基本介紹
- 中文名：內外禁止電纜料造粒機
- 工作原理：雙轉子連續混煉機結構
- 特點：合理的結構設計等
- 工業套用：色母粒、填充母料、電纜料等行業
簡介,工業套用,水環造粒,特性,配方工藝,
簡介
工作原理
雙轉子連續混煉機結構
雙轉子連續混煉機是我校在國內率先開發成功的一種既能連續工作、又保持了密煉機優越的混合特性的新型橡塑連續混煉機械。它的外形很像雙螺桿擠出機，但是加料與出料的方式則與雙螺桿擠出機不同。
該機器主要由料筒、轉子、卸料裝置等部分組成。設備料筒的混煉腔為兩個相互貫通的、橫截面為∞形的孔。物料在混煉腔中受到轉子的剪下、粉碎、捏合、混合作用。料筒上還開有冷卻水孔，並備有電加熱器，可以根據工藝的需要，對物料進行加熱和冷卻。
轉子結構根據功能可以劃分為加料段、混煉段和出料段。
轉子的加料段像一對非嚙合的雙螺桿，表面由矩形螺紋組成，將計量加料機加入的物料輸送到混煉段。轉子的混煉段像一對密煉機的轉子，其表面有兩對旋轉方向相對、角度各不相同的螺棱。與進料段相連的螺棱將物料向前輸送，與出料段相連的螺棱則將物料向相反方向輸送，物料在此被壓縮、熔融、剪下、伸展，從而最終被混煉與塑化；轉子的卸料段是橢圓形的，物料在此通過卸料口被排出料筒。卸料裝置由卸料門和調節裝置所組成，通過調節卸料調節裝置，可以控制卸料門的開啟度，達到控制物料在混煉腔中的停留時間的目的。
雙轉子連續混煉機的工作過程
各種高分子材料通過定量加料機加入到連續混煉機中，被轉子餵料段螺紋送到混煉段。在轉子混煉段，物料首先受到與加料段螺紋相連的那部分螺棱的向前推動作用，而與卸料段相聯的那部分螺棱則迫使物料向相反的方向運動。這樣，物料便在此堆積，並被剪下、輥壓、粉碎、熔融和混合。隨著新物料的不斷加入，已經混合好的物料最終被迫移向卸料段，並通過卸料門排出。
由於連續混煉機的排料量是由加料量所決定的，設備可以在飢餓狀態下工作，也可以在充滿物料的狀態下工作。因此，通過控制加料量，可以調節物料在混煉機中的停留時間及其產量。該機器的可調工作參數有：加料速度、轉子的轉速、背壓、溫度、卸料口開啟度等。實驗表明，卸料溫度隨著轉子轉速的增加而增加，隨著卸料門開啟度的增加而降低；輸入功率隨著產量（加料速率）、轉子轉速的增加而增加，隨著卸料門開啟度的增加、料筒溫度的增加而減少。
雙轉子連續混煉機工作過程中，對物料的混煉作用主要發生在轉子的混煉段。由於兩根轉子混煉段上的八根螺棱的長度、螺旋角和旋向都各不相同，物料在此將依次受到來自八根螺棱的大小與方向都各不相同的推力作用。因此，在一個循環流動過程中，熔體的運動速度和方向至少會發生8次變化。通常物料在混煉過程中，在一個混煉段，其流動的速度與方向將改變約5000次左右。這種變化進一步加劇了物料混煉界面的更新和流動的紊亂程度，促進了分散相的破碎、分散，以及新的相界面的形成，對物料的分散混煉和低熔點揮發物的排除極為有利，使得該機器具有良好的分散混煉特性和脫排氣性能。
雙轉子連續混煉造粒機組的特點
我們將雙轉子連續混煉機與熱餵料單螺桿擠出機組合在一起，構成了一套具有連續混煉和擠出功能的雙轉子連續混煉造粒機組。該設備與傳統的混合設備比較，該設備具有以下特點：
合理的結構設計
運用最新混煉理論，採用計算機全新設計的雙混煉段結構，楔形高效轉子構型（國家發明專利），剪下速率高，分散填充混合效果好，生產能力大。
多種轉子結構構型組合，可以滿足不同物料的各種混合工藝要求；
剖分式料筒，清料方便快捷；
雙階式布置，將機器的混煉功能與擠出功能分開，工藝適應性廣，填充分散混合能力優異。
獨特設計的電加熱與閉路循環恆溫軟水冷卻系統，使得各段溫度的調節與控制更加靈活有效，並可以對混煉機轉子和擠出機螺桿的芯部分別進行通水冷卻。
可控變數多，萬能性好
在混煉機工作過程中，通過調整加料速度、轉子轉速、料筒溫度、卸料口開啟度等操作參數，對混煉過程進行線上調整和控制，以達到預期的混煉效果，無需停車調整。
維護方便
沒有複雜的推力軸承系統，操作、維護簡單方便；能耗、操作費用低（同等工藝條件下，單位產品能耗較常規設備低30~50%）。料筒為剖分式結構，清料方便徹底；轉子採用雙混煉段分段式結構，拆卸轉子時無需拆卸軸承，維護、檢修快捷簡便。
