Шинное производство

Развеска материалов смешанная, централизованно-децентрализованная. Основная масса ингредиентов развешивается  у резиносмесителя, а ингредиенты, не поддающиеся автоматической развеске — на участке централизованной развески.

Развеска сыпучих  материалов является ответственной  операцией и требует постоянного  контроля. Ошибки при взвешивании  недопустимы, так как это приводит к ухудшению эксплуатационных свойств  резин. От механизации и автоматизации  развески и подачи материалов зависит повышение производительности труда и интенсификации процесса изготовления резиновых смесей.

Каучуки взвешиваются на полуавтоматических ленточных весах  и по загрузочному транспортеру подаются в резиносмеситель.

Сыпучие ингредиенты из расходных бункеров виброшнековым питателем подаются на автоматические весы, далее по загрузочному транспортеру — в резиносмеситель. Часть сыпучих материалов (сера, ускорители) взвешиваются автоматическими весами, расположенными у резиносмесителя, ссыпаются в сборные емкости, из которых подаются в камеру резиносмесителя, минуя сборочный транспортер. Часть навеск химикатов упаковываются в полиэтиленовые мешки (пакеты) на упаковочных автоматах АУ-5В и в таком виде подаются к резиносмесителям.

Жидкие и  легкоплавкие материалы из кольцевых трубопроводов через электромагнитные клапаны подаются в обогреваемые емкости автоматических весов, взвешиваются, сливаются в сборные обогреваемые емкости, из которых сжатым воздухом впрыскиваются в камеру резиносмесителя. Все резервуары и трубопроводы для жидких и легкоплавких ингредиентов имеют приборы для контроля и автоматического регулирования уровня, расхода и температуры.

Технический углерод  из расходных бункеров скребковым питателем  подается в автоматические весы, ссыпается в сборную емкость, из которой загружается в камеру резиносмесителя через окно в задней стенке корпуса.

 

 

            3.3. Изготовление резиновых смесей.

 

Процесс смешения состоит в том, что различные  материалы (ингредиенты) механическим способом смешиваются с каучуком. Качество смеси, помимо остальных факторов, зависит от равномерности распределения ингредиентов в каучуке. Этого добиваются выполнением режима смешения, установленного для каждой резиновой смеси.

Для смеси МК-1 необходим двухстадийный процесс смешения. Так как изготовление резиновых смесей с активными сажами на основе жестких каучуков в одну стадию происходит трудно, смеси получаются недостаточно однородными. Поэтому применим двухстадийный метод смешения с промежуточной выдержкой и охлаждением резиновой смеси. Проведение дополнительной второй стадии смешения при достаточно низкой температуре способствует лучшему распределению ингредиентов в жесткой среде.

На первой стадии смешения в каучук вводят все ингредиенты за исключением ускорителей и серы. На второй стадии в полученную маточную смесь вводят серу, ускорители и вещества, предотвращающие преждевременную вулканизацию (антискорчинги).

Двухстадийное смешение на обычном оборудовании приводит к увеличению длительности процесса и снижению производительности оборудования. Весьма эффективно применять на первой стадии скоростные резиносмесители, имеющие скорость вращения роторов 30 об/мин. При большой скорости вращения роторов и повышенном давлении на смесь происходит значительное повышение температуры резиновой смеси в конце процесса (до 160—170 °С). Но это не опасно, так как резиновая смесь не содержит в своем составе серы и ускорителя. Кроме того, действие высокой температуры кратковременно, продолжается всего 10—15 сек и поэтому не отражается на структуре каучука. Продолжительность фактической обработки резиновой смеси на первой стадии составляет 280сек; поэтому большое значение при изготовлении резиновой смеси на скоростном резиносмесителе имеет сокращение времени на загрузку материалов, что достигается механизацией и автоматизацией процесса и сокращением числа приемов загрузки. При скоростном смешении загрузку материалов в смесительную камеру целесообразно производить в определенной последовательности.

