陳曉梅

摘要：近年來，隨著油價(jià)降低，油制聚烯烴成本得到了有效地控制，以及聚烯烴市場(chǎng)需求不斷擴(kuò)大，我國(guó)制造聚烯烴行業(yè)欣欣向榮，總產(chǎn)能在不斷增長(zhǎng)。擠壓造粒機(jī)是聚烯烴生產(chǎn)裝置的關(guān)鍵設(shè)備之一，科學(xué)的選型是聚烯烴生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。擠壓造粒設(shè)備有很多不同的結(jié)構(gòu)和分類，各種設(shè)備都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，需要根據(jù)具體的聚烯烴項(xiàng)目方案進(jìn)行科學(xué)且合理的選擇，以滿足聚烯烴項(xiàng)目的不同需求。本文就聚烯烴裝置擠壓造粒設(shè)備的選型與應(yīng)用展開研討。

關(guān)鍵詞：聚烯烴裝置;擠壓造粒設(shè)備;選型與應(yīng)用

1、引言

聚烯烴在我國(guó)包裝、農(nóng)業(yè)、機(jī)械行業(yè)、電力電器行業(yè)以及日用品等方面應(yīng)用廣泛，是我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力重要的生產(chǎn)原料和動(dòng)力。近年來，我國(guó)的油價(jià)呈現(xiàn)不斷降低的趨勢(shì)，該局面給聚烯烴市場(chǎng)帶來了生機(jī)，聚烯烴裝置擴(kuò)能仍不斷向前，如浙江石化、盛虹一體化、恒力石化、古雷石化等將在2020-2025年集中投產(chǎn)。作為聚烯烴裝置的關(guān)鍵設(shè)備——擠壓造粒機(jī)卻主要依賴進(jìn)口，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本，因此，很多生產(chǎn)聚烯烴的企業(yè)都迫切地想要實(shí)現(xiàn)自身技術(shù)的獨(dú)立，實(shí)現(xiàn)逐步代替進(jìn)口。所以對(duì)聚烯烴裝置擠壓造粒機(jī)的選型上需要花費(fèi)更多的時(shí)間和心思，切實(shí)地研究各類擠壓造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)，明確這些結(jié)構(gòu)的作用是什么，摸清擠壓造粒機(jī)的分類，以便滿足各類聚烯烴加工方案，更進(jìn)一步推進(jìn)相關(guān)企業(yè)著力發(fā)展聚烯烴高端市場(chǎng)，對(duì)維護(hù)我國(guó)能源和經(jīng)濟(jì)安全具有重要意義。

2、擠壓造粒機(jī)的基本概述

2.1擠壓造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)

擠壓造粒機(jī)是利用其壓力將某些固體物料進(jìn)行團(tuán)聚的干法造粒的工作過程，是很多機(jī)械行業(yè)都會(huì)使用到的機(jī)器之一。它能將制造得到的聚乙烯、聚丙烯從粉料狀態(tài)經(jīng)過混煉、擠壓、造粒等過程制造成顆粒狀聚烯烴物料，有效避免了聚烯烴發(fā)生粉塵爆炸，同時(shí)也為后續(xù)的包裝、計(jì)量、運(yùn)輸?shù)裙に嚵鞒烫峁└嗟墓ぷ鞅憷?。擠壓造粒機(jī)由主驅(qū)動(dòng)端、加工段、排料段等主要結(jié)構(gòu)組合而成，同時(shí)還有潤(rùn)滑油系統(tǒng)、風(fēng)送系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)等為其提供更多制造工作需要。不同的結(jié)構(gòu)對(duì)聚烯烴制作具有不同的作用。例如，加工段的螺桿、調(diào)節(jié)閥、冷卻單元等結(jié)構(gòu)能夠?qū)⒕巯N和其他添加劑充分融合起來，以滿足工藝要求。一般而言，擠壓造粒機(jī)的三個(gè)主要結(jié)構(gòu)都有其獨(dú)特的作用，只有通過這三個(gè)結(jié)構(gòu)的密切配合才能夠更好地為聚烯烴制作提供動(dòng)力，良好完成混合和擠出工作，生產(chǎn)出符合要求的顆粒產(chǎn)品。

