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1、第十届全国轮胎技术研讨会论文集 引进 G K 4 0 0 密炼机和上辅机在全钢 子午线轮胎生产中的应用 林向阳徐鹏辉 ( 1 11 东荣 成国 泰轮胎 有限公 司2 6 4 3 0 0 ) 飞 摘要 的设计技 米 析 关健 词 介绍G K 4 0 0 密炼机和上辅机的技术特征以及在全钢子午线轮胎生产应用中混炼工艺参数 . 并以全钢子午线轮胎胎面胶生产的一段混炼为例. 进行详细的工艺设计说明和运行结果分 G K 4 0 0密炼机 上辅机， 混炼， 工艺参数 随着轮胎生产厂规模的扩大和密炼机技 术的发展， 大容量、 高速度的密炼机不断被应 用在轮胎生产中， 混炼向着高质、 高效、 低耗、 文明的方
2、向发展。我公司在 1 9 9 6年引进了 一台德国WP公司生产的 G K 4 0 0密炼机， 并 配套引进了德国布勒公司的上辅机， 使原材 料输送采用密闭的管道， 配料自动化， 投料及 工艺过程用微机控制。经过一年多的运行， 取得了比 较明显的经济效益。本文着 重介绍 该系统的技术特征和其在全钢子午线轮胎胶 料生产中的应用。 表2 自动称f系统技术参数 项目炭黑 和粉料 月 称量范围/ k g 最长称蟹时间“ /s 称量 精度/ % 巧 一 1 5 0 1 2 0 士0 3 油料 3 - 3 0 1 2 0 士0 3 叫月一 1 设备主要特征 1 . 1 G K 4 0 0 密炼机主要技术参数
3、 G K 4 0 0 密炼机的主要技术参数见表 t o 表 1 GK 4 0 0 密炼机主要技术参数 项目参数 密炼室容积/ 1 . 4 1 2 有效容积/ 1, 2 8 8 -3 0 8 转子转速/ ( r “ m in - ) 0 - 6 0 ( 无级变速) 电饥功率八W 2 x 1 0 6 0 压陀压力/ k P z 0 - 4 7 5 ( 连续调节) 1 . 2 布勒公司上 辅机系统的主 要技术特 征 1 . 2 . 1 自 动称量系统 上辅机配备了两套自动称量系统: 炭黑、 粉料一 套， 油料一套。称量系 统技术参数见 表 2 0 注: ， 最长 称量时间 包括投 料时 间。 其中配
4、料以快速和慢速进行， 通过一个 自动修正系统， 所有的配料可以达到一个恒 定的精度 。 1 . 2 . 2 密炼机主机的 控制 上辅机对密炼工序控制最多可分2 4 步 进行， 而且每一步控制均可按下列方式进行: ( 1 ) 混炼时I司; ( 2 ) 温度; ( 3 ) 能量; ( 4 ) 转数。 这些方式可以按不同组合相互逻辑连接， 而 且在密炼工序的每一步内所给的压花压力或 / 与转数指标不能达到， 则该压陀的压力或/ 与转数将按配方予以更正。 1 . 2 . 3 配方与 混炼 工序的控制 布勒公司为配方与混炼工序的控制设计 了B u m a t ie 系统， 该系统采用以菜单为基础 的对话
5、式操作方式， 使用者只需在所备的菜 单内给定配方或设备的参数， 系统就会 自动 检验输人是否正确。另外系统还对参数加以 保护， 以防未经允许的更正或取消。 B u m a t i e 系 统为用户提供以下几种工作 方式: ( 1 ) 自动配料. 自动混炼; 林向阳等 . 引进 G K 4 0 0密炼机和上辅机在全钢子午线轮胎生产中的应用 ( 2 ) 自动配料， 手动混炼; ( 3 ) 手动 配料， 自动混炼。 1 . 2 . 4 自 动报警设计 为了使密炼过程各项控制指标能够在规 定的范围或时间内达到， 避免指标超出控制 范围， 影响混炼质量， 上辅机配有表3 中 所列 报警项目， 以提醒管理
6、人员注意。 ( 4 ) 二段和三段混炼适当减小填充量。 2 . 3 密炼机转速的设计 G K 4 0 0 密炼机转子的转速是无级变速 的， 本着使密炼机发挥最大工作效率和满足 特殊配合剂的要求的原则， 对不同配方、 不同 段数设计不同转速， 使混炼效果达到最佳。 表 4 是根据配方组成进行的转速设计。 表3 自动报鳌项目表4 密炼机转速设计r - min - 报苦项 目 报警原 因 配方 组成 一段 转速 二段或 三 606040 加料 a 寸 间 总 混炼时 间 自动称量 官 昆 炼温度 超过 最长允 许时间 超过 最长允 许时间 超出公差 范围 超 出最高允 许温度 1 0 0 %N R
