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      白炭黑自動化包裝系統(tǒng)的優(yōu)化及應(yīng)用

      發(fā)布時間:2021-08-04 17:43:46 |來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

      目前,公司對自動化發(fā)展趨勢十分重視,車間也在逐步從人工向自動化轉(zhuǎn)型,從一種機(jī)械自動化提升至車間的自動化層面上來,自動包裝機(jī)就是很好的發(fā)展方向。在社會的流通過程之中,包裝能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)、宣傳、美化和促進(jìn)銷售的功能,提高產(chǎn)品的市場競爭能力。在連續(xù)化、大型化的工業(yè)生產(chǎn)過程之中,包裝是最后的一道工序。
      一直以來,白炭黑成品包裝問題頗多:①包裝接料困難,需沉淀進(jìn)行二次接料,工人的勞動強(qiáng)度很大;②現(xiàn)場粉塵多,工作環(huán)境較差,影響工人的身體健康;③成品運輸也較為復(fù)雜。根據(jù)以上問題,結(jié)合生產(chǎn)實際情況對成品包裝機(jī)進(jìn)行了有針對性地優(yōu)化改造,改造后的成品包裝機(jī)工作效率高,工人勞動強(qiáng)度低,現(xiàn)場環(huán)境也得到改善,同時還解決了運輸麻煩的問題,外觀也得到改善。
      1工藝原理
      白炭黑的制造隨其方法的不同,產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)成分及物理結(jié)構(gòu)有很大差別,應(yīng)用領(lǐng)域也不相同。而且,即便使用同一種方法制造白炭黑,其質(zhì)量也隨其設(shè)備和工藝的先進(jìn)性有優(yōu)劣之分。白炭黑按生產(chǎn)方法大體分為沉淀法白炭黑和氣相法白炭黑[1]。
      公司以氟硅酸鈉法制冰晶石聯(lián)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)白炭黑屬于沉淀法白炭黑,是以氟硅酸鈉、氟硅酸、氨水、冰母為主要原料,在一定溫度下,以氨水分解氟硅酸和氟硅酸鈉,生成二氧化硅料漿,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到白炭黑。主要由氟硅酸鈉輸送、稀氨水調(diào)配、晶種制備、氨解、白炭黑過濾及洗滌、白炭黑干燥和成品包裝等幾部分組成。其主要反應(yīng)式為:


