CN101234517A - 常温粉碎生产精细橡胶粉的生产方法 - Google Patents
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Abstract
常温粉碎生产精细橡胶粉的生产方法，它采用了如下工艺步骤：钢圈裁断，钢丝分离，轮胎破碎，橡胶中粉碎，磁选分离，纤维粗分选，橡胶细粉碎，纤维再分选，再次磁选，螺旋输送，研磨，气流分选处理，本工业化方法开创了批量生产精细胶粉的先例，整条生产线设备投资是传统常温粉碎方法的1/2，设备投资约为低温冷冻粉碎生产线的1/8，本工业化生产线结构紧凑，设备安装维修方便，使用寿命长、出胶率高、动力消耗低、噪音低，各项技术指标同低温冷冻粉碎法生产的胶粉相比，优于目前较为先进的空气涡轮膨胀制冷胶粉生产技术。
Description
技术领域：
本发明涉及废橡胶制品处理方法技术领域，更具体地说涉及一种用废橡胶制品在常温条件下粉碎生产精细橡胶粉的生产方法，特别是由废轮胎在常温条件下粉碎生产精细橡胶粉的生产方法。
背景技术：
目前，每年有大量废橡胶制品(包括非轮胎橡胶制品及轮胎)产生，大量废轮胎，废橡胶制品需要处理，处理这些废料，既不能给环境造成污染，又要能回收再利用，这是当今世界各国共同追求的目标。
废橡胶制品的处理，已经开发了多种生产方法，其中引人注目的有传统常温粉碎法和低温冷冻粉碎法。
传统常温粉碎法采用二次辊轧生产0.31～1.4mm(48目～15目)粒径的橡胶粉；另一种为日本神户制钢所开发的常温连续粉碎法(称CTC技术)，经粗、细粉碎两道工序生产上述同样粒径的胶粉，上述方法缺点胶粉粒径大，满足不了用户要求，产量低，生产成本高，胶粒质量不稳定，难以适应工业化生产要求。
低温冷冻粉碎法，如USP4863106，5368040公开的低温冷冻粉碎法，采用液氮为制冷剂，冷冻温度为-196℃，经冲击式机械进行粉碎，得到0.075-0.30mm(200目-48目)细度的精细橡胶粉，其中以0.18～0.22mm(80目～60目)为主，但此方法设备昂贵，投资大(为常温粉碎法的5倍)，生产成本高(为常温法的5倍)，而且开机、生产、维修、管理等方面有诸多困难。
发明内容：
本发明的目的是提供一种由废橡胶制品常温粉碎生产精细橡胶粉的工业方法，特别是由废橡胶轮胎常温粉碎生产精细橡胶粉的生产方法。
本工业方法包括下列各步骤：
1)、钢圈裁断：将废旧轮胎在钢圈裁断机上将轮胎止口钢丝圈裁断；(已申请实用新型专利，专利号为ZL200820043072.4)；
2)、钢丝分离：将裁断了止口钢丝圈后的轮胎经过拉丝机后，将止口钢丝圈从轮胎里脱离开来，(已申请实用新型专利，专利号为ZL200820043073.9)；
3)、轮胎破碎、将脱离了止口钢丝圈的轮胎整胎直接输送至LP轮胎破碎机作首次整胎破碎。整胎经过破碎后，出料约为50mm×50mm的块状胶，出料大小可通过改变破碎机圆滚筛网作一定范围的调整；
4)、橡胶中粉碎：由步骤3出来的块状胶料输送至XJF-500型橡胶中碎机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200520056432.0)，进行再一次破碎，由动刀与固定在机体上的定刀以高速剪切的方式将物料粉碎，将轮胎制造时布于其内的钢丝和纤维切断，依靠剪切与撕裂作用将它们与橡胶进行分离，胶块破碎成约6mm～12mm的胶粒。出料粒度的大小可以通过改变出料筛网孔目的大小进行调整；
5)磁选分离：将步骤4生产出的物料经过皮带输送机输送至励磁磁选机，励磁磁选机凭其强大的磁力，将物料中混杂的钢丝分离出来；
