硫化及硫化工藝課件

硫化及硫化體系-1劉燕生2019-10-18硫化及硫化體系-1劉燕生1硫化及硫化體系目錄1氮?dú)饬蚧氨毫蚧?硫化理論的基本概念3有效和半有效硫化體系4硫化體系的應(yīng)用5硫化助劑的標(biāo)準(zhǔn)及其檢測硫化及硫化體系目2硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧喬チ蚧に嚄l件隨輪胎品種、規(guī)格的不同而異。通常大型工程機(jī)械輪胎采用低溫長時間硫化，或采用階梯升溫硫化條件；轎車和輕卡型子午胎采用180～210℃左右的過熱水或氮?dú)饬蚧?；載重子午胎采用170～185℃左右的過熱水或保壓硫化，也有采用高溫氮?dú)饬蚧??？刹扇〉母倪M(jìn)方法：(1)在傳統(tǒng)硫化溫度條件下，采用快速硫化膠料配方；(2)提高輪胎硫化溫度；(3)選擇適當(dāng)?shù)牧蚧瘑⒛r間；(4)微波預(yù)熱用于大型工程機(jī)械輪胎，但微波設(shè)備較貴。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧喬チ蚧に嚄l件隨輪胎品3硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧I車和輕卡子午胎可采取氮?dú)饬蚧?，提高生產(chǎn)效率并節(jié)省能耗。其特點(diǎn)如下：延長膠囊壽命(沒有氧氣氧化)，降低成本。膠囊的使用壽命與氮?dú)獾募兌扔嘘P(guān),純度應(yīng)大于99.995%。如氮?dú)獾募兌鹊?膠囊的壽命將下降,

氮?dú)鉂舛饶z囊使用壽命(與過熱水硫化相比)99.000%20～50%99.900%80～90%99.950%110～120%99.995%120～150%硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧I車和輕卡子午胎可采取氮4硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧?jié)省蒸汽降低成本。取消了水加熱和泵送，從而減少了硫化能量費(fèi)用60～80%。用低壓氮?dú)舛ㄐ?，氮?dú)獠幌裾羝菢永淠?，低壓氮?dú)舛ㄐ偷妮喬コ叽绺_和穩(wěn)定。蒸汽定型輪胎時尺寸因膠囊溫度和蒸汽壓力產(chǎn)生波動，氮?dú)舛ㄐ褪褂商ヅ叨ㄐ筒划?dāng)產(chǎn)生的廢品率降低25～50%。取消了定型用低壓蒸汽，節(jié)省了水處理和排放的費(fèi)用。提高硫化壓力改善輪胎質(zhì)量。氮?dú)饬蚧瘔毫纱笥谡羝蚧?易于恒定減少波動。能夠監(jiān)控硫化過程中膠囊的泄露并調(diào)整硫化時間，從而減少了出殘次品的概率。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧?jié)省蒸汽降低成本5硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧岣吡藙趧由a(chǎn)力。取消了熱水加壓等步驟，硫化時間縮短了約10%，硫化結(jié)束后排空氮?dú)夂臅r也較短。膠囊壽命延長，減少了換膠囊停機(jī)時間。提高管路壽命。氮?dú)饪梢詼p輕管路、閥門等的腐蝕，減少了設(shè)備維修保養(yǎng)（取消了水泵、加熱器等）。消除跑冒滴漏，氮?dú)廨斔凸苈凡辉试S有此現(xiàn)象；制氮時的氧氣可以輸入鍋爐助燃，提高燃燒效率。改善廢氣排放。有利于環(huán)保，氮?dú)饪芍苯优欧诺酱髿庵?，沒有有害的化學(xué)品或三廢要進(jìn)行處理。氮?dú)庀到y(tǒng)操作簡單方便，平時一個人巡視即可，維修量少。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧岣吡藙趧由a(chǎn)力。取消了6硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧到y(tǒng)中,蒸汽提供熱源,氮?dú)馓峁└邏?。硫化程序簡單，只有很少幾步?1)胎坯放入模具。(2)用低壓(0.03～0.3MPa)氮?dú)獬淙肽z囊，使輪胎準(zhǔn)確地定型到一致的尺寸。(3)高壓(1.4～1.7MPa)蒸汽充入膠囊提供硫化所需熱量。一般需2～8min，與輪胎的規(guī)格和類型有關(guān)。(4)高壓(2.3MPa以上)氮?dú)獬淙肽z囊以提高膠囊壓力并在硫化期間保持高壓。(5)硫化結(jié)束，膠囊抽真空，輪胎出模。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧到y(tǒng)中,蒸汽提7硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧c過熱水硫化的步序不同。半鋼子午胎典型的氮?dú)饬蚧に嚥叫蛞娤卤?。工藝的其它要求?飽和蒸汽壓力1.4～1.6MPa,充氮?dú)馑查g最高溫度210℃,氮?dú)獾膲毫烧{(diào)整為2.5～2.7MPa,熱板溫度173℃，模套溫度180℃。第二步、第七步根據(jù)不同的輪胎規(guī)格對時間進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。以6.50R16子午胎為例,采用170℃過熱水硫化總時間為31分鐘,180℃過熱水硫化總時間為24分鐘,采用氮?dú)饬蚧倳r間為18分鐘。生產(chǎn)效率得到了很大的提高。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧c過熱水硫化的步8硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

