聶偉斌 賀進(jìn)軍 楊艷君（陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

CMP335擠壓機(jī)切刀磨損量分析

聶偉斌 賀進(jìn)軍 楊艷君（陜西延長(zhǎng)中煤榆林能源化工有限公司，陜西 榆林 718500）

聚丙烯（二線）裝置擠壓機(jī)切刀從試車(chē)開(kāi)始，磨損量大，更換切刀頻繁，每次更換切刀時(shí)必須停擠壓機(jī)。不僅產(chǎn)生了廢料，消耗了備件，而且增加了裝置維修成本。對(duì)擠壓機(jī)切刀磨損量進(jìn)行了分析，總結(jié)出了相應(yīng)影響因素并實(shí)施相應(yīng)的的措施，取得了一定成效。

切刀磨損量；擠壓機(jī)；措施效果

1 工作原理

切粒機(jī)單元的特性是在運(yùn)行期間，刀軸可自動(dòng)靠向模面，以補(bǔ)償?shù)镀p。為實(shí)現(xiàn)這一功能，切粒機(jī)單元設(shè)有手柄桿和氣缸。一般切粒機(jī)采用兩種切料方法：間隙切粒法和接觸切粒法[1]。

1.1 間隙切粒法

切刀刀片和模面之間有一定間隙。當(dāng)?shù)遁S前進(jìn)氣壓低于某一水平值時(shí)，刀軸會(huì)保持在手柄桿設(shè)定的一個(gè)固定位置，即切刀刀片會(huì)與模面保持一個(gè)相同的相對(duì)位置，而不論刀片是否磨損和切粒機(jī)速度大小。HDPE和LLDPE切刀采用間隙切粒法。

1.2 接觸切粒法

切刀刀片和模面之間沒(méi)有間隙。當(dāng)?shù)遁S前進(jìn)氣壓升高并超過(guò)某一壓力值時(shí)，刀軸會(huì)克服多個(gè)反作用力移向模面。一旦設(shè)置好刀片與模面的接觸壓力，即切粒機(jī)速度和切粒機(jī)缸體的空氣壓力設(shè)置好后，切刀刀片可保持該壓力值，而不論自動(dòng)靠向模板的刀片是否磨損。通常，接觸切粒法切出的粒料質(zhì)量更加優(yōu)良。PP1和PP2切刀采用接觸切粒法。

2 切刀磨損分析

根據(jù)目前5套切刀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，從切刀找正、水室對(duì)中、切刀安裝、切刀使用等方面進(jìn)行調(diào)查分析，總結(jié)出切刀磨損中存在的主要問(wèn)題有：擠壓機(jī)開(kāi)停車(chē)頻繁、進(jìn)刀風(fēng)壓不合適、切刀刀速高、產(chǎn)品熔指低、退刀風(fēng)壓不合適、負(fù)荷高、切刀安裝精度不夠、水室與模板對(duì)中精度不夠。

2.1 正常運(yùn)行磨損

當(dāng)開(kāi)始切粒時(shí)，作用于模面的（Fx）刀軸推力如下式：

Fx=f1+f2-{f3+f4+f5}[2]

f1：作用于氣缸的前進(jìn)氣體壓力，這個(gè)壓力需在每次調(diào)整切粒機(jī)速度時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)

f2：切粒水向刀片作用的推動(dòng)力（取決于切粒機(jī)速度）

f3：作用于氣缸的后退氣體壓力。

f4：切粒水壓力（向后）

f5：摩擦損失（向后）

我裝置f1前進(jìn)壓力安裝時(shí)已調(diào)整到位，f4切粒水壓力是恒定不變，f5摩擦損失無(wú)法操作，正常運(yùn)行時(shí)我們只調(diào)整f2和f3。f2取決于速度，日常操作按照對(duì)應(yīng)的負(fù)荷調(diào)整到對(duì)應(yīng)的速度如表1。f3后退壓力，日常操作中，切刀磨損大于0.02mm/8小時(shí)時(shí)，提高后退壓力0.01MPa；產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)有拖尾或者粘粒時(shí)，降低后退壓力0.01MPa，若無(wú)改觀，繼續(xù)降低。

2.2 切刀安裝精度不夠

擠壓機(jī)切刀36把，每次拆除舊的切刀后，把新切刀安裝到刀架上，用0.01mm、0.03mm、0.05mm的銅墊調(diào)節(jié)每個(gè)刀刃的高度，使所有刀刃位于兩個(gè)相隔0.03mm的平面之間，并且這兩個(gè)平面與基準(zhǔn)面平行。所有切刀部件進(jìn)行了精密加工，且處于指定的公差范圍以內(nèi)，但是，在長(zhǎng)時(shí)間使用之后或者由于組裝部件存在累積公差，可能需調(diào)節(jié)墊片。

2.3 切刀磨刀操作不當(dāng)