2.2擠壓造粒機(jī)的分類

目前市面上的擠壓造粒機(jī)可以根據(jù)螺桿的數(shù)量多少將其分為單螺桿擠壓造粒機(jī)和雙螺桿擠壓造粒機(jī)兩大類，他們所能達(dá)到的生產(chǎn)效率極限數(shù)值是不一樣的。目前我國(guó)聚烯烴項(xiàng)目一般所需達(dá)到的生產(chǎn)效率為每小時(shí)45噸以上，但是單螺桿擠壓造粒機(jī)所能達(dá)到的生產(chǎn)效率極限只能實(shí)現(xiàn)每小時(shí)生產(chǎn)25噸聚烯烴，不能滿足生產(chǎn)需求。所以目前工業(yè)生產(chǎn)中，主要選用雙螺桿擠壓造粒機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)工作。雙螺桿機(jī)擠壓造粒機(jī)根據(jù)不同的布置和結(jié)構(gòu)可以分為L(zhǎng)型和I型（直線型）兩大類;根據(jù)螺桿嚙合型式又可分為嚙合型和非嚙合型;根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)方向又有同向旋轉(zhuǎn)和異向旋轉(zhuǎn)之分。因此，在實(shí)際生產(chǎn)工作中，需要根據(jù)具體的聚烯烴加工方案來選擇不同的結(jié)構(gòu)組合，因?yàn)椴煌慕Y(jié)構(gòu)所發(fā)揮的作用大同小異。譬如，不同的組合能夠使螺桿式擠壓造粒機(jī)呈現(xiàn)出不一樣尺寸的直徑、嚙合形式以及轉(zhuǎn)動(dòng)方向等。所以切合實(shí)際的選擇才是最穩(wěn)固的方案。

3、關(guān)于擠壓造粒機(jī)器設(shè)備的比選分析

3.1 L型擠壓造粒機(jī)的優(yōu)勢(shì)與不足

目前市場(chǎng)上的L型擠壓造粒機(jī)主要為兩根轉(zhuǎn)子反內(nèi)向旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間不完全嚙合，轉(zhuǎn)子形式為整體式，具有工作轉(zhuǎn)速較高、剛性好等優(yōu)點(diǎn)。除此之外，其加工段具有冷卻單元，可以使其所擠出的物料溫度處于適當(dāng)?shù)臓顟B(tài)，即使在較高的轉(zhuǎn)速作用下也能使其物料不會(huì)輕易地發(fā)生降解。但需要注意的是，螺桿的轉(zhuǎn)速過高極其容易導(dǎo)致混煉過程出現(xiàn)不均勻、物料停留時(shí)間過長(zhǎng)、分布變寬等不良情況。由于L型擠壓造粒機(jī)的寄出段沒有加壓功能又為L(zhǎng)型布置，導(dǎo)致了L型擠壓造粒機(jī)需要將物料進(jìn)行轉(zhuǎn)向。且其需要建立輔助施加壓力措施幫助其對(duì)物料完成施壓工作，卻又因?yàn)樗⒌膲毫Σ粔虼笫蛊湔虻妮斔湍芰Ρ患s束，進(jìn)而使它的自動(dòng)清潔能力變差，并且由于L型擠壓造粒機(jī)雙轉(zhuǎn)子、異向不完全嚙合的構(gòu)造使其混煉能力受到影響，表現(xiàn)能力較弱。另外，L型擠壓造粒機(jī)所需占地面積比較大，在有限的車間里很難找到合適的方位進(jìn)行安置，而且經(jīng)常需要進(jìn)行檢查和維修保養(yǎng)工作，花費(fèi)較大。

