精煉機(jī)淋洗槽的優(yōu)化

李穩(wěn)生

(唐山三友遠(yuǎn)達(dá)纖維有限公司，河北 唐山 063305)

目前，網(wǎng)帶式精煉機(jī)是國(guó)內(nèi)外粘膠行業(yè)用于纖維后處理的主要設(shè)備，使用淋洗槽對(duì)網(wǎng)帶上連續(xù)運(yùn)動(dòng)的散狀纖維進(jìn)行淋洗以去除雜質(zhì)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、處理能力強(qiáng)、操作安全方便等優(yōu)點(diǎn)。淋洗裝置選取材料基本以不銹鋼為主，特殊浴液區(qū)有腐蝕嚴(yán)重部分以904L不銹鋼為主。但是，淋洗槽因長(zhǎng)期放置在高溫蒸汽、含酸堿性氣體及酸性浴液環(huán)境中使用，極易受到銹蝕和腐蝕，導(dǎo)致淋洗槽使用周期短、更換備件頻繁、備件費(fèi)用高、維修繁瑣等問(wèn)題[1]。

1 淋洗槽結(jié)構(gòu)與工作原理

1.1 淋洗槽結(jié)構(gòu)

精煉機(jī)作為纖維后處理的主要設(shè)備之一，其內(nèi)部包括多道淋洗除雜工序，如水洗、脫硫、漂白、油浴等。每個(gè)除雜工序均設(shè)有淋洗槽，淋洗槽橫向安裝于精煉機(jī)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)壓輥之間，兩個(gè)壓輥之間區(qū)域?yàn)?淋洗區(qū)，內(nèi)含兩道淋洗槽，由托架支承，高于網(wǎng)帶300 mm～500 mm，便于淋洗。每個(gè)淋洗槽上面有上液管輸送浴液給淋洗槽。通過(guò)淋洗液在槽體的溢流端均勻溢流噴淋到網(wǎng)帶纖維上，從而達(dá)到淋洗后處理的效果。淋洗槽噴淋下來(lái)的各種浴液通過(guò)纖維后，滲落到網(wǎng)帶下的接收浴槽即回收系統(tǒng)，然后到浴站進(jìn)行回收，之后通過(guò)泵循環(huán)打液，再打到上液管即進(jìn)液系統(tǒng)，進(jìn)入到淋洗槽實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。

淋洗槽由進(jìn)液端和溢流端組成。進(jìn)液端為長(zhǎng)方形槽體，兩側(cè)與底板封閉連接，上部開(kāi)口正對(duì)進(jìn)液管進(jìn)口，下側(cè)與溢流端連通；溢流端為長(zhǎng)方形槽體，一端封閉，另一側(cè)與進(jìn)液端相通，上部鋸齒形開(kāi)口為工作面。溢流端內(nèi)部含放液裝置，在清理時(shí)可將內(nèi)部浴液排空。因淋洗槽底板放置在溢流槽支架上，工作時(shí)固定不動(dòng)，但清理時(shí)底板與支架面會(huì)發(fā)生往復(fù)摩擦，故底板厚度應(yīng)大于兩側(cè)板，且為整板折彎，而兩側(cè)板與其他設(shè)備不接觸，在節(jié)省費(fèi)用的情況下可用拼板焊接而成。

1.2 淋洗槽工作原理

淋洗槽工作原理示意見(jiàn)圖1。淋洗槽工作時(shí)，打液泵將淋洗液依次輸送到上液管、進(jìn)液端，待進(jìn)液端封閉區(qū)域液面緩慢上升后，由進(jìn)液端下部流入溢流端，當(dāng)浴液位高于溢流端工作面時(shí)(鋸齒根部)，浴液由齒根部均勻溢流，淋洗網(wǎng)帶上前進(jìn)的纖維，浴液部分穿過(guò)纖維落入回流系統(tǒng)，部分經(jīng)壓輥與托輥的上下擠壓進(jìn)入回流系統(tǒng)，浴液在回流系統(tǒng)的配比符合要求后重新進(jìn)入進(jìn)液系統(tǒng)，由此完成一個(gè)淋洗循環(huán)過(guò)程。

1—進(jìn)淋洗液；2—上液管；3—進(jìn)液端；4—溢流端；5—淋洗槽；6—壓輥；7—托輥；8—網(wǎng)帶；9—接收浴槽。圖1 淋洗槽工作原理示意

2 淋洗裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)

2.1 材質(zhì)改進(jìn)

漂白區(qū)浴液是強(qiáng)腐蝕性次氯酸鈉溶液，改進(jìn)前淋洗槽材質(zhì)為904L不銹鋼，使用6個(gè)月便發(fā)生銹蝕，使用1 年需更換新備件，成本較高。為探究不同材質(zhì)淋洗槽的耐腐蝕性，分別選取904L不銹鋼、鈦板、玻璃鋼、聚丙烯4種材料，在精煉機(jī)回收槽內(nèi)進(jìn)行耐腐蝕性能試驗(yàn)，漂白浴液濃度為1.8 g/L，溫度約為60 ℃～80 ℃。不同材質(zhì)淋洗槽耐腐蝕試驗(yàn)如表1所示。

