一種用于火***制備的雙螺桿連續(xù)塑化混合裝置

***名稱：一種用于火***制備的雙螺桿連續(xù)塑化混合裝置，申請?zhí)枺篊N202211303480.X，公開公告號：CN115594552A，2023年1月完成發(fā)明***公開，***權(quán)申請人為南京科銳擠出機械有限公司?；?**、高能熱敏含能材料制備屬于高風險特種加工領(lǐng)域，物料本身對溫度、壓力、剪切應力高度敏感，加工過程中一旦出現(xiàn)局部過熱、壓力驟升、剪切過載等異常工況，極易引發(fā)安全隱患。傳統(tǒng)間歇式攪拌混料設(shè)備生產(chǎn)效率低下，物料混合均勻度有限，批次之間產(chǎn)品一致性差，人工參與環(huán)節(jié)多，安全管控難度大；而普通通用雙螺桿擠出設(shè)備沒有針對高能含能物料做專項安全防護設(shè)計，溫度、壓力監(jiān)測手段簡單，缺少多重聯(lián)鎖防護機制，無法直接應用于火***類高危物料的連續(xù)塑化混合生產(chǎn)場景。南京科銳擠出機械有限公司立足特種熱敏高能材料加工領(lǐng)域的現(xiàn)實需求，研發(fā)出本項發(fā)明***，重點解決火***制備過程當中混合效率不足、安全防護薄弱、工藝參數(shù)監(jiān)測缺失等行業(yè)痛點，實現(xiàn)物料高效混合的同時，具備***的安全防護體系，可以實時檢測混合腔內(nèi)部溫度與壓力變化，及時識別異常工況，有效規(guī)避生產(chǎn)過程當中意外風險的發(fā)生，為高能敏感材料連續(xù)化加工提供全新設(shè)備技術(shù)方案。

在火***及含能復合材料加工工藝中，物料組分復雜，多種粉體、黏結(jié)劑、功能助劑需要實現(xiàn)高度均勻的塑化共混，混合效果直接決定成品物料理化性能。傳統(tǒng)間歇式釜式混料模式，每一批次都需要完成投料、混煉、出料、清釜完整流程，生產(chǎn)不連續(xù)，勞動強度大，不同批次容易出現(xiàn)混合程度差異，產(chǎn)品品質(zhì)波動明顯。普通雙螺桿設(shè)備雖然具備連續(xù)混煉能力，但面向高能敏感物料時存在諸多短板，螺桿剪切強度難以精準管控，容易產(chǎn)生過量剪切熱；機筒內(nèi)部溫度、壓力采集點位少，只監(jiān)測機筒外壁溫度，無法獲取物料真實的內(nèi)部瞬時溫度與腔體內(nèi)實際壓力；缺少多級超限報警、緊急泄壓、快速停機等成套安全防護結(jié)構(gòu)，一旦工藝出現(xiàn)波動，不能夠快速響應處置，給特種生產(chǎn)帶來極大不確定性。本發(fā)明***針對以上痛點，重新對雙螺桿主機螺桿組合構(gòu)型、機筒腔體結(jié)構(gòu)、在線傳感監(jiān)測布局、安全聯(lián)鎖執(zhí)行機構(gòu)進行一體化***設(shè)計，在保障高效分布?分散混合效果的前提下，控制剪切熱的生成，降低物料局部過熱概率。設(shè)備腔體內(nèi)部布設(shè)多組高精度溫度傳感器與壓力傳感器，傳感器直接接觸物料流道區(qū)域，能夠?qū)崟r采集塑化混合過程當中物料真實溫度、腔體內(nèi)實際壓力數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)實時上傳至控制系統(tǒng)，實現(xiàn)全流程工藝參數(shù)可查看、可記錄、可追溯。