自動化程度高
全系統採用先進的PCC集中控制，可以使設備的混合操作工藝始終處於最佳狀態；完善的聯鎖聯控，確保自動化、高效安全生產，產品質量穩定。
實時操作工藝監控記錄系統，實現了操作參數的實時記錄、顯示和遠程傳輸，為穩定生產和產品質量的控制提供了有力保障。
混煉元件耐磨性能好
料筒混煉腔採用進口硬質合金S600鑲套，轉子採用優質氮化鋼製造，表面堆焊硬質合金，解決了設備磨損的難題。
切粒方式多樣化，可以適用不同工藝要求
本機組的造粒可以根據混煉物料選擇牽條切粒造粒設備、水下切粒造粒設備、風冷熱切粒造粒設備與之配套。
勞動強度低、環境保護好
設備推薦採用失重計量加料，無需高速攪拌機預處理。工人勞動強度低、環境好。
工業套用
色母粒、填充母料、電纜料等行業
該設備可以用於填充母料、色母料的混合與造粒，具有分散均勻、填充量大、工藝過程簡單、生產能力高、節省能源等特點，可以承擔雙螺桿配混料擠出機所無法完成的混合操作，如：高填充黑母料（碳黑填充量在50%以上）、無鹵阻燃電纜料（填充量在70%以上）、各種中、高壓電纜禁止料、高檔色母料（填充量可達50%）、PE壓力管專用母料、無潤滑劑高分散高填充母料、高檔電纜專用料等目前我國市場所急需的高質量的橡塑共混、改性材料。
化學建材行業
運用該設備可以生產以廢樹脂、木屑、造紙廠廢渣、蔗糖廠廢渣、農作物秸桿等廢舊材料為原料的塑木複合材料，不但可以減少這些工農業廢棄物對環境的影響，而且還可以減少對木材的需求，保護森林資源，有利於環境的保護與改善，符合我國產業政策與可持續發展戰略。該類塑木複合材料除了可以用於包裝工業以外，還可以用於建築、裝潢、家具等行業。
運用本機組可以對熱塑性彈性體進行有效的混合，生產目前國內急需的高檔防水卷材，替代進口，解決目前國內建築行業普遍存在屋面與牆壁的滲漏問題。
新材料與功能母料
該設備具有較強的填充混合能力，是製造新型高分子材料、功能母料的一種理想的混合設備，可以用於橡塑改性材料、特種高分子材料、納米填充高分子材料、功能材料的製造。
密煉機：一般由密煉室、兩個相對迴轉的轉子、上頂栓、下頂栓、測溫系統、加熱和冷卻系統、排氣系統、安全裝置、排料裝置和記錄裝置組成。轉子的表面有螺旋狀突棱，突棱的數目有二棱、四棱、六棱等，轉子的斷面幾何形狀有三角形、圓筒形或橢圓形三種，有切向式和嚙合式兩類。測溫系統是由熱電偶組成，主要用來測定混煉過程中密煉室內溫度的變化；加熱和冷卻系統主要是為了控制轉子和混煉室內腔壁表面的溫度。
自動翻斗提升機：
1、上料電機
2、限位開關上下限位，滑道特殊最佳化圓弧設計，運送平穩可靠。
3、提升料斗為不鏽鋼材質，每鍋可承運料量250kg/鍋。
4、將捏煉機捏煉後的團狀物料輸送至錐雙餵料機內。
5. 提升機控制系統要移至密煉機控制旁邊
雙腕餵料機：
1、.交流電機，調速系統採用變頻調速器；
2、餵料螺桿：雙螺桿強制下料，氮化鍍鉻處理，表面光潔度高，螺桿運轉方向為異向旋轉；
3、餵料體：內表面拋光、鍍鉻處理，堅固耐用；
4、餵料斗：內表面拋光、鍍鉻處理，堅固耐用；
單螺桿
1、減速箱：採用ZLYJ系列專業為單螺桿橡塑擠出機配套設計的高精度硬齒面帶推力座的齒輪傳動裝置，設計採用JB/T8853-2001《圓柱齒輪減速機》規定的各項技術規範，輸出軸採用高強度42CrMo，其他齒輪和軸類零件採用高強度20CrMnTi材料；齒輪經滲碳、淬火、磨齒工藝加工，齒輪精度高、硬度高；齒輪精度為GB10095-88,6級，齒面硬度在HRC-54～62，在空心輸出軸前端配置推力軸承，承受螺桿工作時的軸向推力，整機體積小、承載能力高，傳動平穩、噪聲低、效率高。當油位低於油標位置時，請添加中負荷工業齒輪油L-CKC220或L-CKC320（油品需客戶自行採購）
2、螺桿
1）材質為38CrMoALA氮化處理，氮化HV950-1050，深0.6-0.75mm，脆性不大於II級，螺桿外表鍍硬鉻處理；
3) 螺桿芯部採用通水冷卻
4、料筒
1）螺筒採用水冷卻；
2）筒體上開槽，盤銅管，通冷卻水；
