模套外邊緣焦燒物的預(yù)防與清理需從材料控制、工藝優(yōu)化、設(shè)備維護(hù)及操作規(guī)范四方面綜合施策。焦燒物是擠出過(guò)程中材料局部過(guò)熱降解形成的硬質(zhì)顆粒，若附著在模套外邊緣，會(huì)導(dǎo)致電纜表面劃傷、偏心或絕緣性能下降。以下是具體解決方案：
一、焦燒物產(chǎn)生原因分析
溫度控制不當(dāng)
擠出機(jī)各區(qū)溫度過(guò)高（如計(jì)量段超溫10℃以上），導(dǎo)致材料降解。
模套與擠出機(jī)連接處保溫不良，局部熱量積聚。
停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)
螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)低或下料不暢，材料在擠出機(jī)內(nèi)停留時(shí)間超過(guò)工藝極限（如XLPE材料停留時(shí)間＞5分鐘）。
剪切應(yīng)力過(guò)大
螺桿壓縮比過(guò)高或螺棱設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致材料剪切生熱。
設(shè)備清潔不足
模套外邊緣殘留舊料，新料擠出時(shí)受熱不均形成焦燒。
材料質(zhì)量波動(dòng)
原料中水分、雜質(zhì)或添加劑分布不均，導(dǎo)致局部降解。
二、預(yù)防措施
1. 溫度精準(zhǔn)控制
分段控溫：
將擠出機(jī)分為喂料段、壓縮段、計(jì)量段和機(jī)頭段，各段溫度梯度控制在5-10℃。
示例：生產(chǎn)XLPE絕緣電纜時(shí)，喂料段120℃、壓縮段140℃、計(jì)量段160℃、機(jī)頭段170℃，避免局部超溫。
模套溫度獨(dú)立控制：
在模套周?chē)友b環(huán)形加熱圈或冷卻風(fēng)道，確保模套外邊緣溫度與擠出機(jī)出口溫度一致（誤差≤±3℃）。
2. 優(yōu)化停留時(shí)間
螺桿轉(zhuǎn)速匹配：
根據(jù)模套直徑調(diào)整螺桿轉(zhuǎn)速，確保線(xiàn)速度比（牽引速度/擠出速度）在1.02-1.05范圍內(nèi)。
公式：螺桿轉(zhuǎn)速（rpm）= 線(xiàn)速度（m/min）×60 / （螺桿直徑（mm）×π×擠出系數(shù)）。
下料系統(tǒng)改進(jìn)：
采用失重式喂料機(jī)替代體積式喂料機(jī)，避免因原料密度波動(dòng)導(dǎo)致下料不均。
3. 降低剪切應(yīng)力
螺桿設(shè)計(jì)優(yōu)化：
選擇低剪切螺桿（如分離型螺桿），壓縮比控制在1.8-2.2。
螺棱寬度減小至螺桿直徑的5%-8%，減少摩擦生熱。
模套結(jié)構(gòu)改進(jìn)：
采用流線(xiàn)型模套入口，減少材料進(jìn)入模套時(shí)的渦流和剪切。
4. 設(shè)備清潔與維護(hù)
定期清理：
每班次使用銅刷或軟布清理模套外邊緣，避免硬質(zhì)工具劃傷模套。
每周拆卸模套，用120目砂紙打磨內(nèi)壁，去除殘留焦燒物。
防粘涂層處理：
在模套外邊緣涂覆聚四氟乙烯（PTFE）涂層，降低材料附著概率。
5. 原料質(zhì)量控制
干燥處理：
原料使用前在干燥箱中80℃烘干4小時(shí)，確保水分含量≤0.05%。
雜質(zhì)過(guò)濾：
在擠出機(jī)喂料口安裝磁力架和金屬檢測(cè)儀，過(guò)濾直徑＞0.5mm的雜質(zhì)。
三、清理方法
1. 在線(xiàn)清理（生產(chǎn)中）
停機(jī)短時(shí)清理：
暫停擠出，用銅刷蘸取硅油輕輕刷除模套外邊緣焦燒物，避免劃傷模套。
壓縮空氣吹掃：
