CN1315629C - 废轮胎的处理设备 - Google Patents

Abstract

用低温破碎法生产废橡胶和用过的橡胶产品的设备，包括：将要破碎的物料进行冷冻的冷冻管道，深度冷冻物料的异物分离装置和破碎类装置，因此，一个多级预破碎系统包括：预破碎机(17，17a)预破碎物料被送入一个被分为几个冷冻区域的冷冻系统，在此，低温液态冷冻剂喷洒在该物料上。冷冻系统的出口与一个温度平衡系统相连，并且深度冷冻的物料在逐级破碎的多级精细破碎机中被粉碎成细小的颗粒。

Description

废轮胎的处理设备

技术领域

本发明涉及一种用多级低温破碎处理废橡胶和用过的橡胶产品的设备，该设备包括冷冻要破碎材料的冷冻装置、异物分离装置和筛选装置。

背景技术

废汽车轮胎和工业橡胶产品废料是丰富的原料来源。这种废品和废料数量的持续增长对环境构成了相当大的负担。在回收经济的原则和为减少CO₂的排放量而做的世界范围的努力下，废汽车轮胎和橡胶产品废料的回收就变得更加重要了。

例如，德国专利文件DE 39 15 984c1公开了一种处理如回收废橡胶的设备。问题在于被硫化的生橡胶通过加热不是软化，而是碳化。该现有设备使用了一种冷冻管道，它包括两个连续的部分，每个部分有一条将材料从入口端运送到出口端的传送装置，第一传送装置的出口端位于第二传送装置的入口端之上。

在德国专利文件DE 1 004 460b1中描述了另一种破碎设备。该设备采用了或多或少地有随机性的预冷冻处理。使用该设备来使物料处于预定的冷却或冷冻处理状态是不可能的。另外的缺陷是所用的冷冻剂的高耗和低效。

废橡胶的另一个来源是大量不能修补外轮胎。这种车辆轮胎带来了相当多的处理问题，因为它们含有很高比例的金属或纤维(纺织物)。在通常的燃烧处理中，会生产大量的有毒气体排放物，处理这些排放物需要昂贵的过滤设备。加入到外胎中的纤维和金属增强物也引起其他的问题。

众所周知的低温处理，用于将废橡胶粉碎成适用于生产工序中再使用的中间原料。为此，用例如优选为液氮的冷冻剂，将弹性的废橡胶冷冻至很低的温度。该温度大约为-140℃，以确保废橡胶在适于碾碎的脆状态下。

上面工序的缺点是，很难使存在轮胎深核区的废轮胎冷冻和变脆。这就需要延长对废轮胎的处理时间。同时，渐渐冷冻的轮胎必须以防止经摩擦后再升温的方式来运送。

另一个问题是加入到外胎中的纤维或金属增强物和插入物。这些组分是很有价值的原料，很需要将它们尽可能以纯组分进行回收。

专利文件WO 9908849描述的回收过程如热解过程，不能满足这种需要。当废橡胶的所有有机组分被分解为石化组分时，热解产品的大部分被消耗掉，以产生回收过程本身所需要的能量。

已经研制出了用于生产橡胶颗粒和橡胶粉末的许多设备。它们的特点是使用已知技术将废轮胎进行预破碎，然后将废橡胶冷冻和粉碎。

另外，专利文件DE 40 33 599c2公开了一种含有冷冻管道的设备，冷冻管道被布置成两条平行的生产线。冷冻管道包括抽吸装置，它将冷冻剂从一条生产线吸入到另一条温度平衡的生产线中，管道还包括循环正在蒸发的冷冻剂的装置。这些措施使废橡胶物料长时间处于具有足够浓度的冷冻剂中。

