旋转式造粒头在邻甲酚醛树脂行业的应用

程晓

摘 要：本文介绍了Rotoform3000旋转造粒头的结构、原理以及在邻甲酚醛环氧树脂行业的应用。

关键词：旋转造粒头;结构;原理;维护保养

前言：

邻甲酚醛环氧树脂造粒主要达到两个目的：①将脱溶剂产出的熔融树脂快速、有效地转换成固体颗粒 ，满足生产工艺和安全环保的要求 ;② 以期得到形状规整、粒度均匀 、性能稳定、利于使用 （包装运输、储存和客户需求 ） 的成品颗粒。为达到以上目的，巴陵石化树脂部邻甲酚醛环氧树脂装置选用德国山特维克回转钢带冷凝器造粒工艺，设备型号为：Rotoform3000。

1 Rotoform3000造粒工艺过程：

如下图1所示，Rotoform3000造粒机属于旋转带式冷凝造粒成套设备，由旋转造粒头和钢带冷却器两部分组成。其工艺流程是熔融树脂经泵送过滤后输入旋转造粒头，然后滴落到钢带冷却器上，颗粒冷却固化后在钢带末端卸料包装。笔者结合生产实际，对Rotoform3000旋转造粒头阐述自己的理解和认识。

2  旋转造粒头的结构组成：

旋转造粒头的结构[1]如下图2所示：

1.1  产品刮料器：

产品刮料器内有热媒循环通道，同时产品刮料器的凹面与外转筒凸面一致，刮板装在刮料器的下部，位于两个面的间隙之间，由能耐高温达200℃的四氟材料组成。它将粘附在外转筒表面的物料在转动时刮到转筒内。

1.2  定子：

定子是一圆柱形金属棒，其内部由大通孔物料槽以及小通孔热媒流通通道组成。为了防止经泵输送到定子内的物料冷却，需由加热通道通入热媒，调整热媒管路阀门控制伴热温度，保持物料所需的熔融温度，使其达到造粒温度 。

1.3  石墨滑块：

该石墨滑块具有良好耐高温能力、抗热震性能力以及润滑性能。主要是为了保持外转筒和定子有一定的间隙，确保运转稳定。

1.4  计量杆：

计量杆安装在物料槽中，它的主要作用是稳定熔融物料的流量及压力，使熔融物料均匀分布。计量杆的结构如图3所示：

定子物料槽与下方十个喷嘴相连通，喷嘴功能升压、均化通道内物料压力。经过喷嘴后的物料压力在轴线方向趋于一致，再进入二次均化腔进行二次压力平衡[2]。经过均化腔后的物料可基本保证物料压力沿轴线方向均等。均化后的物料通过杆上数十个均布出料孔滴落在外转筒内壁由旋转离心力作用顺着筒壁孔洞甩出滴落在底部钢带上，形成一颗颗晶莹剔透的圆粒。

1.5  外转筒：

外转筒是带有数十排通孔的套筒.繞定子作回转运动 ， 外转筒的两端各有定心环及密封环，防止形变同时保证密封完好。

3  旋转造粒头的结构组成：

熔融物料由输送泵泵入造粒头定子物料槽中，带有保温通道及物料槽的定子，其底部均匀分布10个物料喷嘴，喷嘴下部是物料均匀分布所用计量杆。外部装有带有数十排呈一定规则排列通孔的外转筒。当外转筒绕定子作回转运动时，外转筒上的小通孔经过定子底部时，均匀挤出的物料就会通过筒壁上的小孔甩出，落到下方冷却钢带的上。冷却钢带与旋转造粒机的外转筒以相同的线速度运行，熔融物料相对钢带静止滴落，物料成品可保证液滴的圆形形状 。

4  旋转造粒头在设计制造中需要注意的问题：

4.1 外转筒的转速设计为可调，以满足不同工况。调速范围控制在800r/min-3000r/mim。

4.2外转筒的椭圆度控制在±0.8mm之间且光洁平滑，外转筒与计量杆上的通孔必须光滑，内表面抛光处理，表面粗糙度要求达到Ra0.8标准，以减少树脂“挂壁”现象 。

4.3 机封密封内轴承的润滑脂选用高温润滑脂，可耐温达260℃。

4.4 刮料器的压条选择耐高温且自带润滑功能的四氟材料，可耐温达200℃。

5  造粒机头的维护保养：

旋转造粒机头属于高温转动设备，由于物料的特殊性，要想延长其使用周期和使用寿命，必须正确操作维护保养该设备，同时做好以下工作：

5.1 正确操作：

启动前应检查定子和刮料器的伴热温度，这个温度取决于相应产品的熔融温度，人工测温达标后，检查外滚筒与钢带之间的距离，按产品所需颗粒粒径调整外转筒与钢带间隙，可调范围在1mm-4mm之间。以上条件确认无误后，启动设备，开始造粒生产。生产结束时，要保持造粒头旋转，用氮气吹扫管道和造粒头，直至无物料滴落，后停下造粒设备。

5.2产品切换：

邻甲酚醛环氧树脂产品主要生产以下几种代号的规格产品[3]，其技术指标如下：

由上表可以看出，A、B、C属于低软化点产品，D属于高软化点产品，由于产品软化点不同，造粒头伴热的温度也就不尽相同。对于低软化点产品选取180℃±5℃伴热达到预设温度后开始启动造粒头，对于高软化点的产品选取195℃±5℃伴热达到预设温度后开始启动造粒头。针对低软化点产品切换至高软化点产品时，必须先用氮气将管道和造粒头吹空，直至无物料滴落，以防高温伴热将低软化点产品焦化堵塞计量杆;由高软化点产品切换至低软化点产品时，必须先用氮气将管道和造粒头吹空，直至无物料滴落，以防伴热不足以熔融高软化点物料从而堵塞计量杆。必要时由高软化点产品切换至低软化点产品时，需要清理计量杆。同时由于物料粘度也不同，在实际运行中要根据进料量、产品特性，适时的调整钢带和造粒头的转速以及外转筒与钢带间距，以确保造粒均匀，粒径满足客户需求。

5.3正确维护保养：

旋转造粒机在树脂生产造粒的过程中经常会出现一些故障。为此操作时要正确的维护保养，笔者将生产中常见的故障、原因及处理措施归纳如下：

6 结束语：

从Rotoform3000造粒头在巴陵石化邻甲酚醛环氧树脂生产应用情况来看，该造粒头将熔融树脂物料直接造粒冷却固化，省去了后续破碎造粒等工序，节约资源;造粒外形均匀稳定、无粉尘，极大的改善了劳动环境。

参考文献：

[1] 刘广文编.造粒工艺与设备[].北京.忽而学工业出版社.2011.8：179-197

[2] 谢永波，李书勤，邹英杰，闫少义，丁延彬.旋转式造粒机的设计与应用. 化工装备技术 第24卷 第4期 2003：7-10

[3]10000t/a邻甲酚醛环氧树脂装置岗位操作法 .2011.11：1