聚合釜的制造工藝分析

莫修乾,鄭玉磊,邢衛嶺

（威海化工機械有限公司,山東 威海 264200）

聚合釜的制造工藝分析

莫修乾,鄭玉磊,邢衛嶺

（威海化工機械有限公司,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，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

1 前言

聚合釜作為聚丙烯生產工藝過程中的核心設備，其技術、性能指標直接決定了聚丙烯生產的效率和能力。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 聚合釜的結構及制造要點

聚合釜主要的大部件分為釜體、攪拌系統，聚合釜的主體結構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 釜體制造工藝要點分析

聚合釜對上下凸緣的同心度、上凸緣密封面與設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主要尺寸，對設備的生產效率有很大的影響，同時設備垂直度、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運轉。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，為保證同軸度、垂直度要求，以加工好的封頭下端面基準線進行上凸緣的加工，凸緣到設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轉的必要條件。以往組對時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，調節組對間隙保證上、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，同時工裝軸越長，工裝軸下端的精度越難保證，因此組對的結果，偏差在2-3mm。

經過不斷的摸索和探索，將激光指向儀用在組對過程中。筒體內設檢驗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玻璃，支撐胎與筒體接觸部分墊膠皮墊，防止損傷復層表面，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備中心線同軸度，調整組對間隙保證下凸緣與設備中心線同軸度，先將下封頭定位后焊接。上封頭組對時，制作一個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玻璃，激光指向儀光束同時穿過筒體支撐胎的有機玻璃的定位點指向下凸緣部位的定位點，通過激光指向精確定位，這樣組對的精度在0.5-1mm之間。

組對上封頭基本數據對比

經比較：上下凸緣同心度及上凸緣密封面應與容器軸線垂直度更加精確，能更好的保證攪拌器的運轉效果，使用激光指向儀相比使用工裝軸操作更方便，同時能節約工人工時，降低工作強度和難度。

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

制造時保證上下凸緣的同心度、上凸緣密封面與設備軸線的垂直度、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，提高生產效率。

聚合反應物料黏度高，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。為了達到更好的攪拌效果，在螺帶式攪拌器下端增加了兩個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、角鋼刮刀采用數控切割，封頭刮刀留10mm加工量待組裝螺帶式攪拌器時配下封頭切割打磨，螺帶采用專用模具熱壓成型。

圖4 組裝攪拌器工裝

攪拌裝置的運轉精度，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，以檢查各項指標。將攪拌器放置在兩個專用支架上，調節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封頭樣本，以此模仿筒體、封頭，轉動攪拌器，通過調節螺栓連接處的間隙，將攪拌器基本調整到位，若仍有偏差，需要配合切割打磨，保證刮刀與下封頭內壁距離在360°范圍內間隙10±3mm，螺帶攪拌器距筒體內表面間隙10±1mm。

螺帶式攪拌器在加工完成后要進行靜平衡實驗，為了防止物料掛壁現象，平衡試驗合格后攪拌器表面光潔度和防腐處理。

2.3 試運轉

攪拌器組裝后，攪拌軸機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。經測試，以水代料進行聚合釜試運轉。經測試，符合設計要求。

3 結束語

通過聚丙烯反應釜的制造工藝改進，掌握了聚合釜的制造技術，并使該設備更加貼合實際生產的使用。設備運行兩年，該聚丙烯聚合釜運轉正常，攪拌效果良好，物料攪拌均勻，經濟效益顯著。