1、 2013年08月第1页，共23页。中国石化上海石油化工股份有限公司塑料部，是国内最大的聚烯烃生产基地之一。经过三十多年的建设和发展，目前拥有年产25万吨的全密度双峰聚乙烯生产装置一套、年产合计15.8万吨的高压聚乙烯生产装置二套、年产合计40万吨的聚丙烯生产装置三套以及与之配套的动力车间、包装车间和一个塑料研究所，占地面积900亩，合成树脂的实际产能超过90万吨/年，生产规模在国内同行中名列前茅。前前 言言第2页，共23页。一一挤出造粒机组概况挤出造粒机组概况装装 置置机组型号机组型号制造商制造商台数台数投用日期投用日期1PEP305-13SW JSW219762PEP460-13SW JS
2、W119921/2PPZSK280WP219903PPCMP305X-18AW JSW120024PECIM-460P JSW12002第3页，共23页。二二.挤出机组近年主要工作挤出机组近年主要工作1.1PE装置造粒机组（P-305 13SW）国产化改造 2.4PE装置挤出机（CIM-460P）主联轴器改造3.PP装置挤出机（ZSK280）模板国产化应用第4页，共23页。1.1PE1.1PE装置造粒机组（装置造粒机组（P-305 13SWP-305 13SW）国产化改造）国产化改造设备概况：设备概况：1PE装置投产于1976年，挤出造粒机组的自动化程度低，且产品适应性差。挤压机筒体、换网壳体
3、及模板均采用中压蒸汽加热，机筒采用水冷却。换网器与机头采用铰链卡套式连接；切粒装置采用带传动。这种结构形式，换网操作需要打开机筒连接处的卡套锁，切粒操作维护不方便。2012年11月，我部委托大橡塑对装置二系列挤出机造粒系统进行改造，提高切粒机操作适应性，以满足减少切粒细粉和生产高熔融指数产品的工艺技术要求。第5页，共23页。改造内容：改造内容：（1）切粒电机更换为变频调速；（2）切粒机构，刀轴改造为气液转换油缸驱动，刀轴带有锁紧机构；（3）切粒机构联轴器，由皮带传动改为电机直联；（4）切粒水室接口与现有模板匹配，水室与模板锁紧采用快速液压锁紧机构；（5）机头体更换，连接尺寸不变，增加水室锁紧用
4、锁定盘、气缸等；（6）新增国产模板，相关结构尺寸与原模板相同；（7）移动小车更换，移动采用人工手动驱动；（8）新增气液系统配置，用于刀轴移动及水室锁紧，固定在移动小车架上；（9）新增液压系统配置，用于刀轴锁紧及小车移动，单独放置；（l0）电仪系统在原系统上增加配置；第6页，共23页。改造情况：改造情况：投用初期（问题）投用初期（问题）投料试车，切粒装置的电气、仪表、运转、开合移动的动作、粒子冷却与输送、电机的负荷等均一切正常、平稳，达到技术附件的要求。通过PCW振动筛上过滤出的粉末过多；取样口观察：粒子大小不一，存在30%的过小粒子或小薄片；切刀的磨损过快，现有的切刀磨损量达到0.4mm/30
5、h，即按此运行状态，每盘刀只能维持连续运转150h(6天)第7页，共23页。原因分析原因分析1.出现碎屑与粉末过多：主要在于切刀的刀刃锋利程度。2.切刀的磨损过快：主要是切刀刀刃的硬度不够造成。刀刃与模板构成一对摩擦副，通常切刀刃部硬度低于模板造粒环带硬度HRC5-8度。不仅如此，还需切刀具有越磨越锋利的刃部结构。3.粒子大小不一，存在较多的过小粒子或小薄片：一方面的原因可能为模板本身的造粒环带温度不均匀造成出料速度不一致，另一方面原因可能为模孔堵塞所致。第8页，共23页。解决措施解决措施更换切刀：大橡塑改造中所配的切粒刀由辽阳斯佳制造，机组改造前所用刀具一直由沈阳金峰生产，其使用寿命及切粒情
6、况稳定。故请沈阳金峰按照新切粒刀的结构尺寸紧急加工一套试用。利用原更换下来的但仍然能使用的模板，由辽阳斯佳进行局部改造（仅外形连接尺寸改变），替代新模板；新模板返回辽阳斯佳进行清理与检测，按照现有的蒸汽参数进行重新加热量计算，及必要的修正。第9页，共23页。为了确保产品质量，2013年年初更换安装老模板及沈阳金峰的切粒刀，切粒问题恢复正常。6月，装置停车检修期间，再次更换新改造的模板，进行试车。切粒情况较改造试用初期有所好转，解决大小粒子问题，基本确定原问题为模孔堵所致，但造粒带温度的均匀性仍有所欠缺，温度较进口模板相比要偏低。第10页，共23页。2.4PE2.4PE装置挤出机（装置挤出机（C