半鋼子午胎典型的氮?dú)饬蚧に嚥叫虮硇蛱?2345678910工藝蒸汽進(jìn)排蒸汽進(jìn)氮?dú)膺M(jìn)氮?dú)馀拍獨(dú)膺M(jìn)泄漏檢查氮?dú)膺M(jìn)氮?dú)饣厥张趴粘檎婵諘r間min0.24.0--5.00.80.21.01.05.0--14.00.20.40.2硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧脘撟游缣サ湫?硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧に囆枰⒁獾膯栴}(與過熱水硫化相比)。1氮?dú)庑孤叮盒孤c(diǎn)可在進(jìn)入硫化機(jī)前的管道和閥門、硫化機(jī)的中心機(jī)構(gòu)或膠囊裝配口等。泄漏造成輪胎硫化時間延長或質(zhì)量事故。硫化管道和閥門在安裝后需進(jìn)行泄漏檢查并定期檢查，選用耐高溫、高壓的閥門。硫化機(jī)上配用耐高壓氮?dú)獾拿芊馊蛪|片。必須正確地裝配膠囊。硫化步序中安排泄露檢查，即關(guān)閉所有的閥門，檢查內(nèi)壓有無下降(泄漏壓力大于0.08Mpa時報警)。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧獨(dú)饬蚧に囆枰⒁獾膯?0硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

2溫度差異：過熱水硫化時，膠囊中的過熱水溫度是一致的，過熱水硫化時一旦過熱水充入，上下胎側(cè)部的溫差就會減小。氮?dú)饬蚧瘯r則不同。在蒸汽開始熱模階段，下部胎側(cè)的膠囊有些蒸汽冷凝水，在同時升溫時，下胎側(cè)溫度升高要比上胎側(cè)慢，用氮?dú)饬蚧瘯r，在整個硫化周期內(nèi)其溫差是增大的。氮?dú)饬蚧舷履囟炔顟?yīng)小于3℃，通過中心機(jī)構(gòu)采用特殊的“噴嘴”設(shè)計,將蒸汽和氮?dú)庵苯訃娚洌陀锌赡軐⒛z囊下胎側(cè)部的冷凝水移去，可將溫差降到3℃以內(nèi)。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?溫度差異：11硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?溫度衰減：氮?dú)饬蚧瘯r,在氮?dú)鈱?dǎo)入后再沒有附加的熱量引入膠囊。硫化周期較長的輪胎(載重子午胎),在硫化周期的后半部,可能引起橡膠溫度緩慢地降低,它使硫化速度減慢,以至不得不延長硫化時間。對于溫度衰減問題,可以用引入附加蒸汽的方法來解決,使之有足夠的蒸汽來維持橡膠硫化所要求的溫度。硫化結(jié)束時，膠囊內(nèi)溫一般不低于165℃。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?溫度衰減：氮?dú)?2硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?3硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

4氮的流量和壓力：按照氮?dú)獾淖罡吖?yīng)量(峰值)來設(shè)計氮?dú)夤?yīng)裝置以及設(shè)置管道和閥門是十分重要的。氮?dú)獬錆M膠囊的時間不到10s,要求氮?dú)獬淙朊颗_硫化機(jī)都要呈湍急狀態(tài)。由于各臺硫化機(jī)之間并不總是保持有序操作,有可能在某一瞬間對氮?dú)庥写罅髁恳蟆?安全性:氮?dú)馐侵舷⑿詺怏w,硫化機(jī)排放的氮?dú)獗仨毷占欧胖潦彝?供氮裝置及輸送系統(tǒng)要常檢查，硫化車間要加強(qiáng)通風(fēng)。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?氮的流量和壓力14硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