上述的系统使用了废橡胶物料的一级冷冻破碎和粉碎。然而，在这种低温破碎设备中生产出的橡胶颗粒和橡胶粉末不适用于工业范围内的再处理和回收。这种产品包括诸如为纤维和/或钢的大部分异物，异物的密度变化很大并且颗粒尺寸范围宽。这种特性的废橡胶产品不适用于汽车轮胎工业生产中的重复使用，另外，它们会引起相当多的加工问题。除此以外，增强物如纤维或金属不能相互分离干净，并且包括大量的橡胶残渣。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够使废橡胶和橡胶废品尽可能完全回收的设备，该设备使用已知的冷冻工序，将废橡胶和橡胶废品转化成适用于生产加工的一种中间原料。

为实现上述目的，按本发明提供了这样一种用多级低温破碎处理回收废橡胶和用过的橡胶产品的设备，包括：将要破碎的材料进行过度冷却的深度冷冻装置，异物分离装置，分类装置，预破碎装置，以及下游的预冷冻管道和主冷冻管道，在所述主冷冻管道中，低温的液态冷冻剂喷射到预破碎的材料上，其特征在于：所述主冷冻管道具有设置在其间的一个温度平衡系统，超低温的冷冻剂气体在温度平衡系统中循环，以产生温度平衡；所述预冷冻管道具有与之相连的多个冷气供给装置，冷气供给装置适于利用循环鼓风机和/或传送鼓风机从所述主冷冻管道引入要作用于产品流上的所述超低温的冷冻剂气体，设有冷气管道，把用过的冷冻剂气体送至下游的颗粒冷冻系统的预冷冻装置。

这些描施使所生产出的橡胶颗粒和橡胶粉末具有很高的纯度。这种橡胶颗粒和橡胶粉末很容易加入到新的轮胎和其它橡胶产品中，而不会影响产品的强度、承载能力或其它技术性能。这样可以减少新的原料消耗，节约利用再生资源，并且有效地解决了废轮胎处理的问题。

为此，弹性废橡胶借助于一种深冷冻剂被冷却到很低的温度，该冷冻剂最好为液态氮。加工温度应低于大约-70℃至-90℃，这样使废橡胶变脆，并且用这样的方式能将其破碎成颗粒状，在这个过程中，橡胶材料会与增强用的钢丝和纤维嵌入物脱开。问题是冷冻处理和脆化处理应该穿透废轮胎进入它的深核区，这需要将冷冻剂长时间地作用于废轮胎上。

整个过程被分为两个主要的工序，即：一个低温粒化工序和一个低温橡胶粉生产或粉碎工序，这些工序结合了特别适合于这种应用的破碎、筛选和分类技术。轮胎在几个阶段进行预破碎处理，并通过被分为几个冷冻区域的冷冻管道，在此，液态深度冷冻剂被喷洒在将要处理的材料上。在冷冻工序后，破碎冷冻材料，并且在后续的多级操作工序中将材料进行净化，其中的多级操作工序涉及了金属和纤维组分的分离。所生产出的高纯度颗粒被送入另一个冷冻工序，在特殊的粉碎装置中破碎，形成特别精细的粉末，然后，清除掉异物。

作为一个整体，整个粒化和粉碎工序的布局易于快速维修和维护。所以，安装了固定的易位装置，用少量的人力操作，就可使各种破碎和分离单元的每一个从操作位置移动到维修位置，安装在冷冻管道上的起重装置(未示出)可将管道运送到维修区，这样就方便了所有的维修工作。

附图说明

结合附图，本发明将被更详细地进行描述。

图1为轮胎破碎设备的示意图，它包括多级预碎装置，紧接其后的分离装置和粗粒返回装置，金属/纤维分离装置和计量装置。

图2为冷冻设备的示意图，它包括两根具有不同温度区域的、平行的冷冻管，冷冻剂喷射装置和一根后续的平衡管。

图3为一台多级破碎装置的布局，它包括在冷冻管后面的分离和分类装置。

图4为颗粒加热装置的示意图。

图5为分类和破碎装置的示意图。

图6为多级颗粒分类装置的示意图。

图7为颗粒的后净化、包装和装载装置的示意图。

图8为颗粒的预冷却、冷冻和粉碎装置的示意图，它包括冷气返回装置。

图9为橡胶粉末加热装置的示意图。

图10为一个粉末分类系统的示意图。

具体实施方式

图1所示的轮胎粉碎设备10实质上由一台轮胎喂入装置11组成，该装置包括计量装置和喂入装置12。轮胎喂入装置11的出口与一台第一破碎装置13相连，第一破碎机将送入的废轮胎原料预切到某一特定的颗粒尺寸，破碎装置13之后是分离器14，分离器14将无机成分和水分离出来。