使用0.6MPa壓縮空氣通過(guò)軟管吹掃模套邊緣，配合旋轉(zhuǎn)模套確保全面清理。
2. 離線(xiàn)清理（停機(jī)時(shí)）
化學(xué)清洗：
將模套浸泡在含5%氫氧化鈉的清洗液中（溫度60℃），2小時(shí)后用清水沖洗并烘干。
注意：鋁制模套禁用堿性清洗液，需改用中性溶劑（如異丙醇）。
機(jī)械打磨：
使用電動(dòng)砂紙機(jī)（2000目砂紙）打磨模套外邊緣，去除頑固焦燒物，打磨后需拋光至鏡面效果。
3. 應(yīng)急處理（焦燒物脫落風(fēng)險(xiǎn)）
降低溫度：
立即將擠出機(jī)各區(qū)溫度降低10-15℃，減緩焦燒物擴(kuò)展。
增加牽引速度：
短暫提高牽引速度至1.1倍額定值，快速拉出可能受污染的電纜段。
四、操作規(guī)范與培訓(xùn)
標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程（SOP）
制定《模套清理與維護(hù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)》，明確以下步驟：
步驟 操作內(nèi)容 工具要求 1. 停機(jī) 關(guān)閉擠出機(jī)加熱，空轉(zhuǎn)5分鐘降溫 溫度計(jì) 2. 拆卸 使用專(zhuān)用扳手拆卸模套 防燙手套 3. 清理 銅刷+硅油清理外邊緣 銅刷（硬度HRC20-25） 4. 安裝 涂抹導(dǎo)熱硅脂后重新安裝模套 扭矩扳手（±5N·m） 人員培訓(xùn)
焦燒物識(shí)別（顏色變深、硬度增加）。
清理工具使用方法（避免劃傷模套）。
溫度控制與工藝參數(shù)調(diào)整。
每季度開(kāi)展模套維護(hù)專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)，內(nèi)容包括：
培訓(xùn)后進(jìn)行實(shí)操考核，確保員工能獨(dú)立完成模套清理。
五、案例驗(yàn)證
問(wèn)題描述：某電纜廠生產(chǎn)10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜時(shí)，模套外邊緣頻繁出現(xiàn)焦燒物，導(dǎo)致電纜表面劃傷率達(dá)15%。
根因分析：
擠出機(jī)計(jì)量段溫度超標(biāo)至180℃（設(shè)計(jì)值165℃）。
螺桿轉(zhuǎn)速過(guò)低（25rpm），材料停留時(shí)間達(dá)8分鐘。
模套未涂覆防粘涂層。
改進(jìn)措施：將計(jì)量段溫度降至165℃，并加裝模套冷卻風(fēng)道。
將螺桿轉(zhuǎn)速提高至35rpm，縮短停留時(shí)間至4.5分鐘。
在模套外邊緣涂覆PTFE涂層。
效果驗(yàn)證：改進(jìn)后焦燒物出現(xiàn)頻率降低90%，電纜表面劃傷率降至2%。
六、長(zhǎng)期維護(hù)建議
建立模套檔案：記錄模套使用次數(shù)、清理周期、維修記錄，評(píng)估模套壽命（通常鋁制模套壽命≤500次，鋼制模套≤1000次）。
定期更換模套：當(dāng)模套內(nèi)壁磨損量＞0.03mm或外邊緣出現(xiàn)裂紋時(shí)，立即更換新模套。
工藝參數(shù)監(jiān)控：通過(guò)SCADA系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)擠出機(jī)溫度、螺桿轉(zhuǎn)速等參數(shù)，設(shè)置超限報(bào)警（如溫度超標(biāo)±5℃時(shí)自動(dòng)停機(jī)）。
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