李歆 劉格宏 袁洪波

【摘? 要】論述了天津大沽化工ABS裝置摻混單元一二期失重式喂料器的不同之處，簡述了失重式喂料器的工作原理和日常維護(hù)工作，分析了失重式喂料器對ABS樹脂產(chǎn)品質(zhì)量影響因素及故障排查。

【關(guān)鍵詞】ABS樹脂;喂料器;開創(chuàng);申克

1.前言

ABS樹脂是一種兼有丙烯腈的剛性、丁二烯的韌性和苯乙烯的易加工性能的熱塑性工程塑料，廣泛應(yīng)用在電子、電器、汽車、建筑及生活用品等方面。天津大沽化工40萬噸/年ABS裝置引進(jìn)沙比克公司乳液接枝本體SAN摻混工藝專利技術(shù)，可生產(chǎn)注塑、擠出、管材、阻燃、電鍍五類共17種ABS樹脂，其中包括4種高黑高亮產(chǎn)品。失重式喂料器的運(yùn)行情況，例如補(bǔ)料模式、運(yùn)行模式、體積和重量兩種模式切換時間、波動偏差等都對最終產(chǎn)品質(zhì)量影響很大。

2.失重式喂料器工作原理

2.1失重式喂料器工作原理

①工作原理：單位時間內(nèi)料斗內(nèi)部物料失去的重量。

②重量模式：閉環(huán)控制系統(tǒng)，即實(shí)際流量反饋到控制器后參與計算。

③體積模式：開環(huán)控制系統(tǒng)，即流量反饋不參與計算，只是一個測量值。

2.2失重式喂料器常見機(jī)器問題

①1為進(jìn)料口，2為出料口，皆為軟連接，要保持其松弛狀態(tài)，否則影響連續(xù)下料的穩(wěn)定性。

②3為保護(hù)支架，注意保護(hù)支架在調(diào)試完成后固定時避免接觸稱體部分。

③注意稱體上不要放置其它東西。喂料器運(yùn)行過程中，禁止觸摸、碰撞或者踩踏。

3.失重式喂料器在ABS樹脂生產(chǎn)中的應(yīng)用

3.1天津大沽化工ABS裝置簡介

天津大沽化工40萬噸/年ABS裝置采用沙比克乳液接枝本體SAN摻混工藝，其中摻混單元是通過失重式喂料器將HRG粉、SAN粒子以及助劑按配方比例精確喂送到擠出機(jī)，通過擠出機(jī)擠出拉條，拉條經(jīng)過水浴冷卻、造粒機(jī)造粒生產(chǎn)出合格的ABS樹脂。摻混單元一期擠出線，采用K-Tron品牌的失重式喂料器;二期擠出線采用Schenck品牌的失重式喂料器。

3.2 K-Tron品牌喂料器介紹及常見故障分析

K-Tron喂料器的組成包括一個進(jìn)料緩沖罐、一個驅(qū)動電機(jī)、一個喂料螺桿、一個支撐臺秤系統(tǒng)、一個本地控制器（KCM）和一個人機(jī)交互界面（K-Vision）。

3.2.1喂料器流量的控制

失重式喂料的概念就是控制重量的喂料系統(tǒng)。在一極短的時間間隔里，控制器根據(jù)重量傳感器上的重量的減少可算出實(shí)際流量，即單位時間內(nèi)重量的減少就可得出實(shí)時喂料流量?？刂菩盘柗Q為驅(qū)動命令，此驅(qū)動命令可由設(shè)定值和實(shí)際的喂料流量而得出并傳送至電機(jī)控制單元，電機(jī)控制單元的輸出電壓正比與此驅(qū)動命令信號。為了得到精準(zhǔn)的電機(jī)轉(zhuǎn)速，需將速度反饋（或振幅反饋）傳回給控制單元，因?yàn)殡姍C(jī)轉(zhuǎn)速（或振幅）代表著期望的控制輸出。當(dāng)設(shè)定值和實(shí)際流量存有差異時，控制器就會對驅(qū)動命令做出調(diào)整，驅(qū)動命令的變化會改變電機(jī)轉(zhuǎn)速或振幅從而使得實(shí)際流量接近期望的設(shè)定值。