一条传送装置15将粗略地破碎的物料经过分配装置16传送到第二破碎机17和17a中。分配器16是双向转动的，使得下面的两个平行破碎器17和17a能够均匀装载。

或者，装载到传送装置15上的预破碎物料包括废轮胎或塑料-金属-纤维混合物。

破碎器17，17a的后面是分类装置18和18a，分选后的物料喂入分离器19和19a中，分离器将暴露出来的钢、纤维增强物和碎屑分离出来。剩下的物料经过传送系统25运送到一个分配装置26中，暴露出来的增强物和碎屑经组合装置21组合，并且经分开装置22传送到钢分离器23中。

钢分离器23从碎屑中分离出至此得到的暴露出来的增强物特别是金属成分。这类金属成分，尤其是卡车的轮胎钢丝碎片，可能为5至10cm长，横截面为2至6mm²。从钢分离器23输出的物料送入一个包装系统，如：堆积容器(图中未详细画出)，它将分离出来的碎钢片回收后以备以后使用。

从钢分离器23中分离出来的橡胶碎片与从分离器19和19a运送过来的主物料流汇合。传送系统25通过分配装置26沿着两条平行线均匀地传送主物料流。

分配装置26和计量装置27和27a一起将尺寸减小的轮胎碎片流均匀地分配给两条平行的装载传送装置28和28a。装载传送装置28、28a传送着轮胎碎片，使其经过装载系统29、29a到在图2中详细叙述的冷冻设备中。

为了尽可能地得到整个设备的全貌，图2所示的冷冻设备由平行排列的装置和单元组成。在该系统中，橡胶碎片如轮胎块被冷冻到它们的脆裂点以下。橡胶的脆裂点在大约-80℃至-120℃。

冷冻系统30必须确保物料流的温度不升高到后续破碎步骤的温度以上，这涉及到能量的输入。根据经验，在粒化步骤和粉碎步骤中，物料的温度应该保持在大约-110℃至-150℃(相当于-163K至-123K)。

冷冻系统30用冷冻剂冷冻轮胎碎片。为了保持冷冻剂的足量供给，冷冻系统30与存放在冷冻剂罐35中的冷冻剂供给装置34相连，冷冻剂最好为液氮。冷冻剂罐35中的冷冻剂经过专用冷冻剂供给管线输送到主冷冻管道32和32a中。

冷冻系统30本身由两个大致水平的冷冻管道组成，每个管道由一个预冷冻管道31和一个主冷冻管道32和32a组成。在两个管道之间有平衡温度的平衡系统33和33a。

通过装载系统29和29a，冷冻物料喂入预冷管道31和31a的专用传送装置37和37a中，由此物料被传送到各个冷冻区域。装载系统29被设计成：可防止冷冻剂气体不受控制地泄露，并防止它的冷能量散发到环境中去。

传送装置37和37a由无级变速的驱动器驱动，这样可以选择物料在冷冻管道中的停留时间。传送装置37和37a长度的变化而引起的温度的变化由一个弹簧支架装置来补偿。

预冷冻管道31，31a包括多个，最好2个至5个冷气供给装置39和39a，冷气供给装置从下面将要描述的颗粒冷冻系统93的下游，供给在冰点温度下用过的冷冻剂气体。使用闭合环路控制电路(未详细描述)来维持导入到预冷冻区域中的用过的冷冻剂气体的所需温度，冷冻剂气体最好是气体氮。