每套切刀，剛安裝到切粒機(jī)時(shí)，需進(jìn)行磨刀。此步驟的目的是確定實(shí)際切粒操作之前整個(gè)模頭表面是否與所有刀刃接觸，即再次確定刀軸與模面的垂直度以及對(duì)刀刃的高低進(jìn)行調(diào)整。如果切刀刀片沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)，則需打磨刀片，以使所有刀刃獲得必要的平整度。每次磨刀時(shí)，調(diào)整進(jìn)刀風(fēng)壓和退刀風(fēng)壓使切刀貼在模面上（切粒機(jī)電流為147A），設(shè)置切刀刀位為8.00mm，待切刀磨到7.95mm時(shí)（安裝誤差為0.03mm），投自動(dòng)，再磨15min即可。打開(kāi)水室，檢查每把切刀是否磨到位（每把切刀都已開(kāi)刃）。若有部分未開(kāi)刃，還需繼續(xù)進(jìn)行磨刀。在磨刀過(guò)程中，進(jìn)刀風(fēng)壓和退刀風(fēng)壓調(diào)整幅度過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致切刀磨損嚴(yán)重，再?lài)?yán)重，會(huì)出現(xiàn)斷刀現(xiàn)象。

2.4 擠壓機(jī)開(kāi)停車(chē)頻繁

擠壓機(jī)從試車(chē)開(kāi)始，到2017年03月，由于各種原因，開(kāi)停車(chē)頻繁，見(jiàn)表2。每次開(kāi)車(chē)時(shí)，為了避免切粒機(jī)啟動(dòng)前纏刀，切刀轉(zhuǎn)速為250rpm，進(jìn)刀風(fēng)壓為0.55MPa（正常運(yùn)行時(shí)為0.40MPa），每次開(kāi)車(chē)，切刀磨損量在0.15mm左右，損耗嚴(yán)重。

從調(diào)試到現(xiàn)在，擠壓機(jī)開(kāi)停車(chē)頻繁，主要原因有儀表誤報(bào)、齒輪泵變頻器故障、Q-412卡料、Q-403卡停、M-406堵塞、PCW流量低報(bào)、F-401料位誤報(bào)、水室鎖緊壓力低報(bào)、熱油電加熱器故障、聚合停車(chē)斷料、HS4121誤關(guān)閉、M-408皮帶斷等，從中我們不斷積累經(jīng)驗(yàn)，目前擠壓機(jī)最高連續(xù)運(yùn)行達(dá)119天16小時(shí)，創(chuàng)造了榆能化擠壓機(jī)運(yùn)行最長(zhǎng)記錄。

2.5 水室鎖緊壓力低

水室鎖緊壓力正常值是19.0～20.5MPa，由于儀表風(fēng)增壓泵故障，導(dǎo)致鎖緊壓力瞬間降到15.5MPa，聯(lián)鎖值16.0MPa,，切粒機(jī)聯(lián)鎖停，切刀纏刀。

2.6 切刀刀速過(guò)高

切刀的刀速是根據(jù)產(chǎn)品性能、顆粒外觀、負(fù)荷進(jìn)行調(diào)節(jié)的。但在同樣的產(chǎn)品、同樣的負(fù)荷、顆粒外觀合格的情況下，切刀轉(zhuǎn)速過(guò)高，增加了切刀與模面的頻率，會(huì)增加切刀的磨損量。

2.7 退刀風(fēng)壓不合適

新安裝的切刀，在剛開(kāi)始投用時(shí)，為了避免纏刀，退刀風(fēng)壓一般設(shè)定為0.05MPa，比正常運(yùn)行時(shí)低。擠壓機(jī)開(kāi)啟后，根據(jù)切刀磨損趨勢(shì)及顆粒外觀，慢慢調(diào)大退刀風(fēng)壓，直至切刀刀位沒(méi)有明顯下降，退刀風(fēng)壓到位。每套切刀剛開(kāi)始都得慢慢調(diào)整退刀風(fēng)壓到合適位置，這個(gè)過(guò)程會(huì)磨損切刀大約0.10mm。正常生產(chǎn)時(shí)，根據(jù)顆粒外觀，可以微調(diào)退刀風(fēng)壓，保證顆粒外觀無(wú)拖尾及串料。

2.8 產(chǎn)品熔指低

2016.07.15～2016.08.01期間，在生產(chǎn)T4401時(shí)，由于T4401熔指為0.2～0.4g/10min，產(chǎn)品熔指低，粒料硬，切粒時(shí)切刀難造粒，磨損量大。T4401共生產(chǎn)了16天，切刀磨損量差不多為0.45mm（生產(chǎn)K8003時(shí)，0.03mm/每月）。

2.9 其他因素

由于目前操作人員的水平層次不齊，經(jīng)驗(yàn)不足，處理問(wèn)題的態(tài)度及方法有區(qū)別，也會(huì)造成切刀不必要的磨損。生產(chǎn)中還有水室與模板對(duì)中不夠、負(fù)荷高、轉(zhuǎn)速與進(jìn)刀風(fēng)壓對(duì)應(yīng)不合適等問(wèn)題，都會(huì)影響切刀的磨損。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試車(chē)、裝置開(kāi)車(chē)、裝置穩(wěn)定運(yùn)行、優(yōu)化操作等過(guò)程積累的經(jīng)驗(yàn)，目前擠壓機(jī)切刀使用壽命可以可以達(dá)到6個(gè)月左右，這與廠家意見(jiàn)及同類(lèi)裝置使用的情況對(duì)比一樣，降低了切刀的磨損，為裝置運(yùn)行節(jié)約了成本，保證了大型機(jī)組長(zhǎng)周期平穩(wěn)運(yùn)行。

[1]JSW,《日本株式會(huì)社制鋼所CMP335使用說(shuō)明書(shū)》，2012.04.16.

[2]30萬(wàn)噸/年聚丙烯二線裝置操作規(guī)程，Q/YNH J 012-2016B.