分析煉膠工序設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)

于振鑫

摘要：近幾年受到國內(nèi)外經(jīng)濟(jì)下滑等因素，一些大中型企業(yè)在發(fā)展中面臨著較為嚴(yán)峻的影響與挑戰(zhàn)。在今后的發(fā)展中，工業(yè)會(huì)呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、信息化以及集成化、智能化、節(jié)能環(huán)保的發(fā)展趨勢，在此種環(huán)境中輪胎橡膠企業(yè)要與時(shí)俱進(jìn)，優(yōu)化工序設(shè)備，提升工作質(zhì)量，這樣才可以真正的增強(qiáng)自身的核心競爭能力。基于此，文章主要分析了在傳統(tǒng)煉膠工序設(shè)備生產(chǎn)中存在的問題與不足，在各種技術(shù)手段的支持之下，探究了先進(jìn)性的煉膠工藝手段與設(shè)備優(yōu)化對策，以供參考。

關(guān)鍵詞：煉膠工序;煉膠設(shè)備;智能化;自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TQ330 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2019）12-0100-02

將人工智能技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)以及信息技術(shù)有效的融合，綜合煉膠中合理的各種技術(shù)手段，形成完整的智能化制造系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煉膠生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、智能化發(fā)展，提升煉膠設(shè)備的精密化，降低污染減少能源消耗，實(shí)現(xiàn)綠色化的煉膠生產(chǎn)作業(yè)是今后輪胎橡膠生產(chǎn)的主要發(fā)展趨勢，基于此，要綜合傳統(tǒng)煉膠工序設(shè)備問題與不足，在各種技術(shù)手段的支持之下探究合理的完善路徑與手段。

1傳統(tǒng)煉膠工序設(shè)備的不足

煉膠是輪胎制造流程中較為關(guān)鍵與復(fù)雜的工序，煉膠的質(zhì)量直接決定了產(chǎn)品的質(zhì)量。在傳統(tǒng)的膠料生產(chǎn)中主要就是混煉工藝，通過密煉機(jī)對其進(jìn)行多段的高溫混煉，整體上來說能耗較大、效率較低以及周期較長。而且多段混煉工序較多，所用設(shè)備數(shù)量多，其占地面積較大，此種方式也在無形之中增加了生產(chǎn)成本，不利于提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。各設(shè)備之間較為分散，智能化信息化程度較低，為了提升工藝質(zhì)量與效果，就要?jiǎng)?chuàng)新。

2煉膠工序設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn)

2.1煉膠工序改進(jìn)

密煉機(jī)多段混煉主要就是在斷裂橡膠分子鏈，以高溫氧化裂解為主要的方式，在機(jī)械剪切的輔助作用力下進(jìn)行，在每段的混煉中要通過高溫密煉以及擠出壓片、開煉、冷卻停放等方式進(jìn)行處理，而在多段混煉作業(yè)中僅有一小部分的能量可以重復(fù)利用，反復(fù)的加熱以及冷卻處理，工序復(fù)雜能耗較高。低溫一次法煉膠工藝則主要通過密煉機(jī)進(jìn)行混煉，開煉機(jī)低溫混煉，再通硫化系統(tǒng)進(jìn)行處理，這樣可以有效的縮減了工藝手段，大大減少了煉膠過程中膠料的中途傳遞環(huán)節(jié)和煉膠的段數(shù)。并且在煉膠中真正的實(shí)現(xiàn)了全過程的自動(dòng)化控制監(jiān)督。

2.1.1低溫一次法煉膠工藝

低溫一次法煉膠就是一種將傳統(tǒng)的多段混煉方式變?yōu)橐淮位鞜挼姆绞剑谏a(chǎn)中膠料通過密煉機(jī)進(jìn)行高溫混煉，在利用第一臺(tái)開煉機(jī)進(jìn)行冷卻，利用中央數(shù)控系統(tǒng)將其科學(xué)對稱的分配到周邊不同的開煉機(jī)之上，再進(jìn)行連續(xù)的低溫混煉，通過科學(xué)的工藝執(zhí)行，得到終煉膠。在整個(gè)煉膠過程中，保證密煉機(jī)工作效率的同時(shí)，科學(xué)增加了開煉機(jī)的工作，提高了開煉機(jī)的利用率，強(qiáng)化了下輔機(jī)在煉膠過程中的作用。在實(shí)際設(shè)備安裝中節(jié)約了一半的占地，在煉膠作業(yè)中也將混煉周期大大縮短，同時(shí)耗電量也會(huì)大幅降低，整體來說經(jīng)濟(jì)效益顯著。