在主冷冻管道32，32a中，冷冻剂被喷洒到预破碎的轮胎块上，并在轮胎块上蒸发。这样，气体氮冷量的利用率很高并且物料的温度逐步降低。

借助于气体循环和输送的风扇对轮胎块进行强冷冻处理。管道内的复合高速气流产生了Re＞3000的涡旋流，这样无疑增强了热量的传递效果。

深冷温度下的气态氮逆着主冷冻管道32和32a中的物料流，进入预冷冻管道31，31a。随着温度的上升，气态氮到达装载系统29，29a的气体出口，并引入到用于粉碎的颗粒冷冻系统93的冷气管线95b和95c中。

冷冻剂的针对性很好的喷射和控制气体运送的布局避开了预冷冻管道系统和主冷冻管道31，31a和32，32a的倾斜位置。

这样不再需要氮气浸泡槽，也不需要底部的冷槽，这有利地减少了冷冻管道所需的空间，节约了成本。

主冷冻管道32，32a紧接着是一个位于倾斜位置的、相对短的温度平衡系统33，33a。该区域用于平衡轮胎块的温度。

冷冻系统30按标准组件设计，它完全由耐腐蚀的材料特别是优质钢制成。它被设计为：具有较高质量的热绝缘，可防止温度低于露点以下。标准组件是大约3m至4m长，并可以组合成任何长度的冷冻系统。预冷冻管道31，31a和主冷冻管道32，32a的管道被设计成易于维修和维护。为此，冷冻系统30包括固定的落地部分(未画出)，为了检查和净化，落地部分可借助于液压起重器使管道部分垂直升起。

沿着各个侧边，优质钢脚通过从落地部分延伸出来的螺纹紧固件，被固定在侧向框架的支柱上。调节螺纹紧固件以补偿安装表面不平的部分。液压起重器(未画出)与专用的提升脚相连，提升脚用螺纹固定在落地部分的侧向框架支柱上。

装有一个电控制单元，依据产品的输入量和室温的要求，以最优化方式来控制和调节在预冷冻管道31，31a，主冷冻管道32和32a和温度平衡系统33，33a内，冷冻剂气体的喷入、特殊传送装置系统37，37a的速度和气体的流动。根据这些需要，控制系统可以在预冷冻管道系统、主冷冻管道系统和温变平衡系统31-33a中对各种温度进行控制。

为此，冷冻管道根据需要安装有仪表、管接头、计量器、控制器和指示器，所有这些以人机友好的方式安装在一个控制操纵台上。

如果物料流中断，控制单元就会减少喂入的冷冻剂，同时维持主冷冻管道32或32a的操作温度，在长度不变的情况下，控制单元将温度保持在某一特定水平上，以补偿重新启动时的温度差。

随后，当生产继续进行时，最初留在温度平衡系统33或33a中的物料还保持着所希望的温度。

冷冻系统30的后面是如图3所示的粒化系统。深度冷冻的非常脆的物料通过装载装置41，41a均匀地喂入粒化系统中。颗粒生产系统40分为二级操作。在第一级中，特殊的破碎辊42和42a用于粗破碎，在此各种轮胎成分(如橡胶、纤维和钢)尽可能地被分离出来。

随后的分离器43和43a从物料流中分离出钢和橡胶-钢混合物，并把它们送入另一个低温分离器45和45a中，低温分离器45或45a分离剩余的钢-橡胶混合物，并且同时减少钢-橡胶混合物中的橡胶含量。所产生的橡胶-纤维/钢的混合物通过传送系统47喂入分开装置22中。分离器23分离出任何钢组分，并把钢组分传送到收集点或包装装置中，现在，除了钢以外，橡胶-纤维混合返回到传送系统46的主物料流中去。

离开破碎器42或42a的主物料流以橡胶-纤维混合物的形式喂入第二破碎器44或44a中，破碎器42或42a的结构被设计成：可从纤维组分中尽可能完全地分离出橡胶。在纤维组分的结构得到保持的同时，橡胶部分被破碎成1至20mm(最好为1至8mm)的相对均匀的颗粒。

