Page 109 - 《橡塑技术与装备》2023年5期
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环保节能与安全 宋月涛 等·全钢轮胎硫化工艺能源消耗的分析
为不同规格不同时间 ； 管路内保压氮气压力值变化，判断前期硫化氮气是否
步骤 5 ：胶囊排热水（5 bar），时间为 30 s ； 发生了泄漏，结束时压力减去步骤开始时压力＞ 0.2
步骤 6 ：胶囊排热水（0 bar），时间为 120 s ； MPa，则为氮气出现泄漏，时间为 120 s ；
步骤 7 ：胶囊抽真空，时间为 60 s。 步骤 14 ：通入氮气阶段，并进行氮气保压，当步
3.2 氮气硫化 骤 13 检测无泄漏时，步骤 14 时间为 60 s，如出现检
蒸汽对胎胚定性完成后，流动介质改为高纯氮气 测泄漏时时间设定为 120~360 s ；
保压，通过各种控制阀组让氮气在硫化机内膜腔内流 步骤 15 ：进行氮气回收，时间为 30 s ；
动，进行加热保压，氮气充入后胶囊内温度是一个不 上述步骤中主排保持打开 ；
断降低的过程。上下模板及模套仍使用高温蒸汽加热 步骤 16 ：将气体排尽，维持 15 s ；
保温，回流处采用疏水阀进行疏水，让生轮胎通过加 步骤 17 ：采用 15 s 时间抽真空。
热达到成熟的过程。优点 ：氮气回收率高，设备及管 热 水硫 化 和 氮气 硫 化经 济 效 益对 比（ 按 照年 产
道漏点少，压力稳定有利于轮胎结构稳定不变形，氮 150 万套）
气能源消耗低（可回收率达 90%），轮胎合格率相比 通过表 1 可以看出氮气硫化对比热水硫化具有更
过热水硫化要高 10%。缺点：上下热板及模套仍为蒸汽， 好的经济效益，每年可以为年产 150 万套全钢胎的工
能源节省相对不高。由于蒸汽冷却有水的结构原因，上 厂节约 1 346.71 万元的成本。目前行业内各大轮胎企
下胎侧部位的胶囊存在着一定的温度差。如果氮气气体 业都在推行氮气硫化的改造工作。同时可以节约蒸汽
泄漏过多，会造成操作员工缺氧影响身体健康。 消耗 37 500 t，可以减少碳排放可以达到 12 226 t 二
（2）氮气硫化基本工艺展示 氧化碳，降低工厂总体碳排放的 10% 到 15% 左 右。
步骤 1 ：胚胎正形，进低压蒸汽，时间为 60 s ； 经过改造后，这部分节碳指标如果可以拿到碳市场进
步骤 2 ：第一次排凝阶段，进高压蒸汽并进行高 行交易，也会为公司创在比较大的经济效益。
压蒸汽排凝，时间为 45 s ； 目前热水硫化和氮气硫化已经在各大轮胎厂普遍
步骤 3 ：第一次升温阶段，进高压蒸汽，时间为 推广使用，用氮气硫化替代热水硫化近几年也是各轮
150 s ； 胎厂降低蒸汽能耗的重要改善手段。但实践中如果轮
步骤 4 ：第二次排凝阶段，进高压蒸汽并进行高 胎厂管控到位，极大地减少跑冒滴漏和做好设备热工
压蒸汽排凝，时间为 3 s ； 管路保温，同时将产能最大限度的发挥出来，个别轮
步骤 5 ：第二次升温阶段，进高压蒸汽，时间为 胎厂热水硫化能耗也能降低到 1.1 t 蒸汽 /t 轮胎左右，
150 s ； 虽然达不到氮气硫化 0.8 t 蒸汽 /t 轮胎的水平，但轮胎
步骤 6 ：第三次排凝阶段，进高压蒸汽并进行高 厂投资进行氮气硫化改造的积极性也极大地降低。从
压蒸汽排凝，时间为 3 s ； 1.1 t 蒸汽 /t 轮胎降低到 0.8 t 蒸汽 /t 轮胎，氮气硫化
步骤 7 ：第三次升温阶段，进高压蒸汽，时间为 改造的投资回报周期将会延长到 5 年以上，在这个大
150 s ； 环境下，轮胎企业经营都比较困难，一次性进行改造，
步骤 8 ：第一通入氮气阶段，并进行氮气保压， 会大量的占用流动资金，使生产经营受到影响，因此
时间为 22 s ； 大部分企业观望等待多的比较多。
步骤 9 ：第四次排凝阶段，通入氮气、氮气排凝、
以及氮气保压同时进行，时间为 12 s ； 4 电硫化新工艺的介绍
步骤 10 ：第二通入氮气阶段，并进行氮气保压， 电硫化目前国内几大轮胎厂都在积极地进行实验
时间为 300 s ； 和验证，基本工艺为，指使用纯氮气 (N 2 ) 替代蒸汽作
步骤 11 ：第五次排凝阶段，通入氮气、氮气排凝、 为硫化介质对生轮胎进行硫化的硫化机热工硫化系统，
以及氮气保压同时进行，时间为 3 s ； 硫化后的氮气可多次循环利用，流动介质为高纯氮气
步骤 12 ：第三通入氮气阶段，并进行氮气保压， 保压，通过各种控制阀组让氮气在硫化机上内膜腔内
时间 1 380 s~3 120 s ； 流动（利用电磁对氮气进行加热），硫化机上下热板
步骤 13 ：氮气保压，此步骤氮气停止进入，检测 和模套的加热方式是通过上下电加热盘来替代蒸汽加
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2023 第 49 卷 ·55·