6)、纤维粗分选：将步骤5磁选过后的物料通过圆滚筛将轮胎里的粗纤维进行粗分选，由于斜交轮胎里纤维含量过高，因此对于斜交轮胎的处理必须通过圆滚筛处理，对斜交轮胎里的粗纤维进行粗分选，这样，可提高粗纤维的使用价值及解决纤维含量过高导致后续处理过程的不便之处；
7)、橡胶细粉碎：将步骤6粗分选了纤维的物料输送至XJX-450橡胶细碎机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200520056431.6)进行细粉碎。通过调整细碎机出料筛网孔的大小，可直接生产出5目～15目的胶粉；
8)、纤维再分选：将步骤7生产出来的物料用皮带输送机输送到直线振动筛进行第二次纤维粗分选，以提高胶粉质量，保证胶粉的纯度。
9)、将步骤8生产出来的经过二次纤维分选的物料用风力全部送至旋风收集器，经旋风收集器收集后进入QWF气流分选机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200320118550.0)。胶粉在转子交叉气流的作用下，将橡胶颗粒与纤维进行精细分离，经过三次纤维分离后可以保证胶粉的纤维含量为0.1％，而国家规定的胶粉中纤维含量为低于0.6％(GB/T19208-2003)；
10)、再次磁选，将步骤9分离出来的胶粒经风力输送至下一个旋风收集器，然后对橡胶颗粒进行第二次磁选，完全分离物料里面的铁质。此料储存于储料箱备后工序取用；
11)、螺旋输送，将步骤10的橡胶颗粒经螺旋输送，将物料输送平均分配到双磨盘橡胶研磨机中，在此过程中可以通过调节螺旋转速来调整给料量；
12)、研磨，双磨盘橡胶研磨机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200420095028.X)将步骤11的5～15目的橡胶颗粒剪切、研磨而得到40～120目的精细胶粉；
13)、气流分选处理，经步骤12得到的40目～120目的精细胶粉中，再经过气流分选机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200320118550.0)分选处理后，得到不同规格粒度的仍保持原胶料物理化学性能的精细胶粉。
本工业方法由于采用先进的常温粉碎工艺，并采用新型系列专用设备：钢圈裁断机、拉丝机、轮胎破碎机、橡胶中碎机、橡胶细碎机、气流分选机、双磨盘橡胶研磨机；采用两次除钢丝、多次除纤维的工艺流程设计，能将轮胎中的钢丝和纤维彻底清除干净，制取的精细胶粉性能与生胶类似，优于其它工艺生产的再生胶粉，适用任何橡胶制品的生产、高速公路铺设、防水建材等。
本发明的突出效果是：本生产方法开创了批量生产精细橡胶粉的先例，整条生产线设备投资是传统常温粉碎方法的1/2，设备投资约为低温冷冻粉碎生产线的1/8，本工业化生产线结构紧凑，设备安装维修方便，使用寿命长、出胶率高、动力消耗低、噪音低，各项技术指标同低温冷冻粉碎法生产的胶粉相比，优于目前较为先进的空气涡轮膨胀制冷胶粉生产技术；
经切除内圈的轮胎，去除了主要的钢丝，破碎需要的设备功率小，刀具使用寿命长；
本生产方法能耗低，用人少，年产3000吨的生产线每吨胶粉耗电582度，而低温冷冻法为900度，生产总成本为低温冷冻粉碎法的1/5；
研磨机具有整体结构紧凑、振动小、噪音低的优点，可从5-15目的胶粉研磨至120-40目，其产品质量高，粒度和工作温度由电胶监控自动调节；
品种多，粒度分布窄，按需要可20目为一个等级任意调节；
原材料利用率高，轮胎内钢丝、纤维可全部回收利用；
生产环境好，空气2级，噪音55分贝，无废水及粉尘。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图
图2为本发明的生产线设备安装次序图
具体实施方式：
见附图1～2，其生产方法是：