传送系统46将橡胶-纤维混合物连同从分离器23中分离出来的、设有钢的橡胶-纤维混合物传送到干燥装置49中。

破碎器42，42a，44和44a以及低温分离器45和45a是专门设计的机器。并使用合适的制造材料，来承受在很低的操作温度下所出现的承载和应力特性。

破碎器42，42a，44和44a以及低温分离器45和45a由可调速的驱动器驱动，使得破碎工序可以很精确地调节将要处理的废轮胎的性质。

破碎器42，42a，44和44a以及分离器是绝热的和隔音的。该系统全部是密封的并且操作时灰尘不会泄漏。

传送系统46和47装有截流装置38，38a，在将各个单元移动到维修位置的过程中，截流装置可以防止冷气从封闭的系统中散发出去。

传送系统46和47完全是绝热的，并且被设计成让尽可能少量的冷气进入下游工序。

当颗粒表面温度降低到露点以下时，在颗粒生产系统40中生产的低温物料会直接吸收环境空气的大量水分，使得环境空气的湿度下降，为了避免或防止湿度的降低，颗粒通过装载装置48运送到图4所示的这种加热干燥装置49中。

加热干燥装置49最好由滚筒式干燥器组成，它能够高产出地连续运转。与滚筒的旋转运动相结合，利用特殊的设备措施增强在干燥空气和处理物料之间的热交换率。

用调制加热器53间接地加热空气，使得安全地和逐渐地加热处理的物料，并且同时完成防火和防爆的措施。

燃烧器排放出来的废气通过废气管线系统52排放到环境空气中。从加热工序中排出的空气通过管道系统引入到用于净化的灰尘分离器中，其中管道系统包括安全装置55。

灰尘分离器的出口与风扇51相连，以确保最佳的空气流。灰尘分离器50包括所有必须的安全装置，并且被设计成可满足防火和防爆的要求。

分离出来的灰尘通过卸载装置54卸入包装系统24或返回主生产流。加热和干燥装置49与燃料供给系统56相连，燃料最好为油或气体。

从加热和干燥装置49的出口出来的颗粒通过传送装置57和装载装置58喂入图5所示多种预净化系统中。

最后剩下的钢残渣由多个相继连接的分离器59完全分离出来。然后纯的颗粒喂入预分类系统60中。

在第一预分类系统60中，物料被分成很多物料流，并导入下面的工序中。在第二预分类装置61中，分离超大尺寸的颗粒、纤维组分和橡胶-纤维混合物，并通过传送装置62喂入中间储存系统63中。

计量装置64，64a，64b将物料流从中间储存器运送到二次加工装置65，65a，65b中，在平行布置的二次加工装置65，65a，65b中，超大尺寸的颗粒被破碎并且纤维组分转换成可分离的状态。所加工的物料流被喂入到后续的分离工序中。

在预分类工序中形成的颗粒通过传送装置62被传送到中间储存系统67中，然后与二次加工物料一起通过装载系统68，68a传送到平行的分离装置66，66a中。

物料中的纤维组分在分离器66，66a，66b中被加工、分离和净化。纤维材料通过纤维传送装置69喂入下游的纤维包装系统70中，最好纤维包装系统是打包机。

上述分离器66，66a也可分离尺寸过小的颗粒。这种尺寸过小的颗粒通过收集和运送装置71运送到将要描述的粉末处理系统的二次净化中。

分离器66，66a，66b进行防尘密封，并且通过吸尘件与中央吸尘管或吸尘系统74相连。机器中特殊的吸尘装置和一个汇集颗粒的预筛选处理装置，确保了高度防尘，。

如此预净化的颗粒由传送装置62运送到如图6所示的分类和净化系统中。颗粒分类由平行布置的分类机执行，最好为3个分类机。

分类装置(最好为3个)73，73a，73b将颗粒分成不同的颗粒尺寸，如：具有不同的直径。这些最好为筛选装置类型的分类机包括一个多层叠加筛网层，每个筛网层装有筛选净化装置。该机器以无尘的方式密封，并与中央吸尘系统74相连。