2.1.2配套設(shè)備改進(jìn)

在低溫一次法煉膠工藝生產(chǎn)中要想實(shí)現(xiàn)低溫連續(xù)混煉工藝手段，就要應(yīng)用一些流動(dòng)性良好的顆粒狀或者粉末狀態(tài)的物料。例如，一些企業(yè)開發(fā)了膠塊粉碎處理設(shè)備，配合密煉機(jī)的備料使用，通過此設(shè)備可以對原材料橡膠進(jìn)行處理，將大塊的天然膠、合成膠粉碎成小塊，如果使用這種設(shè)備對原材料橡膠進(jìn)行處理，小塊的膠塊投入到密煉機(jī)使用，這樣密煉機(jī)的做工效率會(huì)大大的提高，而且可以取消烘膠房、保溫室等輔助設(shè)施，這樣就會(huì)有效的降低能耗。如果企業(yè)沒有高端膠塊處理設(shè)備，可以用簡單的切膠機(jī)來對原材料進(jìn)行加工處理，也可以有效改善整體設(shè)備工藝效率，達(dá)到提升混煉膠的生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)低溫連續(xù)混煉工藝手段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)。

2.1.3輔助工序優(yōu)化

在輪胎橡膠工業(yè)制造中，除了天然膠、合成膠等橡膠主材以外，還必須添加眾多配合助劑，比如強(qiáng)化劑、防老劑等等。由于大部分助劑均以粉末形態(tài)存在，在混煉中難免飛揚(yáng)，為改變此狀況，橡膠設(shè)備科技人員不懈努力研發(fā)創(chuàng)新，從開煉機(jī)加料到密煉機(jī)投料，再到上輔機(jī)電腦自動(dòng)控制密閉投料，逐步實(shí)現(xiàn)清潔化密煉生產(chǎn)。所以生產(chǎn)企業(yè)要解決在傳統(tǒng)企業(yè)中存在的粉塵環(huán)境污染等問題，要積極開發(fā)新的產(chǎn)品，提升物料的精準(zhǔn)性，縮短混煉時(shí)間，提高效率。

目前橡膠助劑的造粒方法中通過高聚物作為主要載體的預(yù)分散造粒技術(shù)效果顯著，其主要就是以聚合物為載體，將定量橡膠助劑微粒均勻地預(yù)分散到聚合物中，使助劑微粒表面形成載體包覆層，同時(shí)聚合物使得微粒相互粘合，再通過擠出機(jī)擠出條狀，通過切粒機(jī)切成特定規(guī)格的圓柱。它最大的特點(diǎn)就是生產(chǎn)出來的產(chǎn)品完全無塵，而且使用時(shí)不會(huì)產(chǎn)生二次粉化。這樣就解決了輪胎橡膠生產(chǎn)企業(yè)在煉膠作業(yè)中粉塵彌漫、空氣惡略、環(huán)境污染等問題，有助于低溫一次法煉膠工藝的實(shí)際應(yīng)用。

2.2煉膠設(shè)備優(yōu)化

在輪胎橡膠生產(chǎn)企業(yè)中，煉膠設(shè)備是非常重要的資源，在整個(gè)生產(chǎn)工藝執(zhí)行，產(chǎn)品品質(zhì)保障中煉膠設(shè)備尤為關(guān)鍵。煉膠設(shè)備主要有密煉機(jī)、開煉機(jī)、擠出壓片機(jī)、膠片冷卻系統(tǒng)、碼片機(jī)、上輔機(jī)系統(tǒng)以及導(dǎo)切機(jī)、切膠機(jī)等相關(guān)輔助設(shè)備。為了優(yōu)化煉膠工序設(shè)備，就要合理的應(yīng)用各種智能化的技術(shù)手段，在高新技術(shù)手段的支持之下，提升煉膠工序設(shè)備的整體質(zhì)量。

2.2.1提高煉膠設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化控制

現(xiàn)在煉膠設(shè)備智能化信息化程度較低，為了改進(jìn)其存在的問題，在煉膠工段中，就要合理的應(yīng)用各種現(xiàn)代的技術(shù)手段。對此，在實(shí)踐中要優(yōu)化制造執(zhí)行系統(tǒng)，通過對上輔機(jī)、密煉機(jī)以及下輔機(jī)等工藝流程進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的控制，完善網(wǎng)絡(luò)管理模式，可以為各項(xiàng)工作開展提供有效的信息支持。通過融合MES、ERP等系統(tǒng)，可以提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，實(shí)現(xiàn)單一的設(shè)備控制功能的轉(zhuǎn)化，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)分析，達(dá)到降低費(fèi)用，提升工作效率的目的。