表1 不同材質(zhì)淋洗槽耐腐蝕性試驗(yàn)對(duì)比

由表1可知，在4種備選材料中，鈦板在1個(gè)月內(nèi)未出現(xiàn)銹蝕斑點(diǎn)，說(shuō)明鈦材質(zhì)具有良好的耐腐性能。且鈦板價(jià)格低于904L不銹鋼，密度約為904L不銹鋼的50%，因此，用鈦板制作淋洗槽，減少了異物脫落的安全隱患。

2.2 淋洗方式改進(jìn)

改進(jìn)前淋洗槽淋洗方式為兩側(cè)溢流，此進(jìn)液方式不宜精準(zhǔn)控制淋洗量，易產(chǎn)生辮子絲，對(duì)軋車(chē)輥、壓輥氣缸、開(kāi)松鼓等設(shè)備具有極大的損害，且影響生產(chǎn)工藝指標(biāo)。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)跟蹤對(duì)比，認(rèn)為兩側(cè)淋洗對(duì)纖維沖擊力大、流量大小不易精準(zhǔn)操作是產(chǎn)生辮子絲的主要原因，并通過(guò)淋洗槽高低試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。具體方法為：采用人工干預(yù)方法對(duì)淋洗槽生產(chǎn)線一側(cè)進(jìn)行加高，即控制一側(cè)不溢流、另一側(cè)溢流，可簡(jiǎn)單控制進(jìn)液量。淋洗方式對(duì)辮子絲的影響如表2所示。其中，生產(chǎn)周期為7 d。

表2 淋洗方式對(duì)辮子絲的影響

由表2可知，在淋洗量相同的情況下，單邊淋洗可明顯減少辮子絲，且無(wú)較大辮子絲，有利于提高纖維產(chǎn)品質(zhì)量。

為了精準(zhǔn)控制淋洗槽流量，對(duì)單邊淋洗開(kāi)槽[2]，并對(duì)遠(yuǎn)離壓輥一側(cè)設(shè)計(jì)不溢流，靠近壓輥一側(cè)溢流，具體開(kāi)槽尺寸見(jiàn)圖2。將改進(jìn)后的淋洗槽投入使用，經(jīng)過(guò)跟蹤多個(gè)班組實(shí)際生產(chǎn)情況，發(fā)現(xiàn)辮子絲明顯減少。證明此設(shè)計(jì)有效地解決了辮子絲產(chǎn)生問(wèn)題，并符合實(shí)際生產(chǎn)要求。

圖2 單邊淋洗開(kāi)槽尺寸示意

3 改進(jìn)效果

3.1 降低成本

改進(jìn)前淋洗槽整體材質(zhì)為904L不銹鋼，耐腐蝕性差，使用壽命短，淋洗槽單價(jià)為1.5萬(wàn)元；改進(jìn)后淋洗槽整體材質(zhì)為鈦板，其耐腐蝕性?xún)?yōu)于904L不銹鋼，淋洗槽單價(jià)為10萬(wàn)元，且使用周期比改進(jìn)前延長(zhǎng)1倍。每條生產(chǎn)線每年更換淋洗槽7個(gè)，兩條生產(chǎn)線共計(jì)14個(gè)，每年可節(jié)約備件采購(gòu)費(fèi)用7萬(wàn)元，有效地降低了成本。

3.2 安全可靠性提升

904L不銹鋼密度為8.25 g/cm3，改進(jìn)前淋洗槽質(zhì)量為25 kg；鈦板密度為4.51 g/cm3，改進(jìn)后淋洗槽質(zhì)量約為904L不銹鋼淋洗槽的50%。改進(jìn)后淋洗槽質(zhì)量明顯減輕，人工操作時(shí)安全可靠性大幅提升。

3.3 避免銹蝕

鈦板淋洗槽在使用過(guò)程中不產(chǎn)生銹蝕，可避免異物掉落造成纖維污染，保證纖維產(chǎn)品質(zhì)量，可提高企業(yè)信譽(yù)口碑。

3.4 其他優(yōu)點(diǎn)

單邊淋洗方式有利于減少辮子絲的產(chǎn)生和非計(jì)劃停車(chē)次數(shù)，提高壓輥、軋車(chē)輥的使用壽命，同時(shí)每年可降低精煉機(jī)氣缸、壓輥備件采購(gòu)費(fèi)用約8萬(wàn)元。此外，改善辮子絲問(wèn)題可提高產(chǎn)品質(zhì)量，減少下游企業(yè)投訴，進(jìn)而提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)實(shí)際生產(chǎn)前后數(shù)據(jù)的對(duì)比，相比原904L不銹鋼淋洗槽，使用改造后的鈦板淋洗槽，配合單邊淋洗方式，無(wú)論是設(shè)計(jì)還是選材均符合實(shí)際生產(chǎn)需要，適應(yīng)大型設(shè)備產(chǎn)能需求。