ） 的成品顆粒。為達(dá)到以上目的，巴陵石化樹脂部鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂裝置選用德國(guó)山特維克回轉(zhuǎn)鋼帶冷凝器造粒工藝，設(shè)備型號(hào)為：Rotoform3000。

1 Rotoform3000造粒工藝過程

如下圖1所示，Rotoform3000造粒機(jī)屬于旋轉(zhuǎn)帶式冷凝造粒成套設(shè)備，由旋轉(zhuǎn)造粒頭和鋼帶冷卻器兩部分組成。其工藝流程是熔融樹脂經(jīng)泵送過濾后輸入旋轉(zhuǎn)造粒頭，然后滴落到鋼帶冷卻器上，顆粒冷卻固化后在鋼帶末端卸料包裝。筆者結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對(duì)Rotoform3000旋轉(zhuǎn)造粒頭闡述自己的理解和認(rèn)識(shí)。

2 旋轉(zhuǎn)造粒頭的結(jié)構(gòu)組成

旋轉(zhuǎn)造粒頭的結(jié)構(gòu)[1]如下圖2所示：

2.1 產(chǎn)品刮料器：

產(chǎn)品刮料器內(nèi)有熱媒循環(huán)通道，同時(shí)產(chǎn)品刮料器的凹面與外轉(zhuǎn)筒凸面一致，刮板裝在刮料器的下部，位于兩個(gè)面的間隙之間，由能耐高溫達(dá)200℃的四氟材料組成。它將粘附在外轉(zhuǎn)筒表面的物料在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刮到轉(zhuǎn)筒內(nèi)。

2.2 定子：

定子是一圓柱形金屬棒，其內(nèi)部由大通孔物料槽以及小通孔熱媒流通通道組成。為了防止經(jīng)泵輸送到定子內(nèi)的物料冷卻，需由加熱通道通入熱媒，調(diào)整熱媒管路閥門控制伴熱溫度，保持物料所需的熔融溫度，使其達(dá)到造粒溫度 。

2.3 石墨滑塊：

該石墨滑塊具有良好耐高溫能力、抗熱震性能力以及潤(rùn)滑性能。主要是為了保持外轉(zhuǎn)筒和定子有一定的間隙，確保運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定。

2.4 計(jì)量桿：

計(jì)量桿安裝在物料槽中，它的主要作用是穩(wěn)定熔融物料的流量及壓力，使熔融物料均勻分布。計(jì)量桿的結(jié)構(gòu)如圖3所示：

定子物料槽與下方十個(gè)噴嘴相連通，噴嘴功能升壓、均化通道內(nèi)物料壓力。經(jīng)過噴嘴后的物料壓力在軸線方向趨于一致，再進(jìn)入二次均化腔進(jìn)行二次壓力平衡[2]。經(jīng)過均化腔后的物料可基本保證物料壓力沿軸線方向均等。均化后的物料通過桿上數(shù)十個(gè)均布出料孔滴落在外轉(zhuǎn)筒內(nèi)壁由旋轉(zhuǎn)離心力作用順著筒壁孔洞甩出滴落在底部鋼帶上，形成一顆顆晶瑩剔透的圓粒。

2.5 外轉(zhuǎn)筒：

外轉(zhuǎn)筒是帶有數(shù)十排通孔的套筒.繞定子作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ， 外轉(zhuǎn)筒的兩端各有定心環(huán)及密封環(huán)，防止形變同時(shí)保證密封完好。

3 旋轉(zhuǎn)造粒頭的結(jié)構(gòu)組成

熔融物料由輸送泵泵入造粒頭定子物料槽中，帶有保溫通道及物料槽的定子，其底部均勻分布10個(gè)物料噴嘴，噴嘴下部是物料均勻分布所用計(jì)量桿。外部裝有帶有數(shù)十排呈一定規(guī)則排列通孔的外轉(zhuǎn)筒。當(dāng)外轉(zhuǎn)筒繞定子作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，外轉(zhuǎn)筒上的小通孔經(jīng)過定子底部時(shí)，均勻擠出的物料就會(huì)通過筒壁上的小孔甩出，落到下方冷卻鋼帶的上。冷卻鋼帶與旋轉(zhuǎn)造粒機(jī)的外轉(zhuǎn)筒以相同的線速度運(yùn)行，熔融物料相對(duì)鋼帶靜止滴落，物料成品可保證液滴的圓形形狀 。

4 旋轉(zhuǎn)造粒頭在設(shè)計(jì)制造中需要注意的問題

4.1 外轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為可調(diào)，以滿足不同工況。調(diào)速范圍控制在800r/min-3000r/mim。