7、( 高填 充 、 高门 尼) N R / S R ( 通用 ) 1 0 0 %H I I R或 N R f H I IR 段转速 4 0 / 4 0 5 0 / 4 0 另外， 设备故障也可自动报警， 并显示故 障 内容 。 2 在全钢子午线轮胎胶料生产中的应用 2 . 1 全钢子午线轮胎胶料配方和工艺特点 根据设计要求， 全钢子午线轮胎各部件 胶料的物 理性能和工艺性存在较大的差异， 其差异是通过采用不同的材料和不同的配比 及不同的生产工艺来实现的。一般来说， 大 部分全钢子午线轮胎胶料具有高填充、 高门 尼、 低充油和高生热的特点， 因此， 在生产中， 大多数胶料是通过采用不同加料方式和利
8、用 多段混炼来达到设计要求的。 2 . 2 混炼填充量的设计 G K 4 0 0密炼机的有效容积为2 8 8 -3 0 8 L ， 填充范围较大。根据全钢子午线轮胎胶 料配方的特点， 选用恰当的填充量， 不仅可以 保证混炼的质量， 也可以最大限度地提高生 产效率。在具 体设计中依 据以下原则确定填 充量的范围: ( 1 ) N R与S R 并用的配方适当 增大填充 量; ( 2 ) 高填充、 低充油的配方采用适中的填 充量; ( 3 ) 高门尼粘度的胶料采用较低的填充 量 ; 2 . 4 混炼控制参数的选择 上辅机提供的 4种控制方式各有特点， 在实际混炼过程中以时间、 温度、 能量控制为 主
9、， 最终排胶以温度控制为主， 根据配方不 同， 在各步 选用 不同的 控制 指标， 以达到最佳 的混炼效果。 2 . 5 应用举 例 为了进一步说明 G K 4 0 0密炼机和上辅 机在全钢子午线轮胎胶料生产中的应用， 以全钢子午线轮胎胎面胶的一段混炼工艺为 例， 进行设计说明和运行结果分析。 2 . 5 . 1 混炼 参数和混炼工 艺设计 根据前述原则设计的胎面胶的一段混炼 参数见表 5 ， 一段混炼工艺设计见表 6 0 表 5 一段混炼参教设计 设计 参数 填充量/ 9 最低混 炼温度/ 排胶温 度/ C 最高 排胶温度 / 最长 混炼时 间/s 卸料 门排胶 时间/ 5 各步 最长操 作
10、时间 /s 抽 尘炭黑 转子转速/ ( r - min 一 ) 3 4 5 2 0 1 6 0 1 7 0 3 0 0 1 0 9 9 返回下 一车 60 。第十届全国轮胎技术研讨会论文集 表 一段混炼工艺 步骤操作内容控制参数 1投料( 生胶)压陀6 0 。 2投料 小料+ 炭黑) ， 压死 1 1 0 3投 料( 油 ) . 压陀1 4 0 4上提 压陀1 0 s 5压陀1 6 0 6排 胶1 6 0 2 . 5 . 2 混炼运行结果及结果分析 按表 6 的混炼工艺进行全自动混炼， 混 炼各步运行结果见表 7 0 从表7 和表8 的统计结果可以 看出， 设 计参数与实际运行出人较小， 各车
11、次之间混 炼工艺参数波动小。这说明该套系 统运行的 精度高， 稳定性好。 门 表7 一段混炼运行结果 步翎时间/s温 度/ 6U3325920 能量/ ( k W “ h 3 . 7 1 2 . 8 2 0 . 8 1 . 7 1 1 . 5 0 转 速/ 3结论 G K 4 0 0密炼机和配套的上辅机是一套 先进的炼胶设备， 自动化程度高， 可以实现优 质、 高效、 低耗、 文明炼胶。该套系统可以很 好地满足全钢子午线轮胎胶料生产对设备的 要求。 G K 4 0 0密炼机和上辅机在 1 9 9 7 年投入 运行后， 我厂的全钢子午线轮胎胶料全部转 入G K 4 0 0 上生产， 在工艺调整的
12、过程中 ， 曾 出现过一些问题， 经过反复试验后， 将全钢子 午线轮胎胶料的配方和工艺特点与G K 4 0 0 密炼机和上辅机的技术特点较好地结合在一 起， 使G K 4 0 0 密炼机的优越性得到充 分的发 挥， 具体体现在以下几个方面: ( 1 ) 设备的生产能力大， 每班可完成 1 0 0 -1 1 0 车的生产任务， 是 G K 2 7 0生产能力的 近 2倍; ( 2 ) 自动称量准确， 在一年多的运行中， 经过反复的校验， 自动称量的精度达到设计 标准， 满足了配料精度的要求; ( 3 ) 胶料混炼均匀， 质量稳定， 车次、 批次 之间的门尼粘度差别小; ( 4 ) 使用该系统对炼胶工艺的控制方便， 准确性高; ( 5 ) 系统密封好， 炼胶环境文明卫生。 使用大容量、 高速度的密炼机生产全钢 子午线轮胎胶料的工艺还有待进一步探索和 优化。 81112141124161142 为了考查混炼工艺的执行稳定性， 取 1 0 车胶的混炼运行结果进行统计， 统计结果见 表 8 0 表8 一段混炼各车次的运行结果 车次排胶 温度 / 混炼时 间/ 5能最/ ( k W - h )