      2物料特性
      沉淀法白炭黑又稱水合二氧化硅或膠體二氧化硅,分子式為SiO·HO,沉淀二氧化硅是一種無機(jī)精細(xì)化工產(chǎn)品,主要成分為SiO2。是一種白色、無毒、無定形的多孔性物質(zhì)。由于生產(chǎn)工藝不同,白炭黑的物化性質(zhì)、微觀結(jié)構(gòu)都有一定的差異。白炭黑成品不同,應(yīng)用也不同,沉淀法白炭黑主要用于橡膠輪胎、農(nóng)藥、飼料、涂料、牙膏等添加劑中[2]。
      公司生產(chǎn)的白炭黑成品,SiO2主含量一般在
      90%以上,松密度為0.15~0.2kg/L,吸油值>2.3kg/L,水分<6%,灼減<7.5%,pH值為6~8,比表面積為90m2/g左右。同時根據(jù)需要,我們通過氣流微粉機(jī)將白炭黑磨料,物料顆粒為45μm(325目)的通過率達(dá)到100%,松密度<0.1kg/L。主要作為補(bǔ)強(qiáng)劑用于塑料、農(nóng)藥等應(yīng)用中。
      3自動包裝機(jī)優(yōu)化及改造
      3.1存在的問題及原因
      在未改造之前,老成品包裝機(jī)15kg包裝塑料編織袋尺寸為115cm×70cm×20cm,由于負(fù)壓抽真空效果不好,接料困難,包裝時間過長,并且需沉淀進(jìn)行二次接料,三個人一班只能接4t。計量較麻煩,質(zhì)量一次性無法掌控,需多次進(jìn)行加減料,來調(diào)整每袋質(zhì)量。包裝袋還需要內(nèi)外袋扎口縫口,內(nèi)扣包扎時容易出現(xiàn)包扎不緊、夾層有產(chǎn)品,外部縫扎合格率不高、影響產(chǎn)品外觀,造成工人勞動強(qiáng)度大。通過二次接料、加減料等過程,粉塵容易拋灑,造成現(xiàn)場環(huán)境非常差,粉塵顆粒物也多,從之前現(xiàn)場圖片可以看出地面一層粉塵,造成二次揚(yáng)塵污染,員工工作完后,總是滿身白色,臉上除防塵口罩佩戴的地方也是白色,下班還要進(jìn)行打理,影響了工人的身體健康,運輸也較為復(fù)雜。白炭黑外觀臃腫,一方面堆積起來比較雜亂,不規(guī)整,不易擺放,容易出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,危及工人的安全,另一方面也嚴(yán)重影響外觀形象,裝車時占用面積較大。
      3.2自動包裝系統(tǒng)
      JT58型微納米級粉體定量自動包裝機(jī),電氣控制采用進(jìn)口電子稱重系統(tǒng),計算機(jī)(PLC)控制,單鈕啟動后實現(xiàn)三級變速二級閥門給料方式,確保包裝精度;機(jī)械部分采用螺旋與葉輪有效配合的給料方式加上獨特的自然排氣孔和負(fù)壓排氣機(jī)構(gòu)可排出氣固相微納米粉體包裝時的氣體,減少包裝體積,提高充填效率,包裝粉料最小松裝比為0.01kg/L;閥口處獨特的膨脹機(jī)構(gòu)確保包裝過程不堵料;無阻力滾動式托盤設(shè)計減少勞動體力;表面靜電噴涂烤漆,防止氧化;單鈕啟動后,機(jī)器自動計量、自動落料、自動停機(jī),節(jié)省勞動人員。
      JT58型機(jī)械型結(jié)構(gòu)組成、電氣控制系統(tǒng)組成:主體框架、料倉;輸送料機(jī)構(gòu):螺旋與葉輪同步運行給料;傳動機(jī)構(gòu):主軸、軸承、氣封結(jié)構(gòu)、皮帶輪、電機(jī)、三角帶;稱重系統(tǒng):傳感器、顯示儀表、托盤;出料閥門:兩位氣缸、膠皮管。可編程控制器、稱重傳感器、稱重控制儀表、變頻器、電磁閥、氣缸、中間繼電器、斷路器、24V開關(guān)電源、變壓器。
      日常維護(hù):在每個生產(chǎn)班組生產(chǎn)之前,仔細(xì)檢查
      設(shè)備電源是否接通,氣壓是否符合工作要求等;軸承處一周上一次高溫潤滑脂,用量適當(dāng);禁止推動設(shè)備前部稱重機(jī)構(gòu);下班時應(yīng)及時關(guān)閉電源。
      3.3改造措施及效果
      成品包裝機(jī)改為JT58型微納米級粉體定量自動包裝機(jī),新包裝機(jī)15kg,包裝閥口袋尺寸為75cm×45cm×20cm,節(jié)省30%左右包裝體積,自動、手動兩種工作方式,可進(jìn)行連續(xù)包裝和點動包裝,包裝袋與包裝機(jī)是相匹配,該系統(tǒng)帶有進(jìn)口電子稱重系統(tǒng),計量誤差較小,質(zhì)量數(shù)可一次掌控,減少時間,提高工作效率。包裝袋采用束口形式,省去了包裝袋扎口這一環(huán)節(jié),減少工人不必要的麻煩,現(xiàn)場物料拋灑量減少,現(xiàn)場地面變得干凈、整潔,工人打掃起來更方便,運輸也減輕了負(fù)擔(dān)。包裝經(jīng)整形機(jī)的處理,外觀也得到提升,包裝形象變得有棱有角,方便堆積,現(xiàn)場擺放整齊,解除了安全隱患,裝車也方便了許多。
      4改造前后結(jié)果對比
      通過自動包裝機(jī)的優(yōu)化及改造,達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)效果,主要有以下幾個方面:①原來接料三個人一班接4t,現(xiàn)在兩個人一班接5.5t。提高生產(chǎn)效率。
      ②原來接料現(xiàn)場物料拋灑較多,造成二次揚(yáng)塵污染,現(xiàn)在接料現(xiàn)場干凈、整潔。員工的形象也得到提升,不再是原來灰頭灰腦的樣子。③經(jīng)過整形機(jī)的處理,外觀得到很大提升,原來臃腫的包裝變得有棱有角,方便堆積和裝卸,解除了安全隱患。倉庫現(xiàn)場環(huán)境也得到改善。④原接料時間較長,需要二次沉淀,人工填料稱重,現(xiàn)接料時間縮短,采用進(jìn)口電子稱重系統(tǒng),可一次掌控。包裝也采用束口形式,減少不必要的勞動,大大提高了工作效率。
      5結(jié)語
      本次改造計劃投資50萬元,實際投資35萬元,達(dá)到了預(yù)期效果,自動化機(jī)械、潔凈包裝環(huán)境、整齊的白炭黑成品,使白炭黑包裝現(xiàn)場成為生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境治理的一個典范。通過對白炭黑包裝系統(tǒng)的改造,顯著提高了生產(chǎn)效率、減輕工人辛苦勞動的同時,大大改善了生產(chǎn)工作環(huán)境,為同行同類包裝生產(chǎn)的優(yōu)化改進(jìn)提供了一些借鑒。

       

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