4.2外轉(zhuǎn)筒的橢圓度控制在±0.8mm之間且光潔平滑，外轉(zhuǎn)筒與計(jì)量桿上的通孔必須光滑，內(nèi)表面拋光處理，表面粗糙度要求達(dá)到Ra0.8標(biāo)準(zhǔn)，以減少樹脂“掛壁”現(xiàn)象 。

4.3 機(jī)封密封內(nèi)軸承的潤(rùn)滑脂選用高溫潤(rùn)滑脂，可耐溫達(dá)260℃。

4.4 刮料器的壓條選擇耐高溫且自帶潤(rùn)滑功能的四氟材料，可耐溫達(dá)200℃。

5 造粒機(jī)頭的維護(hù)保養(yǎng)

旋轉(zhuǎn)造粒機(jī)頭屬于高溫轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，由于物料的特殊性，要想延長(zhǎng)其使用周期和使用壽命，必須正確操作維護(hù)保養(yǎng)該設(shè)備，同時(shí)做好以下工作：

5.1 正確操作：

啟動(dòng)前應(yīng)檢查定子和刮料器的伴熱溫度，這個(gè)溫度取決于相應(yīng)產(chǎn)品的熔融溫度，人工測(cè)溫達(dá)標(biāo)后，檢查外滾筒與鋼帶之間的距離，按產(chǎn)品所需顆粒粒徑調(diào)整外轉(zhuǎn)筒與鋼帶間隙，可調(diào)范圍在1mm-4mm之間。以上條件確認(rèn)無誤后，啟動(dòng)設(shè)備，開始造粒生產(chǎn)。生產(chǎn)結(jié)束時(shí)，要保持造粒頭旋轉(zhuǎn)，用氮?dú)獯祾吖艿篮驮炝ｎ^，直至無物料滴落，后停下造粒設(shè)備。

5.2產(chǎn)品切換：

鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂產(chǎn)品主要生產(chǎn)以下幾種代號(hào)的規(guī)格產(chǎn)品[3]，其技術(shù)指標(biāo)如下：

由上表可以看出，A、B、C屬于低軟化點(diǎn)產(chǎn)品，D屬于高軟化點(diǎn)產(chǎn)品，由于產(chǎn)品軟化點(diǎn)不同，造粒頭伴熱的溫度也就不盡相同。對(duì)于低軟化點(diǎn)產(chǎn)品選取180℃±5℃伴熱達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后開始啟動(dòng)造粒頭，對(duì)于高軟化點(diǎn)的產(chǎn)品選取195℃±5℃伴熱達(dá)到預(yù)設(shè)溫度后開始啟動(dòng)造粒頭。針對(duì)低軟化點(diǎn)產(chǎn)品切換至高軟化點(diǎn)產(chǎn)品時(shí)，必須先用氮?dú)鈱⒐艿篮驮炝ｎ^吹空，直至無物料滴落，以防高溫伴熱將低軟化點(diǎn)產(chǎn)品焦化堵塞計(jì)量桿;由高軟化點(diǎn)產(chǎn)品切換至低軟化點(diǎn)產(chǎn)品時(shí)，必須先用氮?dú)鈱⒐艿篮驮炝ｎ^吹空，直至無物料滴落，以防伴熱不足以熔融高軟化點(diǎn)物料從而堵塞計(jì)量桿。必要時(shí)由高軟化點(diǎn)產(chǎn)品切換至低軟化點(diǎn)產(chǎn)品時(shí)，需要清理計(jì)量桿。同時(shí)由于物料粘度也不同，在實(shí)際運(yùn)行中要根據(jù)進(jìn)料量、產(chǎn)品特性，適時(shí)的調(diào)整鋼帶和造粒頭的轉(zhuǎn)速以及外轉(zhuǎn)筒與鋼帶間距，以確保造粒均勻，粒徑滿足客戶需求。

5.3正確維護(hù)保養(yǎng)：

旋轉(zhuǎn)造粒機(jī)在樹脂生產(chǎn)造粒的過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障。為此操作時(shí)要正確的維護(hù)保養(yǎng)，筆者將生產(chǎn)中常見的故障、原因及處理措施歸納如下：

結(jié)束語

從Rotoform3000造粒頭在巴陵石化鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應(yīng)用情況來看，該造粒頭將熔融樹脂物料直接造粒冷卻固化，省去了后續(xù)破碎造粒等工序，節(jié)約資源;造粒外形均勻穩(wěn)定、無粉塵，極大的改善了勞動(dòng)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉廣文編.造粒工藝與設(shè)備[].北京.忽而學(xué)工業(yè)出版社.2011.8：179-197

[2] 謝永波，李書勤，鄒英杰，閆少義，丁延彬.旋轉(zhuǎn)式造粒機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 化工裝備技術(shù) 第24卷 第4期 2003：7-10

[3]10000t/a鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂裝置崗位操作法 .2011.11：1