張強 王軍 趙光紅
摘 要:造粒機在實際應用中,經常出現幾種異常現象,因為切粒原因導致造粒機組非正常停機的情況嚴重影響了工作的有序進行。文章就造粒機在運作中常見的故障原因做以剖析,并且針對故障因素的情況給出具體的糾正方法、防范措施和生產運行過程中的實際管理經驗,縮短針對部分常見故障的處理時間,從而保證造粒機能夠長期穩定運行,也能夠給予造粒機的相關操作人員一定的指導和參考。
關鍵詞:造粒機;故障;分析
切粒機為造粒機組的核心設備,保證切粒機的穩定運行對于整體工作流程都是有極其重要的實際意義。在實際運行的操作中,要規避幾種切粒故障,找到其具體成因,有針對性的解決問題,避免類似問題再次發生,令造粒機正常有效的完成工作,保證粒子產品質量,以便產品能夠如期出廠。
1 常見切粒故障
1.1 推刀因素
刀盤在切粒機的運轉途中退后,切刀與模板之間產生縫隙,導致物料墊在刀與磨具中間,致使刀盤被纏繞,使整體的切粒室與后續管線被模孔中誤流出物料阻塞,如果事故嚴重,就必須將其用火烤化后才能恢復造粒機的工作。這種造粒機體好似“灌腸”式的故障是影響其有序運行的最大因素,在日常操作中比較常見。
1.2 顆粒大小異常因素
我國對于切粒機的實際切粒標準有著明確的規定,即使包括連粒的情況,粒子的直接也不得超過5mm。在實際切粒的過程中,可能會大于這個基數,也可能小于這個基數,就會形成異常的粒子。控制粒子的大小是一項重要的生產指標,要避免產生碎屑等。
1.3 蛇皮狀粒子因素
在切粒的過程中,有時會產生類似蛇皮狀的粒子表面,雖然在其內部與優質件相差不遠,但其形狀呈現異常,也影響了產品質量。
1.4 拖尾料因素
拖尾料由于切粒異常所導致的粒子帶刺角的產品,一般情況下,其外觀大多正常,但物料“尾巴”處帶有刺或錐。雖然我國規范了有關毛刺的規定,在實際生產中,要想將這種情況完全避免也是極其不現實的,所以拖尾料的產生對整個作業過程的成功完成是一個難以規避的毛病,導致產品質量下降,影響產品出廠。
1.5 色粒因素
粒子如果呈現出黑色、深褐色等顏色,即為不正常粒子,即便是異常的顏色沒有達到某種深度或濃度,也為色粒異常。
1.6 粒子膨脹因素
由于物料本身有很多孔洞,在粒子中間部位發生有異于正常物料的一個核心,即為粒子膨脹。
1.7 柱形物料
粒子如果過大,則可能轉為柱形物料,這在實際生產中并不多見,類似圓柱體,所以稱其為柱形物料,這種異常情況的產生也是粒子質量不佳的因素。
1.8 無判斷切刀鋒利與否的標準是造粒機切粒故障的因素
切粒刀在工作時為主動刀,其與模板造粒帶模孔形成一對剪、刃組合,模板造粒帶和模孔和造粒帶的表面形成的刃口是定位刀。在運行過程中,熔融聚丙烯從模孔中被擠壓出后,遇到無離子水使物料表面產生反應--瞬間固化,物料被動定位刀將其剪切成顆粒狀[1]。
2 造粒機常見切粒故障剖析及其解決方法
2.1 針對退刀情況的分析和處理
2.1.1 液壓缸泄露。推動切刀刀軸活動的是3個液壓缸活塞,每個直徑為50mm,活塞直徑為6mm,進刀壓力為5.2MPa,推刀壓力為4.0MPa,每把切刀刀刃與模板接觸的面積為98.0mm*2.6mm,不考慮刀軸前進及后退的阻力,則切刀作用在模板上的壓力可以通過既定公式換算出來,計算出壓力值為0.67MPa[2]。造粒機在正常運行時,每次有多把刀共同在模孔上工作,如果油路上發生泄漏,刀軸的推動力就會被削弱,導致其不足切削物料,形成退刀現象。這就需要操作者在實際工作中仔細觀察,及時糾正機械漏油現象,避免產生此種情況,影響切粒質量。