變壓吸附法是利用高效能、高選擇性的固體吸附劑對氧或氮優(yōu)先吸附的性能，把空氣中的氧和氮分離出來。常用分子篩吸附劑(CMS)的原理：氧和氮在碳分子篩上的吸附速度相差較大，短時間內(nèi)氧分子被大量吸附，氮分子吸附很少，使氮富集在氣相中，氧留在分子篩中。整個吸附過程在加壓情況下進(jìn)行，當(dāng)吸附壓力降到常壓時，被吸附的氧從分子篩的微孔中脫附(解吸)，分子篩獲得再生。常規(guī)的碳分子篩制氮裝置有兩個碳分子篩吸附塔，當(dāng)一只吸附塔在進(jìn)行吸氧產(chǎn)氮時，另一只吸附塔在脫氧再生,如此交替循環(huán)連續(xù)不斷的產(chǎn)出氮?dú)猓募兌葹?9.995%～99.999%。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧儔?5硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧蚧傲蚧w系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?6硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧脘撟游缣チ蚧牡繛?.3～1.0立方米,載重子午胎硫化耗氮量為2.8～4.2立方米。氮?dú)饧瓤赏赓徱部勺灾?，目前國?nèi)企業(yè)多是采用自制氮?dú)庋b置。制氮主要是通過空氣分離來實(shí)現(xiàn)，目前的制氮方法主要有低溫精餾法、變壓吸附法和膜分離法?？傊?，氮?dú)饬蚧に嚲哂泻芎玫慕?jīng)濟(jì)效益和技術(shù)優(yōu)越性，既能保證高溫又能保證高壓，改善了輪胎的質(zhì)量，降低成本，延長膠囊的使用壽命，提高勞動生產(chǎn)率減少維修保養(yǎng)，使生產(chǎn)更安全，環(huán)境更清潔。對可能出現(xiàn)的問題要高度重視并解決。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧脘撟游缣チ?7硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

硫化是輪胎生產(chǎn)中最大的能量消耗，保壓硫化是對現(xiàn)有硫化動力系統(tǒng)不做改造的條件下，節(jié)能降耗的一種硫化方式。傳統(tǒng)的等壓等溫硫化工藝:硫化時膠囊內(nèi)通入一定溫度和壓力的蒸汽并持續(xù)一定時間，再向膠囊內(nèi)通入過熱水，整個正硫化過程中過熱水保持一定的壓力和溫度不間斷地循環(huán)流動。硫化過程中需消耗大量能源，輪胎所吸收的只是一小部分，大量的熱水是無效地循環(huán)。傳統(tǒng)硫化工藝因正硫化時間長，易造成過硫。過硫使膠料的物理性能大幅度降低，影響輪胎質(zhì)量。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?8硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

在硫化初始向硫化膠囊內(nèi)通入比一般常規(guī)硫化溫度高出15%～25%的高溫蒸汽并保持一段時間（例：原用1.0MPa飽和蒸汽保持4′,可改為1.3MPa蒸汽并保持4′）,再向膠囊內(nèi)通入過熱水，短時循環(huán)后，讓過熱水在膠囊內(nèi)停止循環(huán)，持續(xù)到硫化結(jié)束。硫化過程壓力不變，而溫度下降，故稱為保壓硫化。從硫化機(jī)的硫化曲線中可以看到膠囊內(nèi)溫下降的較多，這是由于膠囊內(nèi)溫的測溫點(diǎn)在回路上。從硫化測溫的結(jié)果看，膠囊內(nèi)的實(shí)際溫度下降的并不多。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧诹蚧?9硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧毫蚧に囉性S多特點(diǎn)，大量減少了輪胎硫化過程中過熱水的循環(huán)時間，節(jié)約了加熱過熱水所需的能源，也節(jié)約了過熱水循環(huán)輸送過程中的能源，使輪胎硫化過程的能耗大大降低;輪胎硫化時間縮短了5%～10%，提高生產(chǎn)率和產(chǎn)量，也提高設(shè)備利用率；保壓后再沒有熱量補(bǔ)充，有效的防止了過硫階段輪胎發(fā)生焦燒的現(xiàn)象，輪胎質(zhì)量明顯提高。硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧毫蚧に?0硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧?/p>

保壓硫化測溫--胎肩部位測溫數(shù)據(jù)硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨毫蚧毫蚧瘻y溫21硫化及硫化體系--氮?dú)饬蚧氨?/p>