1)、钢圈裁断：将废旧轮胎在钢圈裁断机上将轮胎止口钢丝圈裁断；(已申请实用新型专利，专利号为ZL200820043072.4)
2)、钢丝分离：将裁断了止口钢丝圈后的轮胎经过拉丝机后，将止口钢丝圈从轮胎里脱离开来；(已申请实用新型专利，专利号为ZL200820043073.9)
3)、轮胎破碎、将脱离了止口钢丝圈的轮胎整胎直接输送至LP轮胎破碎机作首次整胎破碎。整胎经过破碎后，出料约为50mm×50mm的块状胶，出料大小可通过改变破碎机圆滚筛网作一定范围的调整。
4)、橡胶中粉碎：由步骤3出来的块状胶料输送至XJF-500型橡胶中碎机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200520056432.0)，进行再一次破碎，由动刀与固定在机体上的定刀以高速剪切的方式将物料粉碎，将轮胎制造时布于其内的钢丝和纤维切断，依靠剪切与撕裂作用将它们与橡胶进行分离，胶块破碎成约6mm～12mm的胶粒。出料粒度的大小可以通过改变出料筛网孔目的大小进行调整。在工作时，该机会产生一定的工作热量，因此设置了水冷却装置，控制工作温度＜85℃，以保证粉碎室内的物料温升不至过高以维持设备的正常运转；
5)磁选分离：将步骤4生产出的物料经过平带式输送机输送至励磁磁选机，励磁磁选机凭其强大的磁力，将物料中混杂的钢丝分离出来；
6)、纤维粗分选：将步骤5磁选过后的物料通过圆滚筛将轮胎里的粗纤维进行粗分选，由于斜交轮胎里纤维含量过高，因此对于斜交轮胎的处理必须通过圆滚筛处理，对斜交轮胎里的粗纤维进行粗分选，这样，可提高粗纤维的使用价值及解决纤维含量过高导致后续处理过程的不便之处；
7)、橡胶细粉碎：将步骤6粗分选了纤维的物料输送至XJX-450橡胶细碎机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200520056431.6)进行细粉碎。通过调整细碎机出料筛网孔的大小，可直接生产出5～15目的胶粉，该机生产能力为250～500KG/小时。细碎机在工作时，对产生工作热的部位采取水冷却，控制温度＜85℃，以保证粉碎室内的胶粒与纤维不至因温度过高而烧焦或粘接破坏其物理性。
8)、纤维再分选：将步骤7生产出来的物料用皮带输送机输送到直线振动筛进行第二次纤维粗分选，以提高胶粉质量，保证胶粉的纯度。
9)、将步骤8生产出来的经过二次纤维分选的物料用风力全部送至旋风收集器，经旋风收集器收集后进入QWF气流分选机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200320118550.0)。胶粉在转子交叉气流的作用下，将橡胶颗粒与纤维进行精细分离，该机生产能力约为600～1200KG/小时。经过三次纤维分离后可以保证胶粉的纤维含量为0.1％，而国家规定的胶粉中纤维含量为低于0.6％(GB/T19208-2003)；
10)、再次磁选，将步骤9分离出来的胶粒经风力输送至下一个旋风收集器，然后对橡胶颗粒进行第二次磁选，完全分离物料里面的铁质。此料储存于储料箱备后工序取用；
11)、螺旋输送，将步骤10的橡胶颗粒经螺旋输送，将物料输送平均分配到双磨盘橡胶研磨机中，在此过程中可以通过调节螺旋转速来调整给料量；
12)、研磨，双磨盘橡胶研磨机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200420095028.X)将步骤11的5～15目的橡胶颗粒剪切、研磨而得到40～120目的精细胶粉，由立式平磨同轴相啮合的动、定刀对胶粒在高速旋转中强化性机械研磨碰撞、冲击、剪切粉碎，为了避免胶粉在高温时粘接在一起，橡胶研磨机内设计了冷却水系统，使研磨时的瞬间温度＜85℃，粒度、温度由电脑控制，较好地控制研磨过程中胶粉的温度升高和磨盘间隙，保证了胶粉的细度和质量；