Вторая стадия смешения осуществляется в резиносмесителях со скоростью вращения роторов 24 об/мин, так как при введении в резиновую смесь серы и ускорителя температура резиновой смеси не должна подниматься выше 110 °С. В маточную смесь на второй стадии вводится небольшое количество ингредиентов; поэтому фактическая продолжительность смешения, равна 4 мин, вполне достаточно для равномерного распределения серы и ускорителей.

 

      Расчет навесок резиновой смеси шифра МК – 1 в 2 стадии представлен в таблице 9, 9.1.

Режим изготовления резиновой смеси шифра МК – 1 в 2 стадии представлен в таблицах 10 и 10.1.

 

Таблица 9 - Расчет ингредиентов для 1 стадии:

 

Ингредиент	Плотность,  кг/м3	На 100 массовых частей каучука, масс.ч.	Мас. доли, %	Об. части	Об. доли, %	Навески ингредиентов по стадиям на одну загрузку, кг
СКИ-3	920	85,71	43,51	0,09	51,72	90,00
СКМС-30 АРКМ-15	940	14,29	7,25	0,014	11,40	15,00
Белила цинковые	5470	3,81	1,93	0,0007	0,40	4,00
Кислота олеиновая	880	1,9	0,96	0,002	1,15	2,00
МаслоПН-6-Ш	970	18,1	9,19	0,02	11,40	20,00
Битум	1000	2,86	1,45	0,003	1,71	3,00
Канифоль сосновая	1040	0,95	0,48	0,0009	0,52	1,00
Защитный воск	840	2,38	1,21	0,0028	1,71	2,50
Диафен ФП	1140	0,48	0,24	0,0004	0,23	0,5
Фталевый ангидрид	1530	0,38	0,19	0,0002	0,11	0,40
Кислота бензойная	1260	0,19	0,10	0,0002	0,11	0,20
Техуглерод N650	1810	47,62	24,17	0,026	15,23	50,00
Техуглерод N339	1850	14,29	7,25	0,0077	4,59	15,00
ИТОГО		193,65		0,1714		203,6

 

Теоретическая плотность смеси,    кг/м³ – 1112,50

Объем смесителя(полн), м³ - 0,27

коэффициент загрузки рабочей камеры - 0,55-0,70

V смесительн. камеры, м³ - 0,183

Примем объем  смеси, м³ - 0,183

М смеси после 1 ст, кг – 203,60

 

Таблица 9.1 - Расчет ингредиентов для 2 стадии:

Ингредиент	Плотность, кг/м3	На 100 массовых частей каучука, масс.ч.	Мас. доли, %	Об. части	Об. доли,         %	Навески ингредиентов по стадиям на одну загрузку, кг
Сера природная	2050	2,31	1,17	0,001	0,57	2,00
Сульфенамид Ц	1280	1,04	0,53	0,0008	0,46	0,90
Гексол ХПИ	1420	0,69	0,35	0,0005	0,29	0,60
смесь после I стадия	1112,5	192,96	97,95	0,1714	98,68	170
ИТОГО		197,00	100,00	0,1737	100,00	173,5
Теоретическая плотность смеси, кг/м3 - 1134 V см.камеры, м3 - 0,154 (k=0,55 – 0,70) примем объем  смеси, м3 - 0,153 М смеси,кг – 173,5

Таблица 10 – Режим приготовления смеси шифра МК – 1.

I стадия в резиносмесителе РС 270-16-30, объем загрузки 183 л	Время, с
Операция (порядок  ввода ингредиентов)	Начало	Конец
1.Загрузить СКИ-3 СКМС-30 АРКМ-15, белила цинковые, битум, канифоль сосновую , ангидрид фталевый, диафен ФП, кислоту бензойную.	0	30
2. Закрыть откидную дверку	30	40
3. Загрузить ТУ N339, N650	40	50
4. Опустить верхний пресс	50	60
5. Смешение под давлением	60	200
6. Загрузить масло ПН-6Ш, кислоту олеиновую, защитный воск	80	90
7. Открыть нижний затвор и выгрузить смесь	200	220
8. Закрыть нижний затвор	220	230
9. Поднять верхний пресс, открыть откидную дверку	230	240
Общий цикл (определяется временем на охлаждение РС)	280
Температура смеси  при выгрузке (145±6) оС