3.2 I型擠壓造粒機(jī)的優(yōu)勢(shì)與不足

I型擠壓造粒機(jī)又名直線型擠壓造粒機(jī)，布局為直線型，兩根轉(zhuǎn)子同向旋轉(zhuǎn)，兩個(gè)轉(zhuǎn)子之間高度嚙合，比L型結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單得多，且機(jī)筒和螺桿的組合形式可以根據(jù)物料的加工工藝和種類的不同進(jìn)行任意組合，可以滿足更多聚烯烴項(xiàng)目加工的需求。其直線式的結(jié)構(gòu)具有占地面積小、容易安置、正向輸送能力較強(qiáng)、自清潔性高、傳動(dòng)損失較小等優(yōu)點(diǎn)?？偠灾?，I型擠壓造粒機(jī)生產(chǎn)效率高、混煉度高、生產(chǎn)周期較短等優(yōu)勢(shì)，廣泛使用于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)使，但是其成本造價(jià)比較高，且與L型處于相同直徑規(guī)格的狀態(tài)下，I型的生產(chǎn)能力更勝一籌。

3.3 L型與I型擠壓造粒機(jī)選型分析

雖然L型與I型均可用于聚乙烯和聚丙烯裝置中，但具體的選型還需根據(jù)物料的種類、年產(chǎn)量、費(fèi)用、加工工藝（如混煉方式）等進(jìn)行綜合考慮。相比于聚丙烯物料，聚乙烯更容易擠壓造粒，均可以使用L型和I型，但其造價(jià)較低，因此，聚乙烯裝置多選用L型擠壓造粒機(jī)。聚丙烯結(jié)晶度高，結(jié)果規(guī)整，且其力學(xué)性能、硬度、強(qiáng)度、彈性等均比聚乙烯高，需要混煉度高、嚙合性好的螺桿結(jié)構(gòu)，即I型擠壓造粒機(jī)。

4、國(guó)內(nèi)外聚烯烴裝置擠壓造粒機(jī)組發(fā)展現(xiàn)狀

目前，國(guó)際上的擠壓造粒機(jī)廠家有德國(guó)的科倍?。–operion）、日本制鋼所（JSW）、日本神戶制鋼所（KOBE）擁有大型擠壓造粒機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝調(diào)試技術(shù)，科倍隆主要生產(chǎn)I型擠壓造粒機(jī)，日鋼和神戶則主要生產(chǎn)L型。我國(guó)的聚烯烴生產(chǎn)裝置使用的擠壓造粒機(jī)也大部分都是來自這三個(gè)廠家。國(guó)內(nèi)僅大連橡膠塑料機(jī)械有限公司具有設(shè)計(jì)、制造大型擠壓造粒機(jī)的能力，但其產(chǎn)能較低，業(yè)績(jī)較少。目前，其研制的首臺(tái)套大規(guī)格30萬(wàn)噸/年高密度聚乙烯裝置（ST）擠壓造粒機(jī)已在中石化寧波鎮(zhèn)海煉化有限公司完成交付和試車。這標(biāo)志著大型擠壓造粒機(jī)組國(guó)產(chǎn)化首臺(tái)套攻關(guān)和高端化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化研制方面再次取得新突破，進(jìn)一步推動(dòng)了我國(guó)高端裝備制造業(yè)發(fā)展。四、結(jié)束語(yǔ)

聚烯烴項(xiàng)目是我國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展的重要化工項(xiàng)目之一，裝置擴(kuò)能仍未止步，民企、國(guó)企、外企等均在投資。本文主要介紹了L型、I型擠壓造粒機(jī)的結(jié)構(gòu)、優(yōu)缺點(diǎn)和國(guó)內(nèi)外發(fā)展差距，總結(jié)了聚乙烯、聚丙烯裝置對(duì)擠壓造粒機(jī)組的選型原則和方法，為后續(xù)聚烯烴裝置的應(yīng)用和研究提供參考。

我國(guó)的聚烯烴裝置擠壓造粒機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、安裝仍然需要付出更多的努力，不斷探究更科學(xué)的技術(shù)，相關(guān)企業(yè)要牢記發(fā)展高端聚烯烴裝置擠壓造粒設(shè)備是未來需要不斷奮斗的方向，要懷揣著一顆堅(jiān)決打破依賴進(jìn)口機(jī)器的決心，研發(fā)出新型擠壓造粒設(shè)備，為國(guó)家創(chuàng)造更多社會(huì)效益，以及為相關(guān)企業(yè)提升其經(jīng)濟(jì)效益。

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