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石蜡成型机的研究进展跟切刀磨损分析[一]、石蜡成型机热风循环熔融回收的研究进展
相对于填埋和焚烧处理，该石蜡成型机方法实现了资源的循环利用，我国对该回收技术也进行了大量研究，目前大部分的企业也都是应用此方法进行的回收再利用。简单成型的工艺流程是：收集、筛选、破碎、清洗、烘干、熔融、挤出、成型。
该利用技术工艺相对简单，适应性较强，但是制造出的制品性能会有所下降，尤其是力学性能，不能制作产品。除此之外，的清洗以及破碎环节会带来污水和噪声，对环境造成额二次污染。很多单位以及企业机构都在该工艺技术的基础上寻求改进，以找到一个佳的回收工艺方法。
针对传统工艺的缺陷，本课题组在废旧及简单成型利用技术方面也进行了研究，提出了热风熔融成型的工艺方法，并且进行了几轮的样机设计和实验研究。热风循环熔融成型工艺是废旧的一个全新工艺，该回收工艺免去了传统工艺中的破碎环节，降低了回收设备的成本，同时也避免了对环境的二次污染，使用过程中热风循环运行，热量能够循环重复利用，节约电能。热风循环熔融是对进行热风循环加热，使达到其熔点温度而成熔融状，再将熔融状通过螺杆挤出，后成型回收。
以热风循环熔融进行废旧的工艺研究，根据该回收工艺的应用理念以及设计方案，周献华设计了立式热风循环熔融石蜡成型机，其结构原理。
由料斗加入到加热箱体，通过热风对进行循环加热，同时搅拌轴进行搅拌，使受热均匀，加速熔融，后通过螺杆挤出成型。
根据设计方案制造出的立式石蜡成型机的样机，通过该样机的试验，实验结果验证了热风循环熔融回收的工艺是可行的，在此基础上，设计和制造出口模以及切粒装置，并进行了样机试验。通过实验可以进行熔融挤出，但是效果不佳，且存在一些不足之处：样机的搅拌轴和螺杆是同轴转动，无法对螺杆的转速进行调节；样机的另一个不足之处是挤出螺杆的出口位置在设备底部，不便于挤出成型口模的安装和切粒，操作上也不方便，且没有风冷回收装置。
在立式石蜡成型机的基础上，通过改变回收形式，设计并研制出卧式热风熔融石蜡成型机。
卧式石蜡成型机的工作原理是：从料斗加入熔融室，在搅拌轴上搅拌片的搅拌作用下受热熔融，熔融后通过搅拌轴下的筛网落入到底部的螺杆上，后螺杆旋转将熔融状态的挤出成型。卧式石蜡成型机的搅拌轴和螺杆不同轴，且螺杆水平布置，有利于挤出口模的安装和切粒回收，且操作方便。
虽然卧式石蜡成型机解决了立式石蜡成型机的不足，但样机的试验结果同样也暴露出了一些新的问题一一搅拌轴和螺杆虽然不同轴，但是都是用同一个电机带动运转，所以实际上仍然无法实现螺杆和搅拌轴转速的单独调控；试验中有大量熔融会茹在搅拌轴及搅拌片上，只有少部分落入螺杆，而且螺杆挤出压力不够大，无法连续挤出熔融，有时甚至无法挤出，没有完成切粒回收，且和立式一样也没有风冷装置。
由于两种设计方案都存在问题，试验结果不符合设计要求，本文针对立式和卧式的设计缺陷，重新进行设计分析，提出新型石蜡成型机的设计方案。
[二]、蜡扳成型机切粒系统模板与切刀磨损分析
成型机通常有两种工作模式：一种是“间隙式”切粒，切刀与模板之间有固定的间隙，这种切粒方式操作简单，切刀与模板磨损小，使用寿命长，但切出的颗粒形状不规则、碎屑多、带尾严重；一种是“接触式”切粒，切刀始终与模板保持接触，这种切粒方式切出的颗粒外观整齐、碎屑少、不带尾，但切刀与模板磨损快，使用寿命短。不管哪种方式切粒，模板与切刀都会造成磨损，切粒刀实际是与成型模板成型带的出料孔组成一对剪刃，切粒刀是动刀，模板成型带出料孔与成型带表面形成的刃口是定刀，熔融在通过模板成型带出料孔时，遇50^-60℃的冷却水使物料表面瞬间固化，物料被动、定刀剪切成颗粒。切粒刀在工作中先是与所切物料接触，二是与冷却水和其遇热突然产生的水蒸气接触，三是磨刀时与模板成型带表面接触。切粒刀磨损的主要原因除刀刃与模板切粒带之间的摩擦外，集屑瘤反复粘贴脱落造成的磨损和汽蚀造成刃口的伤害也是关键因素。刀刃与模板切粒带之间的摩擦，一般发生在新刀与模板的磨合期，这只会使切刀刃口与模板切粒带接触理想，而不会对切刀和切粒带造成伤害。而另一种磨损是非正常磨损，在换新刀后不进行认真磨刀，至少刃带的85%没有磨出来就开车成型，工作不长时间就开始出现尾料增多的现象，此时刀具刃带已经被成型带内外圆未参与工作的位置架了起来，强行进刀，刃带前端翘起与模板成型带间隙增大，尾料反而增加。此时刀具和模板的磨损加剧，严重时造成缠刀无法开车的后果。可见因刀具磨合不好，造成刀刃磨损较为明显。
由于机组的长期工作，模板在升温和降温交替工况下，模口膨胀增大并变形，出现模口边缘不锋利或破损。另外，切粒刀受水室工作条件的限制，受力相对复杂，切刀在运行过程中始终存在一个向前的推力作用，以克服其他反向力，使切刀刀刃与模板接触，向前的推力有3个：即进刀压力，由液压缸油压(20一60bar)提供，可通过蜡扳成型机控制系统或安装在就地操作面板上的电位计预先设定；成型机在热水中转动所产生的螺旋推力；切刀轴受热膨胀冷缩时产生的压力，该力与环境温度有关。反向力有4个，即弹簧的弹力，此力为一常数，出厂时设定后不作改变，用于停车退刀；热水对切刀向后的压力；摩擦产生的向后推力；树脂向后的压力，该力与生产负荷有关，负荷越大此值越大，成正比例关系，另外还包括由操作人员设定的成型机力、刀片在水中转动时切粒水对刀片的液体动力作用和刀片对模板表面产生的反作用力等。这些作用力都会造成模口处的剪切率和剪切应力提高，使得物料的切断不理想，切削产生的物料屑呈瘤状集中堆积在模口处并反复粘贴脱落，切削时切粒水在刃口处发生汽蚀，加剧了模板切粒带表面和切粒刀的磨损。
东光县天诚机械厂(http://www.dgtczlj.com)从事石蜡成型机、溶剂脱蜡、全自动石蜡成型机产品销售国内50多家大中型石油化工企业。多年来在石化机械方面具有较高的声誉。热忱欢迎各界朋友惠顾本厂，携手合作！
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