 

II стадия в резиносмесителе РС 270 -16-24, объем загрузки 154 л	Время, с
Операция (порядок  ввода ингредиентов)	Начало	Конец
1. Загрузить смесь после I стадии   сульфенамид Ц, серу, Гексол ХПИ.	0	30
2. Закрыть откидную дверку, опустить верхний пресс	30	40
3. Смешение под давлением	40	100
4. Открыть нижний затвор и выгрузить смесь	100	120
5. Закрыть нижний затвор	120	130
6. Поднять верхний пресс, открыть откидную дверку	130	140
Общий цикл (определяется временем на охлаждение РС)	240
Температура смеси  при выгрузке (105±6) оС

Таблица 10.1 – Режим доработки смеси МК-1 после резиносмесителя.

 

Агрегат Вальцев  См 2100 660/660, фрикция 1:1,07	Время, мин
Операция	Начало	Конец
1. Принять смесь на первые вальцы и охладить подрезами (не менее 2-х подрезов), передать смесь на вторые вальцы	0	2
2. Принять смесь на вторые вальцы, сделать 5-6 подрезов с закаткой в рулоны и передать смесь на третьи вальцы	2	5
3. Принять смесь на третьи вальцы, охладить подрезами (не менее 5-и подрезов) со спуском смеси полотном на противень и, перемешивая, передать на АФТ	5	8
Итого	8

 

Доработка резиновой  смеси осуществляется на вальцах  СМ 660/660 2100 ЛЗ. Охлаждение резиновой  смеси осуществляется на установке  фестонного типа АФТ 15М. Готовые резиновые смеси отправляют на склад, где проводят контроль качества.

 

 

Контроль  процесса изготовления резиновых смесей.

 

Контроль и  управление процессом резиносмешения обеспечиваются установкой на резиносмесителе  комплекса контрольно-измерительных и регулирующих приборов.

В процессе смещения контролируются и автоматически  регулируются следующие параметры: продолжительность смещения, температура  смещения, правильность ввода ингредиентов и их навесок, давление сжатого воздуха  в цилиндрах верхнего и нижнего затворов и расход воды на охлаждение резиносмесителя.

По окончании  процесса проверяется качество полученных резиновых смесей. Для этого от каждой закладки отбирают образцы, которые  анализируют по ускоренному методу.

Определение физико-механических показателей резиновых смесей проводят в случае неудовлетворительного результата первичного и повторного анализа по ускоренному контролю.

Нормы контроля резиновой смеси шифра МК – 1 приведены в таблице 11.

 

Таблица 11  – Нормы контроля смеси МК-1

 

Пластичность по ГОСТ 415-75	Физико-механические показатели
	Вулканизация		Условное напряжение при 300% удлинения, МПа	Условная прочность  при растяжении, МПа	Относительное удлинение, %	Плотность вулканизованной  смеси, кг/см3
	Температура, оС	Продолжительность, мин
0,45±0,07	155	15	8,82±2,9	14,7±2,9	450±120	1130±20

 

 

 

 

           3.4. Контроль производства.

 

Система контроля изготовления резиновых смесей складывается из:

• контроля сырья;

• контроля параметров технологических процессов;

• контроля готовых резиновых смесей;

Сырье и материалы, поступающие на завод, проверяются на соответствие нормам контроля, предусмотренными нормативной документацией.

Система контроля технологических параметров складывается из:

• самоконтроля и взаимного контроля непосредственных исполнителей;

• контроля со стороны мастеров и работников цехов за исполнением рабочих инструкций и требований технологического регламента;

• специального контроля, организуемого инженерно-технической службой завода. Контроль технологических параметров при изготовлении резиновых смесей проводится в соответствии с технологической картой.