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益阳橡机串联式密炼机:贴近市场持续创新
来源: 中国化工装备总公司 时间: 2020-08-11

2020年,中国化工装备所属企业益阳橡机成功研发全球首套GE420/GE800T及国内最大的GE580/GE1000T串联式密炼机,在技术开发和产品系列化产业化中取得新进展。

作为国内领先的串联式密炼机设备与技术供应商,近年来,益阳橡机立足自身技术优势,贴合行业发展趋势与市场应用需求,大力加强产品创新研发与市场推广。系列化的产品与独特的解决方案,不但满足了轮胎和橡胶制品行业各类客户的定制化生产需求,也帮助益阳橡机实现了新的发展。

敢为人先实现技术突破

橡胶是自然界中最为优异的高弹性材料,广泛应用于轮胎、输送带、胶管、密封件、工程减震等各个领域。但是橡胶的高弹性也为加工制造带来了困难。作为橡胶加工的核心设备,密炼机的主要功能一是将各种化学添加剂和补强填料均匀分散到橡胶内部,二是将橡胶长分子链剪切成短分子让其获得可加工性能,便于制成特定的形状。

益阳橡机是国内最早引进密炼机技术并国产化研发生产的厂家。1985年,在原化工部“子午线轮胎装备国产化”的战略布局下,益阳橡机从德国引进了密炼机技术,并由此开启了国产化研发过程。

1985年,益阳橡机与德国克虏伯WP公司签订技术协议

经过三十多年的发展,益阳橡机研发生产的密炼机系列产品涵盖了1.5L到1000L不同容量的啮合型和切线型三十多种机型,应用于轮胎制造、工程橡胶、医用橡胶、航空航天、电线电缆、输送带等诸多橡胶产品领域。其中,一步法智能炼胶生产线等多项技术和大容量啮合型密炼机等多款产品为自主首创研发,助推我国密炼机技术跃上一个新的台阶。

2007年,益阳橡机产出当时国内最大的GE580密炼机

随着全球环保及对橡胶产品性能更高的要求,绿色橡胶制品、绿色轮胎的研制逐渐成为全球橡胶工业的发展趋势,补强剂白炭黑得到了大量的使用。白炭黑-硅烷填充胶料与传统炭黑胶料相比,对混炼过程要求更高,要求对混炼过程精确地控制化学反应。混炼工序就成为对所有后续加工步骤乃至胶料的最终性能起决定性作用的一步。

因此研发恰当的混炼体系至关重要。串联式密炼机这一混炼体系的设想最初由德国工程师提出,但提出之初由于技术的不成熟,产品性能的不稳定并不被市场所接受。

“经过综合研判,我们当时就判定,这将是非常重要的发展趋势。如果大家都不愿意去做,而我们做成了,不但能帮助行业实现突破,也将成为我们的核心优势。我们需要解决的关键问题,就是把串联式密炼机的技术做得成熟,让产品更加稳定,让它的优势自然发挥出来。”益阳橡机总工程师金进尧介绍。

认定了方向,2008年起,益阳橡机组织精兵强将投入到串联式密炼机的研发中。但是,没有成熟的经验可借鉴,只能摸着石头过河。

回想起那段时间,当时作为研发项目技术负责人彭志深(现任益阳橡机副总工程师、首席专家)仍记忆深刻。“那是一个非常难熬的过程,每进行一个图纸数据的更改,都要循环仔细计算每一步。经常需要推倒重来。”她说,“更难熬的是结果的不确定性。那时候大家虽然憋着一股劲儿,但说实话没有一个人敢保证能创新出成果来。而且什么时候出成果?出了成果会不会被客户接受?”

功夫不负有心人。经过两年的辛勤探索,2010年,益阳橡机推出了当时国际领先的GE320/GE590T串联式密炼机,并成功应用在三角轮胎的生产线上。

2010年,益阳橡机推出GE320/GE590T串联式密炼机

这在国内轮胎生产技术史上具有里程碑式的意义。它使炼胶工艺从原来的多段混炼变为一段混炼,且温度控制更为容易。与传统的混炼工艺相比,串联炼胶技术使炼胶生产效率提高60%以上,电能节约20-50%,厂房投资和设备投资约减少20-30%,减少环保成本同时还减少了操作用工及物流成本。这对于受节能环保和劳动力两大成本关键因素制约的轮胎企业来说是一个极大的利好。高效、环保、节能等特点,让它一炮打响,受到客户的青睐。

持续投入推动技术进步

随着市场的推广,实际应用的考验以及性能的提升,橡胶行业对串联式密炼机的认可度逐渐提高。特别是随着欧盟轮胎标签法的强制实施,国内出口的轿车胎将优先采用串联式密炼机进行高品质混炼胶的生产,串联式密炼设备需求开始爆发。