2.1.2 控制系統的故障及處理。切粒機組相關技術的滯后是導致儀表系統故障的成因,進而影響切粒質量。想要剔除儀表技術落后因素對退刀現象的影響,就要對液壓缸進行拆分檢查,對油路進行徹底排查,提高相關操作人員的工作能力,有效的進行高質量的技術人員培訓,加強流程管理和系統維護。
2.2 大小異常粒料的成因及處理
針對上文描述的異常粒料的各種形態,總結出適合實際應用的異常粒料具體預防措施。一般情況下,生產導致的是部分連粒料,即顆粒粘連,解決這種情況,就要把顆粒水的溫度控制在適當的范圍內,不能過高或過低,進而影響模板模孔阻塞,導致顆粒粘連。
2.3 蛇皮粒的產生及處理方法
如果切刀不鋒利、刀刃粗糙或表面有異物,就可能導致產生異常的蛇皮顆粒,即切刀刀刃切下的物料沒有與切刀有效分離而形成。這就需要操作者及時檢查刀刃的鋒利度和光滑度,如有異常情況,要對其進行處理,去除粘連雜物或將切刀換新。
2.4 拖尾料的成因及處理方法
當模板因使用時間過長或使用不當而造成磨損等缺陷情況時,就會產生部分拖尾料,而且模孔在物料下游也會呈現出輕度磨損,加上定刀也變鈍的情況,進而在物料遇到相對較好的切刀時,就會出現拖尾粒子的產生。若想避免此種情況發生,則要及時將破損模板取下送至專業地點維修或更換,以免影響過多粒子的生產質量,造成浪費。
2.5 色粒成因及處理方法
色粒的產生因素有很多,除了機械的上游系統損壞造成物質的意外泄漏情況以外,還可能因為添加劑帶入了色塊、平衡管線積攢的廢料、物料高溫分解等等因素導致其產生有色粒子。只有找到了形成色粒的不同因素,才能有針對性的避免產生顆粒顏色異常的情況。
2.6 粒子膨脹的產生過程和處理方法
膨脹粒子較易觀察出來,其產生原因是由于粉料的性質導致的。粉料有較強的揮發性,當造粒機擠壓物料后,物料當中的揮發性物質會在粒子內部產生了少量氣泡,進而導致了粒子膨脹現象。
2.7 柱狀物料的產生原因分析與處理方法
一般情況下,產生柱狀物料的情形較為少見,多發生于啟動機器初期,當機械設備內部筒體壓力過大急于釋放出來,就易導致柱狀物料的形成。這就要從根本上杜絕筒體壓力過大的因素。
過濾網目數高、聚丙烯粉熔融指數低且喂料量大、各段簡體溫度低使物料熔融不徹底、模板開孔率低使機頭物料擠出受阻等原因都能導致熔體壓力過高[4]。
3 結束語
造粒機是一種結合多項工藝的機械組合,影響其正常工作的故障因素也有很多,切粒機是造粒組的關鍵技術的實施者,這就需要在實際操作中及時糾正或避免產生故障,剔除推刀因素、定期檢驗刀鋒的鋒利度,將故障所可能觸發的一些列邏輯關系理順,令切粒更加精準,提升產品質量,為該機組的操作及管理提供更為便捷的技術服務。
參考文獻
[1]丁瑞,王光義,王士軍,等.煤礦主提膠帶運輸系統運程自動化集中控制的工程實踐[J].能源環境保護,2011,5(3):123-124.
[2]羅銘,劉振興,黃菲.變頻電源籠型異步電機斷條故障診斷仿真[J].電機與控制學報,2010,1(2):178-179.
[3]陳龍,魏免,公錚.異步電機轉子斷條故障多重診斷方法研究[J].工業設計,2012,10(9):134-136.
[4]陳敏.聚丙烯擠壓造粒技術質量不穩定原因及改進[J].石油化工設備,2011,11(7):201-203.
[5]董炎明,朱平平,徐世愛.高分子結構與性能[M].上海:華東理工大學出版社,2010.
[6]謝永波,李書勤,鄒英杰,等.旋轉式造粒機的設計與應用[J].化工裝備技術,2010,10(5):189-190.