在分类器的上游和下游，传送各种物料流的传送器上装有可视玻璃、填充颈(filling neck)和材料流动计量装置，这样，在任何时间均易控制物料和产品的流动、取样和控制操作质量。各种颗粒尺寸均喂入到分类和净化装置72中。

无机物和非磁金属混合物碎片通过几个净化段作为重的组分被分离出来，同时剩下的纤维残渣在附加净化段作为轻的组分被分离出来。

计量装载装置75，75a，75b将颗粒状的碎片喂入重颗粒分类器76，76a，76b中，重颗粒分类器专门为净化橡胶颗粒而设计，重颗粒分类器最好为挡风板。

在重颗粒分离器76，76a，76b中，精确地调节向上运送颗粒的空气流，同时较重无机物和金属成分堆积在单元的底部，并通过传送装置卸出和传送到收集点或包装系统24中。颗粒由空气流运送到分离器77，77a，77b，通过卸载装置78，78a，78b卸载，并经过喂料器喂入下面的净化段。

空气流由风扇79，79a，79b产生并且进行循环，以避免安装附加的过滤除尘器。

下净化段的装载装置80，80a，80b将颗粒送入特殊设计的轻颗粒分离器81，81a，81b中。轻量组分如纤维毛由精确调节的空气流分离出来，运送到分离器82，82a，82b中，并通过卸载装置83，83a，83b卸出。分离出来的纤维组分通过纤维传送装置69传送到包装系统24中。安装光电控制和二次分类装置85，85a，85b来分离最后剩余纤维的污垢。

轻颗粒分离器81，81a，81b的空气流由风扇84，84a，84b产生并进行循环，这样，可以避免安装附加的过滤除尘器。

如图7所示，颗粒分类和净化系统将物料传送到检测和二次分选装置中，该装置被设计为分离粘有纤维物质的橡胶颗粒。从轻颗粒分离器81，81a，81b卸出的颗粒物被分别送入控制和二次分选装置85，85a，85b中。分离走错路径的颗粒返回到处理工序中。

如此得到的颗粒组分现在经过粉碎器或者作为最终产品进行包装并装载在卡车上。

为此，颗粒物从控制和二次分选装置85，85a，85b中被运送到中间储存装置86，86a，86b中，再经过双向转动的传送装置87，87a，87b传送到附加的(最好为气动的)传送装置89，89a，89b中，传送装置89，89a，89b将颗粒传送到粉碎系统或储存库90，90a，90b中，储存库90，90a，90b最好建造在建筑物的外边，从储存库90，90a，90b出来的颗粒通过传送装置91，91a，91b和装载机92，92a，92b装入卡车上，最好装入散装式仓储卡车上。

通过改变双向转动的传送装置87，87a，87b的运动方向，可将颗粒物传送到包装装置88，88a，88b中，其中包装最好为大袋的包装器，来包装尺寸均匀的高品质颗粒。被包装颗粒的颗粒尺寸和颗粒的数量可根据分类装置73，73a，73b割点的变化来选择，以满足市场的需要。

如图8所示，为了粉碎，颗粒物通过传送装置89，89a，89b传送到预冷冻装置94，94a。根据需要，该设备包括一个或者多个平行排列的预冷冻装置。

预冷冻装置94，94a使用从预冷冻管道31和31a中排出的用过的冷气，来冷却颗粒。冷气扇95，95a被用于从预冷冻管道31或31a提供冷冻剂气体。安装在预冷冻装置94，94a中的搅拌元件可防止橡胶颗粒的粘合。通过预冷冻装置94，94a的用过的冷冻剂气体经气体混合器96与从加热和干燥装置49，106中排出的气体混合后，排放到大气中去。