7、IM-460PCIM-460P）主联轴器改造）主联轴器改造设备概况：设备概况：402.7/281.8 rpm第11页，共23页。第12页，共23页。改造原因：改造原因：机组存在设计缺陷。自02年装置投产以来，机组运行中振动一直偏高（长期C区运行）。主减速箱输入轴轴承经常出现有规律的非正常过早失效现象，其使用寿命只有三年（0205年、0507年、0710年），且机组噪音严重超标。第13页，共23页。改造内容：改造内容：通过对主减速箱历年（3次）输入轴轴承的失效机理分析，结合其机械结构受力理论计算。我们得出如下结论：轴承主要是接触疲劳失效、胶合及疲劳磨损；导致轴承过早失效的主要原因是该部位径向载荷
8、大，造成输入轴两端轴承受力分配严重不均所致。主要措施：优化主联轴器结构，减轻其自重，改善主减速箱输入轴两端轴承受力，降低机组运行振动，进而实现有效延长轴承的使用寿命。（气动摩擦离合器改成safeset联轴器）第14页，共23页。气动摩擦离合器Safeset联轴器第15页，共23页。SAFESET联轴器 SAFESET液压扭矩安全联轴器配置较为简单，主要是离合器本体、输入及输出侧轴毂。该离合器完全为一机械结构，运行过程中不需要任何的辅助控制系统。SAFESET的主要设计原理是：离合器内部有一个双层轴套，两壁间存在着一定的间隙。注入液压油并加压，外壁向外扩张，通过摩擦力与输出毂锁紧，同时内壁向内压
9、紧，锁住输入轴。此时，扭矩可以通过油压从输入轴传递到输出毂。SAFESET的剪切环固定在输入侧，液压油泵通过快速接头与此联轴器相连，剪力管把油密闭在双层轴套中来进行压力保待。油压与承载扭矩成线性正比关系，设定了油压，则最大扭矩也就确定了。当输入扭矩超出设定最大扭矩时，联轴器会在输入轴间发生滑动，剪力管顶端会彼剪切环切断，释放油压。这一过程时间极短，只有毫秒级。油压释放后，该联轴器就完全象滑动轴承一样转动，润滑油已事先注入输人轴与输出毂之间的油槽中，此时会迅速扩散至润滑滑动表面。双层轴套为硬化处理的表面，可以确保在发生滑动时不会发生金属粘连，只需更换新的剪力管并再次加压，该联轴器就可重新投人使用
10、。第16页，共23页。改造效果：改造效果：2013年3月机组改造后，至今已运行了五个多月。测振数据证明，PK701挤出机组的主电机、主减速箱的振动品质按国际标准化组织标准ISO108163评定为A区域，所有振动测点处的振动烈度全部小于2.3mm/s(有效值),即，全部测点处的振动烈度都远低于ISO108163标准规定的振动良好极限值2.3mm/s，有效值。这样的振动烈度说明机器振动品质相当于新交付使用的机器，即：振动良好，机械状态正常。第17页，共23页。测 振 报 告第18页，共23页。3.PP3.PP装置挤出机（装置挤出机（ZSK280ZSK280）模板国产化应用）模板国产化应用 PP装置
11、挤出造粒机组模板造粒带近年来多次研磨，其平整度及硬质合金厚度超出极限范围。为了降低检修费用，同时支持民族企业，去年我公司采购了沈阳金峰的模板。今年2月，对该模板安装试用，情况正常。连续使用半年来，经历了各类牌号的生产，效果理想。第19页，共23页。模板技术参数模板技术参数模板规格762X90造粒带直径568/430模孔参数840-2.6加热介质导热油热介质压力0.5MPa热介质温度240-290模板工作温度190-200冷却水温度50-70物料熔融指数0.4-40g/10min造粒带硬度HRC60-62模板基体材料1Cr13造粒带材料TiC-NiCr第20页，共23页。三三.挤出造粒机组存在问题挤出造粒机组存在问题1.PP造粒机组（ZSK280）生产部分产品牌号时，负荷提不上。2.4PE造粒机组模板在安装螺栓孔部位热媒油夹套出现穿透裂纹，热媒油出现渗漏。第21页，共23页。模板损伤照片模板损伤照片模板规格：10801080 130130造粒带直径：770770 520520出料孔孔数：40004000孔径：2.8mm2.8mm。第22页，共23页。欢迎批评指正第23页，共23页。
