如何减少造粒过程中的粉尘大的问题？

   造粒是将乙烯聚合后产生的粉料或熔融树脂经过切粒机切粒，使粉料或熔融树脂变成颗粒,便于包装和输送。而在切粒过程中必然会产生碎屑和粉尘，少量的粉尘和碎屑对工艺和设备影响不大，但产生大量的粉尘就会污染环境，装置单耗增加，装置废水处理量增加等一系列有害因素。因此无论从工艺、设备还是安全环保角度考虑，都应减少造粒过程中产生的粉尘和碎屑。

一、粉尘和碎屑的产生过程

粉尘和碎屑主要由以下三个过程产生：

1、造粒过程中由于切刀磨损过度、模板磨损（气蚀和积屑）、模板加热不均匀、安装缺陷（切刀和模板平行度差）和颗粒水温度低等原因产生的带尾粒子，这种颗粒通过冷却水和振动筛的作用尾部断裂分离出絮状物。

2、颗粒进入干燥器和振动筛后粒子尚未完全冷却，颗粒与设备尖锐的部分碰撞，导致粒子表面拉丝料，后续的输送过程中拉丝料断裂产生的拉丝料。

3、风送和掺混过程中粒子与管道之间的摩擦，粒子与粒子之间的摩擦产生的粉尘。

二、影响碎屑产生的因素

1、切刀问题

    切刀的切粒面的平面度、切刀切粒面的粗糙度和切刀的锋利度都能影响切粒产生的粉尘。切刀平面度较差是由于制造缺陷或磨刀过程中产生，较差的表现是切刀表面有凹凸不平的划痕，这些划痕导致切刀面与模板的平行度无法保证，因此会切出大小不均匀的粒子或尾巴料。切粒面的粗糙度增加，会增加切刀与熔融树脂的亲和力，切刀刃容易粘结树脂，易发生缠刀、垫刀等问题，从而间接导致切粒效果变差产生更多的尾巴料、小颗粒、粉尘和拉丝料。切刀由于造粒过程中磨损和腐蚀切刀变钝。

     如果进退刀压力和切粒机转速设置合适，切刀和模板同时磨损，切刀具有自锋利功能，但进退刀压力、切粒机转速设置不合适，切刀与模板间距过大，仅有物料对切刀磨损，切刀会很快变钝；切刀腐蚀也会使切刀变钝。切刀腐蚀主要是由物料本身腐蚀物质或添加剂带入的腐蚀物质在循环的颗粒水集聚造成切刀腐蚀。切刀变钝后切出的粒子会产生碎片、尾巴料和长条料等缺陷。

2、模板气蚀和积屑

   气蚀是由于切粒刀在高速旋转的刀盘带动下，切粒刀前刀面推动冷却水，造成模板造粒带内环和刀盘端面的空间压力低于切粒水室内颗粒水压力。部分颗粒水在模板高温作用下瞬间发生汽化向造粒带和刀盘端面方向瞬间冲击，极易造成模板造粒带的汽蚀和物料颗粒的粘结，降低模板的使用寿命和产品合格率，甚至发生垫刀、缠刀乃至断刀的事故。积屑瘤是切刀和模孔在对塑料进行剪切时，使塑料某处贴近动刀前刀面和造粒带出料孔处，发生剧烈摩擦变形，产生的高温将局部塑料融化，其融化的塑料以薄膜状态粘结到切刀、模孔表面，这一状态的连续发生，形成瘤状堆积物——积屑瘤。当积屑瘤增长到一定高度时即被动刀撞掉，脱落的积屑瘤会将切粒刀和模板造粒带出料孔自身的材料粘下一部分，久而久之模板发生磨损。

3、模板加热不均匀

   挤压机模板主要采用电加热、热油加热和蒸汽加热。大型机组中应用较多的是热油和蒸汽加热。热油加热的效果要比蒸汽加热效果好，但热油加热建设投资高，为减低建设成本许多厂家采用蒸汽加热。模板温度高的地方物料流动速度快，所切物料颗粒直径大或较长。温度低的地方物料流动速度慢，所切物料直径小或成片状，严重时，甚至不出料等缺陷。

