氮气硫化工艺在半钢子午线轮胎生产中的应用(2)

降低胶囊的上下模温差是采用氮气硫化工艺的首要任务。过热水硫化工艺转为氮气硫化工艺／后，我公司对ＬＴ２３５８５Ｒ１６轻型载重轮胎进行埋线测温，并优化了中心机构喷嘴及喷射方式，具体见下述氮气硫化工艺优化部分。２．２　氮气泄漏

防止氮气泄漏是氮气硫化的一个长期而艰巨的任务。氮气泄漏增加空气压缩机和制氮机的负造成能源浪费，缩短制氮设备的使用寿命，提荷，

高生产成本。另外，氮气是无色无味气体，硫化车间氮气浓度增大还会导致操作人员缺氧。

氮气硫化对硫化系统的密封性要求高。为解决氮气泄漏，首先应采用高密封性的机械阀、密封圈和垫片等；其次应对管路和阀门定期维护、更换。氮气泄漏可通过系统用氮量、机台的压力曲线和温度曲线变化等逐段查找，锁定泄漏点。３　氮气硫化工艺优化３．１　试验３．１．１　试验设备和仪器

采用ＷＬＩＶ型测温仪，Ｅ型热电偶导线外覆－

耐高温聚四氟乙烯绝缘层。３．１．２　热电偶埋线

通过对轮胎埋线测温，比较轮胎各部位采用不同工艺的温度差异。胶囊上下模温差对比试验／选用轮胎规格为Ｌ氮气硫化工艺对Ｔ２３５８５Ｒ１６，／比试验选用轮胎规格为ＬＴ２４５７５Ｒ１６。采用２４

轮胎厂相关

点埋线测温，实际测温点分布在轮胎的同一断面上，并呈对称分布。关键埋线测温点分布如图１所示

。

并在胶囊内循环，降低胶囊上下面的冷凝水吹起，

模表面的温差。调整后胶囊上下模最大温差控制在５℃，喷嘴改造后胶囊上下模表面的温度－时间（）所示

。曲线如图２ｂ

１～６—关键测温点。

图１　关键测温点分布

３．１．３　试验内容

３．１．３．１　氮气硫化工艺上下模温差对比及优化

试验

通过埋线测温的方法，对中心机构改造前后胶囊上下模表面温度进行分析。

３．１．３．２　氮气硫化工艺优化对比试验

轮胎装模→定型→蒸汽?氮气硫化工艺Ａ：）进（１．４～１．８ＭＰａ→蒸汽排凝→蒸汽进→氮气

）进→氮气排凝→正硫化（２．０～３．０ＭＰａ→硫化结束。

在氮气硫化工艺Ａ的基?氮气硫化工艺Ｂ：

础上优化氮气排凝步序，并缩短氮气排凝时间／２５。

３．２　结果与讨论

３．２．１　氮气硫化工艺上下模温差对比及优化

试验

采用热电偶埋线测温的方法确定胶囊上下模表面的温差。改进前胶囊上下模表面的温度－时（）（）所示。从图２可以看出，在硫间曲线如图２ａａ化初期，胶囊上下模表面的温差高达２硫化０℃，中后期温差在逐渐减小，这是由于橡胶是热的不良导体，随着时间延长模具侧板热量传到胎里的缘故。

为解决胶囊上下模的温差问题，通过改变设备喷嘴设计，直接喷射蒸汽和氮气，就有可能将胶

２］

。调整中心机构喷囊下胎侧部位的冷凝水移去［

３．２．２　氮气硫化工艺优化对比试验

采用氮气硫化工艺后，通过一段时间对耗氮量的统计发现，单胎耗氮量偏大。为了节能降耗，进一步控制生产成本，并建立自己的技术优势，对氮气排凝时间进行了优化，不仅保证胶囊的上下模温差控制在工艺范围内，而且还降低了轮胎的单胎能耗。

Ａ和Ｂ两种硫化工艺胶囊上下模表面的温度－时间曲线如图３所示。

图３中第Ⅰ区域是通入蒸汽时间，两种工艺温度无明显差异，这是由于在蒸汽进时工艺相比，

Ａ与工艺Ｂ是相同的。

图３中第Ⅱ区域是轮胎的正硫化时间，在正硫化过程中，工艺Ｂ比工艺Ａ的温度整体偏高，且胶囊上下模的温差几乎是一致的，这是由于原

嘴的角度，使充进去的氮气能够把胶囊下胎侧表

轮胎厂相关

１１０

轮　胎　工　业　　　　　　　　　　　　　　　２０１２年第３２卷

问题，通过对中心机构喷嘴和喷射角度的调整，温差基本控制在５℃以内。

（）通过对氮气排凝工艺的优化，缩短了氮气２

／提高了硫化生产效率，并使单胎耗排凝时间２５，氮量降低１０％。４　结论

（）与过热水硫化工艺相比，采用氮气硫化工１

艺可以节省能源、提高成品轮胎的均匀性和生产

；；；工艺Ａ）工艺Ａ）工艺Ｂ）１—上模（２—下模（３—上模（

。工艺Ｂ）４—下模（

效率。

）（通过对中心机构喷嘴和喷射角度的调整，２

把胶囊的上下模温差控制在５℃以内，提升了成品轮胎的质量。

）（通过对氮气排凝时间的优化，提高了轮胎３

的生产效率，并在减少热能损耗的同时，使单胎耗氮量降低１０％。参考文献：

［］君轩．］（）：轮胎氮气硫化［世界橡胶工业，１Ｊ．２００５，３２５５４．［］Ｍ］氮气硫化轮胎的争论点、注意点和好处［王２ａｔｈｕｒＡ　Ｎ．Ｊ．　

（）：登祥，摘译．轮胎工业，１９９８，１８１１６６４６６９．－

第１６届中国轮胎技术研讨会论文

图３　Ａ和Ｂ两种硫化工艺胶囊上下模表面

温度－时间曲线

工艺排凝时间较长，在将生成的冷凝水排出的同时，也将部分饱和水蒸气和氮气排出，造成了能源导致工艺Ａ在正硫化时温度偏低。经过氮浪费，

气排凝时间优化，在排出冷凝水的同时，尽量降低饱和水蒸气和氮气的排放，使轮胎既得到更多的热量，又不会出现胶囊上下模温差较大的现象。

图３中第Ⅲ区域为硫化后期，两种工艺温度曲线几乎没有差别。

３．３　优化效果

（针对氮气硫化工艺中存在上下模温差的１）

ＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮｉｔｒｏｅｎＧａｓＣｕｒｉｎＰｒｏｃｅｓｓｉｎ　　　　　ｐｐｇｇ　

ｓｔｅｅｌＲａｄｉａｌＴｉｒｅＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＳｅｍｉ－　　　

ｉｎＧＡＯ　ＹｏｎＷＡＮＧ　ＭａｏＺＨＡＮＧ　Ｈａｏ－ｙｇ，ｇ，

（，，）ＳａｉｌｕｎＣｏ．ＬｔｄＱｉｎｄａｏ６６５００，Ｃｈｉｎａ　　２ｇ

：ＡｂｓｔｒａｃｔＡｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒｏｅｎａｓｃｕｒｉｎｒｏｃｅｓｓｉｎｓｅｍｉｓｔｅｅｌｒａｄｉａｌｔｉｒｅｒｏｄｕｃｔｉｏｎｗａｓｃｏｍ　　　　　　－　　　　　－ｐｐｇｇｇｐｐ　

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