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摘 要:硫化温度严重影响轮胎硫化的均匀性,高压蒸汽与氮气混合硫化模式具有节能的优势,但是轮胎的上下侧温度不均成为硫化工艺瓶颈。针对硫化温度差异进行测量,验证轮胎硫化时存在绝热压缩效应。
关键词:硫化测温;绝热压缩;温差
硫化工序作为轮胎制造过程的最后一道工序,硫化工艺直接影响到轮胎的生产效率和质量。硫化工艺执着追寻轮胎各部位达到硫化平衡,然氮气恒压硫化时产生的绝热压缩效应导致轮胎上、下侧产生温度差,严重影响轮胎的硫化质量。本文测量了氮气恒压硫化时的绝热压缩效应所产生的温度差异,从而为硫化工艺的研究提供了依据。
氮气硫化特点:
普通轮胎采用1.4~1.8MPa的高压蒸汽作为热源;再切换为2.2~2.6MPa 的高压氮气作为内压承载;让轮胎在恒压变温的条件下进行硫化,达到节能硫化的目的。
一、氮气硫化的缺点
热源高压蒸汽与承载内压氮气之间具有较大的气体压差。根据气体热力学原理——在密闭的环境中形成压差,将导致气体温度升高。
氮气打入后的绝热效应将导致温度升高35~68℃之间,这对我公司的硫化工藝极为不利。
二、胶囊内部温度测量
在胶囊内壁固定待测点7个,依次对应轮胎的上趾口、上胎侧、上肩部、冠中、下肩部、下胎侧、及下趾口位置。
在通入高压蒸汽后仅20秒左右就能达到工艺温度;然而随着高压蒸汽的继续通入,在轮胎的胎侧位置形成温度差,轮胎的上下趾口位置及冠部位置未形成温度差;但高压氮气通入的瞬间使得轮胎在上下胎侧、上下趾口及上下肩部位置形成明显的温度差,这说明绝热压缩效应对温度的影响很大,极不利于轮胎硫化。
通过上下趾口、上下胎侧、上下肩部的温度进行温差作图可以看出:高压蒸汽阶段的趾口和肩部温度差较稳定,但胎侧温度差逐步增大,排凝工艺导致了温度波动。
绝热压缩效应导致胶囊内部温度升高;上下趾口、上下胎侧及上下肩部对应的胶囊内部点形成温度差,温度差随硫化的进行逐步减小,但在开启模具时仍有2~5℃的温度差。
三、实验总结
1)硫化时胶囊内部存在绝热压缩效应,测量值比理论计算值偏小,并且将绝热压缩效应的值域由235℃~268℃收缩至230℃~240℃。2)绝热压缩效应导致轮胎的上下趾口、上下胎侧及上下肩部所对应的胶囊内部点形成温度差;以冠中心为界,轮胎的上下对称部位形成的温度差严重影响轮胎硫化均匀性。3)上、下胎侧对应的胶囊内部点在高压蒸汽阶段就已经形成温度差,绝热压缩后温度差进一步增大。
参考文献:
[1] 王建中.氮气硫化中的绝热压缩[J].轮胎工业,2011,31(2):116-117.
[2] 田秀玲.氮气硫化的方法及设备[J].橡塑技术与装备,1999(3):6-11.
关键词:硫化测温;绝热压缩;温差
硫化工序作为轮胎制造过程的最后一道工序,硫化工艺直接影响到轮胎的生产效率和质量。硫化工艺执着追寻轮胎各部位达到硫化平衡,然氮气恒压硫化时产生的绝热压缩效应导致轮胎上、下侧产生温度差,严重影响轮胎的硫化质量。本文测量了氮气恒压硫化时的绝热压缩效应所产生的温度差异,从而为硫化工艺的研究提供了依据。
氮气硫化特点:
普通轮胎采用1.4~1.8MPa的高压蒸汽作为热源;再切换为2.2~2.6MPa 的高压氮气作为内压承载;让轮胎在恒压变温的条件下进行硫化,达到节能硫化的目的。
一、氮气硫化的缺点
热源高压蒸汽与承载内压氮气之间具有较大的气体压差。根据气体热力学原理——在密闭的环境中形成压差,将导致气体温度升高。
氮气打入后的绝热效应将导致温度升高35~68℃之间,这对我公司的硫化工藝极为不利。
二、胶囊内部温度测量
在胶囊内壁固定待测点7个,依次对应轮胎的上趾口、上胎侧、上肩部、冠中、下肩部、下胎侧、及下趾口位置。
在通入高压蒸汽后仅20秒左右就能达到工艺温度;然而随着高压蒸汽的继续通入,在轮胎的胎侧位置形成温度差,轮胎的上下趾口位置及冠部位置未形成温度差;但高压氮气通入的瞬间使得轮胎在上下胎侧、上下趾口及上下肩部位置形成明显的温度差,这说明绝热压缩效应对温度的影响很大,极不利于轮胎硫化。
通过上下趾口、上下胎侧、上下肩部的温度进行温差作图可以看出:高压蒸汽阶段的趾口和肩部温度差较稳定,但胎侧温度差逐步增大,排凝工艺导致了温度波动。
绝热压缩效应导致胶囊内部温度升高;上下趾口、上下胎侧及上下肩部对应的胶囊内部点形成温度差,温度差随硫化的进行逐步减小,但在开启模具时仍有2~5℃的温度差。
三、实验总结
1)硫化时胶囊内部存在绝热压缩效应,测量值比理论计算值偏小,并且将绝热压缩效应的值域由235℃~268℃收缩至230℃~240℃。2)绝热压缩效应导致轮胎的上下趾口、上下胎侧及上下肩部所对应的胶囊内部点形成温度差;以冠中心为界,轮胎的上下对称部位形成的温度差严重影响轮胎硫化均匀性。3)上、下胎侧对应的胶囊内部点在高压蒸汽阶段就已经形成温度差,绝热压缩后温度差进一步增大。
参考文献:
[1] 王建中.氮气硫化中的绝热压缩[J].轮胎工业,2011,31(2):116-117.
[2] 田秀玲.氮气硫化的方法及设备[J].橡塑技术与装备,1999(3):6-11.