13)、气流分选处理，经步骤12得到的40目～120目的精细胶粉中，再经过气流分选机(已获得实用新型专利权，专利号为ZL200320118550.0)分选处理后，得到不同规格粒度的仍保持原胶料物理化学性能的精细胶粉。
本工业方法生产线可同样用于非轮胎的橡胶制品的回收，如胶带、胶管、胶鞋、电线电缆、工业橡胶部件、胶板等；本工业方法中所述轮胎包括汽车用轮胎(轿车用轮胎)、卡车轮胎、重型卡车轮胎、拖拉机轮胎及人力车轮胎等。众所周知轮胎由天然橡胶、诸如丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶之类的橡胶合成。随着各种车用轮胎不同，例如对于轿车胎基本上是由全合成橡胶制造，卡车轮胎以天然橡胶为主的橡胶。为保证精细胶粉质量，适合各种用户对精细胶粉产品的需求，将收集的废非轮胎橡胶制品和废轮胎除去污物和杂质，按不同橡胶品种分门别类堆放，加以保管待用。
Claims (1)
1.常温粉碎生产精细橡胶粉的生产方法，其特征在于：
1)、钢圈裁断：将废旧轮胎在钢圈裁断机上将轮胎止口钢丝圈裁断；
2)、钢丝分离：将裁断了止口钢丝圈后的轮胎经过拉丝机后，将止口钢丝圈从轮胎里脱离开来；
3)、轮胎破碎、将脱离了止口钢丝圈的轮胎整胎直接输送至LP轮胎破碎机作首次整胎破碎。整胎经过破碎后，出料约为50mm×50mm的块状胶，出料大小可通过改变破碎机圆滚筛网作一定范围的调整；
4)、橡胶中粉碎：由步骤3出来的块状胶料输送至XJF-500型橡胶中碎机，进行再一次破碎，由动刀与固定在机体上的定刀以高速剪切的方式将物料粉碎，将轮胎制造时布于其内的钢丝和纤维切断，依靠剪切与撕裂作用将它们与橡胶进行分离，胶块破碎成约6mm～12mm的胶粒。出料粒度的大小可以通过改变出料筛网孔目的大小进行调整；
5)磁选分离：将步骤4生产出的物料经过皮带输送机输送至励磁磁选机，励磁磁选机凭其强大的磁力，将物料中混杂的钢丝分离出来；
6)、纤维粗分选：将步骤5磁选过后的物料通过圆滚筛将轮胎里的粗纤维进行粗分选，由于斜交轮胎里纤维含量过高，因此对于斜交轮胎的处理必须通过圆滚筛处理，对斜交轮胎里的粗纤维进行粗分选，这样，可提高粗纤维的使用价值及解决纤维含量过高导致后续处理过程的不便之处；
7)、橡胶细粉碎：将步骤6粗分选了纤维的物料输送至XJX-450橡胶细碎机进行细粉碎。通过调整细碎机出料筛网孔的大小，可直接生产出5目～15目的胶粉；
8)、纤维再分选：将步骤7生产出来的物料用皮带输送机输送到直线振动筛进行第二次纤维粗分选，以提高胶粉质量，保证胶粉的纯度；
9)、将步骤8生产出来的经过二次纤维分选的物料用风力全部送至旋风收集器，经旋风收集器收集后进入QWF气流分选机，胶粉在转子交叉气流的作用下，将橡胶颗粒与纤维进行精细分离，经过三次纤维分离后可以保证胶粉的纤维含量为0.1％，而国家规定的胶粉中纤维含量为低于0.6％(GB/T19208-2003)；
10)、再次磁选，将步骤9分离出来的胶粒经风力输送至下一个旋风收集器，然后对橡胶颗粒进行第二次磁选，完全分离物料里面的铁质。此料储存于储料箱备后工序取用；
11)、螺旋输送，将步骤10的橡胶颗粒经螺旋输送，将物料输送平均分配到双磨盘橡胶研磨机中，在此过程中可以通过调节螺旋转速来调整给料量；
12)、研磨，双磨盘橡胶研磨机将步骤11的5～15目的橡胶颗粒剪切、研磨而得到40～120目的精细胶粉；
13)、气流分选处理，经步骤12得到的40目～120目的精细胶粉中，再经过气流分选机分选处理后，得到不同规格粒度的仍保持原胶料物理化学性能的精细胶粉。
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