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影响炭黑湿法造粒的系统因素

一台好的造粒机的设计对赋予炭黑粒子好的性质无疑是非常重要的,但如果没有一套好的造粒系统支持,其造粒效果将会很差,甚至不能被客户接受。

所谓的造粒系统是由以下八个因素组成:

1、 缓冲料仓

2、 造粒机进料器

3、 造粒机

4、 造粒的控制系统

5、 造粒添加剂

6、 造粒的加热系统

7、 干燥机控制

8、 造粒水温度

一、 缓冲料仓

适宜的压力控制系统:

应在恒定的压力下操作,通常情况下其压力应控制在-2至-10mm WC下,这要取决于粉状炭黑的密度。

适宜的粒位控制:

料位取决于所产炭黑的密度,但对于每一个品牌的炭黑要恒定。

二、 造粒机的进料器

炭黑的下料要合适,并保持缓冲料仓恒定的料位,且必须由可调速系统加以控制。

三、 造粒机

设计良好的造粒机具有高的齿密度,能在350-650转/分的速度范围内运行并有较小齿间隙。

从所周知,造粒机齿磨损十分快,特别是对高密度的炭黑,这有损于造粒机的性能。

过大的齿间隙会在造粒机内壁形成更多的料饼,造成电机负荷变化大,难于控制,且造效果差。

造粒机应定型期检修,一旦齿间隙引起造粒机速度加快就应更换或修复搅齿轴。通常至少每半年定期更换检修一次造粒机。

当造粒机齿磨损时,就需要增加造粒机转速来维持造粒效果,如果炭黑的处理量增加,造粒机轴速同样应增加。

四、 造粒机控制系统:

造粒系统控制的最终目标是使缓冲料仓(粉炭罐)恒压、恒料位,这就要求炭黑的进料要恒定,炭黑的进料恒定必须恒定水和炭黑的比例或炭黑的含水量要恒定。

对于最佳造粒参数和最佳粒子性质所需要的炭黑含水量,取决于所产炭黑的品牌,特别是炭黑的结构值(DBP)。

最佳的炭黑含水量可通过下列方程式加以计算:

%含水量=18.6+0.29×(炭黑的DBP值)

例如:DBP为72的N326炭黑造粒时:

%含水量(N326)=18.6+0.29×72=39.48%

适当的负荷传感控制系统能维持炭黑含湿量在±0.4标准偏差之内.每隔10秒钟取造粒样品一个共取20个并计算平均含湿量和标准偏差以检查你的控制系统的状况,你会感到比较意外。

转换品种最好定期进行一次或两次的粒子湿度检查并在SPC控制图上标注,目标值±1.2%作为控制极限,对每一个超出控制值加以修正。

五、 造粒填加剂:

通常少量的木磺酸钠或糖蜜用于改进粒子性质。保持添加剂和炭黑的比便恒定和控制系统满足造粒水喷头操作非常重要的。

取20份进入造粒机的造粒水样品检查添加剂浓度(导电性是一既简单以能满足要求的试验)以检查这个控制回路的参数。

六、 造粒机加热系统:

造粒机夹套和进入干燥机进料螺旋的的水或蒸汽要保持一定度(用加热水要优于蒸汽)。造粒机夹套入温度要保持在95℃-110℃。这种外部加热造粒机将:

(1).减少造粒机内部焦泥及饼形式物形成;

(2).降低电机负荷;

(3).加强负荷回路控制,没有加热负荷回路是不稳定的;

(4).降低齿磨损和腐蚀;

(5).由于减少了旋转部件的振动负荷,维修量减少。

如果用热水加热,对于Φ750造粒机来说需要120升/分热水循环。

七、 干燥机控制:

当使用造粒填加剂时,需要对干燥机的加热温度加以适当控制。当温度超过220℃时,木磺酸钠会分解,降低甚至消除作用。同时较高的干燥机温度会使炭黑粒子的水份快速蒸发,从而造成粒子物理结构松散、易破碎。

八、 造粒水温:

有时造粒水使用加热水,特别是用于减少粒子大小,不仅有利于降低粒子大小,由于增加能量和热传递(因粒子小),炭黑粒子在干燥机内将减少破碎率。通常水温为60~80℃。


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