3）螺筒上加防護罩，不鏽鋼材質；
4) 加熱區段：採用優質鑄鋁加熱器
5) 機頭採用模溫機加溫
水環造粒
1）熱切造粒機：一台；調速裝置為變頻調速器；
2）熱切粒罩：臥式，不鏽鋼材質；一件；
3）水泵：一台，
4）導流槽：不鏽鋼材質，一件；
5）離心脫水機：一台，水箱為優質不鏽鋼材質；乾燥後的成品料通過4kw高壓風機送至中間料倉；
6）中間料倉一件，優質不鏽鋼材質；
7）緩衝倉：一件，優質不鏽鋼材質。
8）自動稱料系統：1套，包括電子計量器、蝶閥兩件；
9）高混機：一台；200型，雙速電機功率30/42kw，優質不鏽鋼攪拌漿葉，電氣控制系統一台，高混機下配置放料用不鏽鋼緩衝倉，配混的成品料通過5.5kw高壓風機送至沸騰床；。
10）沸騰床：一台，不鏽鋼材質，沸騰風機功率5.5kw；
11）加長振動篩：一台，L=2.5m，電機採用:震動專用電機;震動量可以調節大小:電機功率率:0.55KW兩台;振動篩篩網採用三層分離物料;大孔直徑φ8mm，小孔直徑φ2.5mm，不鏽鋼材質；配4kw高壓風機將物料送至風吹料倉；
12）風吹料倉：一套，1m3料倉一件，不鏽鋼材質；採用φ130mm不鏽鋼管聯接；3kw物料輸送風機。
10) 主機控制櫃一套;輔機控制櫃一套
也可以用雙轉子連續混煉機來混合生產各種高低壓電纜禁止料，該設備不僅實現連續式生產，同時保證填充料的高混合性，同時減少粉塵等污染，實現生產過程的“綠色環保”。
特性
型號 產品名稱 用途
GL-10 交聯型半導電禁止料 10kV電纜線芯內禁止
GL-10 可剝離型半導電禁止料 10kV電纜外禁止
GL-10 熱塑型半導電禁止料 10kV電纜線芯禁止
二、產品技術要求
2.1外觀：呈直徑為Φ3×3mm或者Φ4×4mm光滑黑色圓柱形顆粒，大小和色澤均勻，不應有目力可見的焦燒粒子和其他雜質。2.2禁止料的性能指標的典型值見表中規定。
序號 測試項目
（GB標準測試方法） 單位 10kV交聯聚乙烯電纜用半導電禁止料
GL-10 GL-10 GL-10
1 密度（23℃） g/cm3 1.06～1.16
2 抗張強度 MPa 17.5 15.012.6
3 斷裂伸長率 % 340 370 380
4 135℃，168h空氣箱熱老化 ℃×h
抗張強度變化率 % +7 +3 -
斷裂伸長率變化率 % -5 +6 -
5 熱延伸：200℃，0.2MPa，15min
負荷下伸長率 % 32.540 -
永久變形 % 0 -2.5-
6 20℃體積電阻率 Ω·cm 34.3 110 105
7 剝離強度（20℃） N/cm - 15.5-
8 脆化溫度 ℃ ≤-45 ≤-45 ≤-45
註：表內數據為典型值，不可視為規格限制的標準或單獨引用的設計根據。
三、產品說明
10kV交聯聚乙烯電纜用半導電禁止料分為可交聯型和熱塑型材料。半導電禁止料採用進口的原材料與進口的乙炔碳黑混合塑化而成，擠出表面光滑，與電力電纜用絕緣料相容性好，能與絕緣層緊密接觸，提高了禁止與絕緣層之間的界面微觀特性，有利於電纜性能保持長期穩定可靠。
四、加工指南 該類材料可用常規的擠塑機擠出。（詳見“產品工藝指導書”）
五、產品包裝：採用防潮包裝，內襯用聚乙烯薄膜袋，並裝入專用的不易破損的硬質箱中，每箱淨重為(500±0.5)kg。
配方工藝
內外禁止電纜料配方:聚乙烯100份、乙炔碳黑30-50份、石墨粉50-70份、防老劑1-2份、有機過氧化物3-4份、促進劑4-5份、偶聯劑1-2份、氧化鎂10-20份、穩定劑1-1.5份、甲基矽油4-8份、鹼性中和劑4-5份、加工油30-40份;
性能指標:體積電阻率小於40Ω.cm，抗拉強度可以達到15MPa以上，剝離強度控制在8-40N/1cm，可以在90℃情況下長期使用
設備工藝:密煉機----提升機------雙腕餵料機----------單螺桿造粒機--------水環造粒機---------離心脫水機風------冷加長振動篩-----自動稱量系統---- -----DOP加量系統------高混機--------沸騰床-----成品料倉