3.2.2喂料器的故障分析

當(dāng)發(fā)現(xiàn)喂料器實(shí)際運(yùn)行曲線和設(shè)定值偏差明顯偏大時，須將產(chǎn)品切至廢品倉，立刻對該喂料器檢查，首先檢查各軟聯(lián)是否正常，軟聯(lián)長時間未更換會導(dǎo)致材質(zhì)變硬，從而變成硬連接，會造成喂料不準(zhǔn)，軟聯(lián)正常需要檢查排氣閥開度是否偏大過大，排氣閥開度過大，由于負(fù)壓較大，可能造成喂料器料斗內(nèi)部壓力變化較大，從而導(dǎo)致喂料不準(zhǔn)，若軟聯(lián)和排氣閥開度均正常，喂料器仍波動較大，需要檢查周圍環(huán)境是否對其造成干擾，若有外力作用在喂料器上，會導(dǎo)致喂料器水平位置偏移從而造成喂料不準(zhǔn)。倘若排除上述原因后喂料器仍處于波動，需停車對喂料器進(jìn)行校驗(yàn)，以進(jìn)一步查找波動原因。

3.3申克喂料器介紹及常見故障分析

針對摻混單元物料特性，SAN粒子采用振動式喂料器，HRG和預(yù)混粉料采用螺旋式喂料器。其中SAN振動式喂料器，外界環(huán)境對其影響較大，但該喂料器運(yùn)行很平穩(wěn)，精度較高，正常生產(chǎn)過程中SAN喂料器故障率較低，只是定期對其進(jìn)行靜態(tài)校驗(yàn)。

相比SAN喂料器，HRG喂料器故障率較高，故障率最高的是實(shí)際運(yùn)行速率和設(shè)定速率偏差過大，甚至出現(xiàn)負(fù)值。

圖中上方曲線為HRG喂料器實(shí)際運(yùn)行速率曲線，下方曲線為HRG喂料器凈重曲線。起初發(fā)現(xiàn)這類問題，我們對喂料器進(jìn)行靜態(tài)校驗(yàn)，靜態(tài)校驗(yàn)無誤后再開車，發(fā)現(xiàn)問題仍解決不了，又再一次檢查軟聯(lián)和排氣裝置，也都沒有問題，為此我們將體積切回重量模式時間適當(dāng)延長后繼續(xù)觀察，發(fā)現(xiàn)問題仍得不到解決。

結(jié)合廠家和儀表部門，我們將HRG喂料器實(shí)際運(yùn)行曲線和喂料器凈重兩種曲線放在一起對比，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)較大波動時剛好喂料器補(bǔ)料結(jié)束幾秒鐘，并且有時喂料器補(bǔ)料達(dá)不到補(bǔ)料上限就關(guān)閥，結(jié)合儀表部門現(xiàn)場觀察發(fā)現(xiàn)HRG喂料器補(bǔ)料閥開關(guān)不順暢，儀表部門將防塵帽更換后，將壓力稍調(diào)大，使補(bǔ)料閥開關(guān)順暢，此類問題得到明顯改善。

4.結(jié)論

由于摻混單元一期和二期采用開創(chuàng)和申克兩種牌子的喂料器，兩種喂料器使用起來各有利弊。開創(chuàng)喂料器操作比較簡單，現(xiàn)場和控制屏都可以操作，且故障率不高，申克喂料器中尤其是SAN振動式喂料器運(yùn)行起來精度較高，故障率較低，但是像HRG粉末喂料器故障率較高，針對不同故障我們已經(jīng)找出合理的解決方案，從而使喂料器運(yùn)行平穩(wěn)，保證最終產(chǎn)品質(zhì)量合格。失重式喂料器廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)領(lǐng)域，對于生產(chǎn)的穩(wěn)定起著至關(guān)重要的作用，熟悉掌握其結(jié)構(gòu)、原理和在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，對今后的生產(chǎn)工作會有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃立本，張立基，趙旭濤.ABS樹脂及其應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001.196-198

[2]姜衛(wèi)華，王俊琪.ABS注塑制品色差的研究[J].塑料工業(yè)，2009，37（5）：75-77

[3]李輝，影響ABS質(zhì)量因素及對策.ABS年會論文集

（作者單位：天津大沽化工股份有限公司ABS事業(yè)部）