在進(jìn)行煉膠生產(chǎn)中，把各個(gè)環(huán)節(jié)有效的銜接起來，通過對員工、機(jī)器以及操作、環(huán)境等生產(chǎn)要素進(jìn)行有效的采集整理，對其進(jìn)行跟蹤化的控制，銜接計(jì)劃、工藝以及庫存、物料等工序，實(shí)現(xiàn)一體化、智能化以及連續(xù)化的煉膠工序設(shè)備生產(chǎn)，無疑有效的轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)工序的問題與不足，提升了生產(chǎn)質(zhì)量與效果。

2.2.2提高煉膠設(shè)備自動(dòng)化程度

在整個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，人的因素越多，最終產(chǎn)品出瑕疵問題的可能性越大。所以要清晰提高產(chǎn)品品質(zhì)的思路，就是要在生產(chǎn)過程中盡可能的把人的影響降低到最小，把每個(gè)環(huán)節(jié)都分解成機(jī)器自動(dòng)執(zhí)行，或者操作工可以很簡單地操作。換句話說，就是提高生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化水平，智能化水平，降低企業(yè)用人成本，有提高生產(chǎn)效率。輪胎橡膠企業(yè)更是如此，從備料的重量，煉膠的時(shí)間、溫度，放原料順序等工序都離不開自動(dòng)化設(shè)備。

現(xiàn)階段，密煉機(jī)的自動(dòng)化程度已經(jīng)比較成熟，上輔機(jī)PLC程序已經(jīng)趨于完善，按材料重量，順序投放物料，按品種設(shè)定壓膠時(shí)間。備料過程中導(dǎo)切機(jī)可以自動(dòng)切膠，與膠料秤共同完成特定重量的備料。投料到密煉，基本上都可以自動(dòng)化運(yùn)行，人工操作的地方并不多。所以加大下輔機(jī)自動(dòng)化水平是煉膠設(shè)備改造優(yōu)化的關(guān)鍵。比如開煉機(jī)自動(dòng)擺膠裝置，大大減輕了操作工勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了膠料生產(chǎn)的效率。自動(dòng)碼片機(jī)的研發(fā)應(yīng)用，很大程度解決煉膠生產(chǎn)線自動(dòng)化水平的短板，但是現(xiàn)在部分廠家生產(chǎn)的自動(dòng)碼片機(jī)并不是很成熟，既需要操作工操作，還需要叉車、搬運(yùn)車輔助配合，反而使得工作復(fù)雜化。所以輪胎橡膠行業(yè)的自動(dòng)化改進(jìn)更應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，最終實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)綠色煉膠。

2.2.3物料運(yùn)輸智能化改造

煉膠工序中物料運(yùn)輸過程的智能化改造是很有必要的。原材料以及小料自動(dòng)輸送系統(tǒng)、生膠輸系統(tǒng)、自動(dòng)送檢系統(tǒng)送等物流系統(tǒng)的構(gòu)建可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)生產(chǎn)力不足，提升工作效率和質(zhì)量。通過堆垛機(jī)、輸送機(jī)以及自動(dòng)導(dǎo)引運(yùn)輸車系統(tǒng)等設(shè)備的配置可以實(shí)現(xiàn)膠料、小料以及混煉膠片、終煉膠片等作業(yè)由傳統(tǒng)的離散輸送模式逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N連續(xù)的輸送模式，可以有效的實(shí)現(xiàn)煉膠的自動(dòng)化物料供應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了膠片的自動(dòng)輸送以及自動(dòng)化緩沖等相關(guān)功能。

3結(jié)束語

分析煉膠工序設(shè)備存在的問題與不足，根據(jù)實(shí)際狀況合理的應(yīng)用智能化的設(shè)備與技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)智能化煉膠車間的設(shè)計(jì)與發(fā)展，這也是今后輪胎橡膠企業(yè)煉膠技術(shù)發(fā)展的主要方向。在煉膠工序設(shè)備的優(yōu)化過程中要合理的應(yīng)用各種技術(shù)手段，通過物聯(lián)網(wǎng)以及可視化的技術(shù)手段支持，形成集成化的智能裝備，在原料輸送管理、配料生產(chǎn)、生膠處理以及一次煉膠等工序中強(qiáng)化管理，配置科學(xué)化、智能化的設(shè)備，可以真正的推動(dòng)輪胎行業(yè)智能化生產(chǎn)。