4、颗粒水温度

    根据物料熔融指数和密度，颗粒水温度一般控制 40-70℃。熔融指数高的物料颗粒水温度控制低，熔融指数低的物料控制的颗粒水温度高。如果颗粒水温度温度控制过低，会使流出模孔的物料迅速冷却，切刀切削部分固化的树脂，固化的树脂会从模孔带出一部分物料，是粒子产生细尾巴。如果颗粒水温度过高，粒子定形时间变长，粒子移动过程中，粒子会变形，产生粗尾巴粒子。控制合适的颗粒水温度会减少粉尘和碎屑。

三、减少碎屑产生的措施

1、调整合适的进、退刀压力和切粒机转速切粒状态下切刀所受到如下力，并达到平衡状态：颗粒水给切刀旋转方向相反的方向的阻力和推进切刀向模板方向的力；物料对给切刀旋转方向相反的方向的阻力和推向刀盘方向的力；刀盘对切刀向模板方向的力（进退刀压差）；模板造粒带对切刀向刀盘方向的作用反力；切粒机电机给切刀旋转方向的扭矩；颗粒水给切刀旋转方向相反的方向的阻力。物料对给切刀旋转方向相反的方向的阻力和切粒机电机给切刀旋转方向的扭矩平衡。

  进退刀压差和推进切刀向模板方向的力这两个力决定模板对切刀的反作用力，如果作用力过大切刀磨损严重。如果作用力过小稍有负荷波动就会造成切刀与模板之间距离改变。推进切刀向模板方向的力由颗粒水流量和切粒机转速确定，切粒机转速根据粒子长度调节至一个固定转速。造粒过程中能调节的只有进退刀压差。实际操作可以给进退刀压差一个偏大的值，根据现场千分表检测情况每天减小压差 0.01MPa（G），直至千分表检测千分表磨损量小于0.02mm 每天。该进退刀压差值作为该负荷下进退刀压差的经验值。造粒过程中进退刀压差尽量往经验值靠近可以有效减少粉尘量并且尽可能减少切刀磨损。

2、调整模板加热

造粒过程中模板温度保持在 180-220℃之间。除模板加热介质对模板温度有影响外，颗粒水流量也会影响模板温度。颗粒水流量大则带走模板的热量越多，模板温度就低。正常生产应保持颗粒水流量稳定。模板加热介质温度、压力稳定，尽量减少模板加热不均匀，减少造粒过程中粉料产生。

3、校正安装偏差

国内大型造粒机都采用挠性刀盘，挠性刀盘虽然解决了设备沉降不一、调整困难的问题，但如果切刀和模板安装偏差过大，将会导致，切刀与模板间隙不均匀，容易引发碎屑，粒子大小不一等问题。每次检修完毕后应该校准安装偏差，如果偏差超出厂家规定的范围，应予以校正。即使偏差在厂家规定的范围内，安装完切刀和模板后应至少磨刀 30 分钟，磨刀时的进退刀压差调至正常造粒进退刀压差的80%。磨刀结束后，应检查每把切刀均有磨过的痕迹，否则重新磨刀。

4、调整颗粒水温度至合适

有粉尘产生的原因可知，颗粒水温度过低会造成粉尘增加，所以生产中应严格控制颗粒水温度。根据生产经验得出各个牌号的最佳颗粒水温度后，应保证生产时该温度波动不能超过 5℃。发现由于颗粒水换热器堵塞等原因导致颗粒水温度无法控制时，应立刻切至备用换热器。

5 结语

粉尘和碎屑产生的原因十分复杂，不可能完全消除碎屑和粉尘。但减少粉尘和碎屑的量对装置经济效益有十分显著的影响。实际操作中，微调一个变量，观察颗粒外形及粉尘和碎屑产量，逐步总结出最优参数组合。若通过调整参数无法控制粉尘和碎屑生产量至合适，则更换切刀或模板。