該發(fā)明核心技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在高效混合與多重安全防護兩大層面。在混煉結(jié)構(gòu)設(shè)計上，采用適配火***物料特性的低剪切、高分散螺桿元件組合，兼顧輸送推進、熔融塑化、組分分散混合功能，在不產(chǎn)生過高剪切溫升的基礎(chǔ)之上完成多組分物料的均勻共混，實現(xiàn)連續(xù)進料、連續(xù)混合、連續(xù)出料，擺脫間歇式生產(chǎn)的效率瓶頸，提升生產(chǎn)連續(xù)性與批次穩(wěn)定性。在安全防護體系方面，設(shè)備設(shè)置溫度閾值、壓力閾值多級預警機制，當監(jiān)測數(shù)值接近安全臨界區(qū)間時系統(tǒng)提前發(fā)出聲光預警；一旦溫度或者壓力超過安全設(shè)定上限，系統(tǒng)可快速觸發(fā)聯(lián)鎖保護動作，執(zhí)行緊急停機、緊急泄壓、強制冷卻等處置流程，及時化解異常工況帶來的風險，從設(shè)備硬件和軟件控制兩個維度構(gòu)建多重安全屏障，有效防止意外情況發(fā)生。同時設(shè)備整體結(jié)構(gòu)充分考慮防靜電、阻燃、防爆設(shè)計要求，機筒、螺桿、傳動部件均選用適配特種工況的材質(zhì)，降低摩擦起熱、靜電積聚等風險因素，整機適配火***制備車間的安全生產(chǎn)規(guī)范要求。

該發(fā)明***技術(shù)和公司已***的“一種針對熱敏高能材料的連續(xù)塑化混合裝置”實用新型***形成發(fā)明?實用新型***組合，一個側(cè)重特種工況安全監(jiān)測與整體裝置發(fā)明，一個側(cè)重結(jié)構(gòu)部件優(yōu)化，二者技術(shù)相互補充，共同構(gòu)筑企業(yè)在熱敏、高能、含能類高分子材料加工裝備領(lǐng)域的核心技術(shù)壁壘。相關(guān)技術(shù)成果除面向火***制備場景之外，還可以向下兼容民用低煙無鹵阻燃材料、高填充熱敏改性料、易分解復合材料等高危敏感物料的加工需求，經(jīng)過適配改造之后，可落地應用在TSC雙階擠出生產(chǎn)線、特種改性造粒成套裝備之上，拓展設(shè)備的特種材料加工適配能力。設(shè)備從零部件加工、裝配、傳感器標定到整機安全聯(lián)鎖測試，***納入ISO9001:2015質(zhì)量管理體系，每一套樣機都要完成多輪溫度壓力模擬超限測試、聯(lián)鎖保護可靠性測試，確保監(jiān)測系統(tǒng)靈敏可靠，安全機構(gòu)動作響應及時。

作為企業(yè)重要的發(fā)明***成果，該項技術(shù)補齊了南京科銳擠出機械有限公司在特種高危材料連續(xù)混煉裝備上的知識產(chǎn)權(quán)布局。結(jié)合公司機電成套設(shè)備電氣控制系統(tǒng)生產(chǎn)備案、粉塵處理負壓輸送輔機環(huán)保生產(chǎn)備案、CE歐盟安全認證、出口產(chǎn)品檢驗備案等全套資質(zhì)體系，相關(guān)技術(shù)既可以服務國內(nèi)特種新材料科研與工業(yè)化項目，也可以根據(jù)民用項目需求做技術(shù)降維適配，服務改性塑料、可降解材料、阻燃復合材料等眾多民用新材料行業(yè)。南京科銳擠出機械有限公司持續(xù)聚焦普通高分子材料以及熱敏高能特種材料兩大方向進行裝備研發(fā)，不只追求設(shè)備的混煉加工性能，更將安全生產(chǎn)、過程監(jiān)測、風險預警放在設(shè)備研發(fā)的重要位置，持續(xù)把***技術(shù)轉(zhuǎn)化為實體裝備的綜合性能，致力于為各類新材料客戶提供安全可靠、工藝可控、高效穩(wěn)定的成套擠出塑化混合整體解決方案。