立足客户应用实际,益阳橡机对串联式密炼机技术与产品的研发创新持续投入。

益阳橡机首席专家彭志深与技术团队在车间现场

首先是人才与平台的投入。科技人才是项目研发成功的一个重要的因素。益阳橡机以企业最强的力量组合组成串联式密炼机研发团队。工作中,利用如彭志深负责的“辉志星华群英劳模创新工作室”等平台,让有经验的工程师与资历浅的技术人员结成工作小组,在项目攻关和实践中为培养出一批可独当一面的技术研发人员。

利用企业国家级技术中心和博士后科研工作站,益阳橡机积极推进产学研结合,先后与中南大学、青岛科技大学博士后流动站等合作,联合开发新产品,解决技术瓶颈,提升研发创新水平。

其次是资金的投入。2011年,中国化工集团为益阳橡机的串联式密炼机研发申请了1300多万元的中央国有资本经营预算重大科技创新和产业化资本金支持。而每年,益阳橡机为串联式密炼机的研发亦投入不少的资金,截至目前共累计投入已超6500余万元。

在这过程中,为促进串联式密炼机研发和应用的良性循环,益阳橡机积极开门搞创新。在益阳橡机,串联式密炼机技术和产品的创新,不仅仅是技术部门的事情。跨职能的工作团队和开放的创新方式,最大限度地让销售、客户都能参与其中。在展会现场,经常能看到益阳橡机的技术和销售人员一起与客户进行沟通。

“我们采用的是销售和技术联合开拓市场的项目发展模式,技术部门参与市场开发,共同做好项目前期准备,了解客户需求,听取一手意见,针对其痛点、难点提供炼胶解决方案,这样基于客户的实际应用需求,才能为客户提供最满意的产品。”彭志深介绍。

益阳橡机密炼机团队与客户在展会现场进行沟通

持续的投入和创新使益阳橡机在串联式密炼机的技术和应用上愈发成熟。自2010年研制出国内首台套串联式密炼机后,益阳橡机开发出了具有自主知识产权的密炼控制系统和主机结构分析与优化软件,参与制定了密炼机产品和安全国家标准,仅在密炼机方面就申请专利40余项。目前公司拥有有效专利191项,其中发明专利37项,软件著作权15部,参与国家及行业标准起草30多项。

产品方面,益阳橡机沿着小型化和大型化双向拓展,陆续研发出小型化的GK90E/GE180T、GE135/GE260T串联式密炼机,和GE420/GE800T 、GE580/GE1000T大型化串联式密炼机,应用场景更加广泛。目前,已累计给国内外客户提供近40余套各种规格型号的串联式密炼机设备。

与此同时,通过技术方案的创新,益阳橡机积极将串联式密炼机的应用领域从轮胎行业扩展到非轮胎橡胶制品行业。

2016年,中航某密封件公司计划扩大炼胶产能。益阳橡机的团队创新性提出了一步法智能炼胶技术方案。该方案以益阳橡机领先的串联式密炼机和混炼技术为核心,颠覆了原有的橡胶制品传统炼胶工艺模式,实现橡胶的母炼、终炼一段完成,使产能提高一倍。采用智能管理系统控制,生产质量均匀稳定,橡胶制品品质得到很大提升。

益阳橡机串联式密炼机应用现场

这一创新技术方案得到了客户的认可,在实际生产中优势显著。如今,益阳橡机的一步法智能炼胶技术已在电线电缆加工、轨道交通、密封件、胶管胶带等行业广泛推广应用。

贴合需求谋求更大发展

在益阳橡机串联式密炼机团队看来,技术创新不是一个简单的技术研发问题,而是要结合国家政策、国际环境变化、市场发展需求等诸多因素进行的一种贴合市场的技术变革行为。从国家生态文明建设大方针政策来看,节能降耗是刚性需求。而在供给侧结构性改革中,降低成本的同时提高产品质量更是许多谋求变革升级的橡胶制品企业的追求。

面对发展压力,需要突破传统观念,不断研究和持续改进,不断进行技术储备,保持自身产品的先进性,同时为客户提供更多的服务增值,才有可能生存并取得更大发展。对于未来串联式密炼机的发展,经过不断探索和总结,益阳橡机团队进行了比较明确的规划。

“未来,我们的串联式密炼机会进一步朝着系列化、连续化和智能化方向发展。其中,大型化串联式密炼机主要用于轮胎厂等大规模炼胶需求行业,小型化串联式密炼机则侧重于高端制品行业等胶料需求少、性能要求高、连续化生产的行业。此外,串联式连续密炼生产线相较于传统的间歇式密炼设备更易于进行自动化和数字化控制,信息采集更多元,更有利于自动化发展、保护环境,这也是我们会继续加强的方向。”彭志深介绍。

目前,益阳橡机正在与某大型轮胎企业合作,拟通过对胶料的加工性能及数据进行采集分析,进一步优化和创新串联式密炼机,同时探索一条为客户提供综合服务的新业务模式,为客户创造更大的价值。

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