预冷冻颗粒通过计量单元97，97a，97b，97d传送到颗粒冷冻器中，颗粒冷冻器最好是如图8所示的螺旋型或滚筒型冷冻器。每个冷冻器包括一个主冷冻管道98，98a，98b，98c和一个温度平衡系统99，99a，99b，99c。它们与冷冻剂供给装置34相连，来控制以满足现有的温度要求。冷冻剂供给装置34通过专用的管线36和氮供给装置100或100a与主冷冻管道98-98c和温度平衡系统99-99c相连。

在主冷冻管道98-98c和温度平衡系统99-99c中，液态的冷冻剂喷洒到移动的颗粒上，液态的冷冻剂最好为液氮，由此冷冻剂的蒸发增强了深度冷冻的效果。这样使深度冷冻颗粒的温度达到大约-140℃或-140℃以下的低温。

主冷冻管道98-98c和平衡系统99-99c装有独立的温度、传输速度和氮供给装置100或100a的控制装置(闭合环路控制装置)。为了与冷冻剂进行最大的热交换，用过的冷冻剂气体以与颗粒流动方向相反的逆流的方式导入并通过主冷冻管道98-98c和温度平衡系统99-99c中。

为了进一步地利用冷冻剂气体的潜能，从主冷冻管道98-98c中流出的用过的冷冻剂气体被返回到预冷冻管道31和31a的冷气供给装置39，39a，冷气的返回系统包括冷气扇101，101b和冷气管线101a，101c。根据需要，该设备可包括一个或几个平行布置的颗粒冷冻器。

从平衡系统99，99a，99b，99c出来的深度冷冻的脆橡胶颗粒被送入精细破碎器102，102a，102b，102c中，橡胶颗粒在精细破碎器中通过机械被破碎。

在破碎工序中，高速运转的精细破碎器102，102a，102b，102c产生的强气流，反过来影响了能量的消耗。为此，该设备包括为每一个精细破碎器的冷气循环。卸出冷气的主流将上述形成的粉末运送到与之相应的分离器103，103a，103b，103c中。

然后，再将上述净化的冷气返回到精细破碎器102，102a，102b，102c中，剩余的冷气送入预冷冻装置94，94a中。冷气返回系统包括特殊管道和配件，以及冷气扇101，101b。

如果，精细破碎器以低速运转，就不会产生强的空气流，就可以取消冷气循环。

精细破碎器的这种结构、类型、操作参数和材料性能由废橡胶循环中物料性能和加工量而决定，并很好地与之匹配。最重要的特征是破碎产品的细度和颗粒尺寸的均匀度。至此，所使用的精细破碎器102-102c被设计成：大部分生产出特别细的颗粒产品(＜100μm)。

低温精细破碎的类似特征是每个微粒或颗粒的结构。为了后续的分类和净化，特别是对于要进行再加工的橡胶粉末，具有断面相对平滑的大立方体颗粒和具有较小表面积的大立方体颗粒被认为是更有利的。根据需要，该设备可包括一个或几个平行布置的精细破碎器102。

在任一单元失灵的情况下，由几个平行单元组成的布局能够增加设备的总体利用率。

如此制备的冷粉末通过卸料装置104-104c从分离器103-103c中卸出，并通过收集和传送装置71运送到装载装置105中，并接着运送到如图9所示的加热和干燥装置106中。

因为所制出的橡胶粉末具有很低的温度，它与环境空气接触会吸收水分，这样就会影响后续的分类和分离。为此，橡胶粉末的加热和干燥装置106被结合在图9所示的设备中。最好，使用滚筒型干燥器，它能够高产出、连续地进行生产。所设计处理粉末的特殊结构特征-与滚筒旋转运动相结合-提高了干燥气体与处理材料间的热交换率。

空气由调制加热器110间接加热，这样确保材料在有节制的和安全的温度下升温，同时在工序中实现了防火和防爆。燃烧器排改出的废气通过废气管线109排放到大气中。

从加热工序中排放的空气通过管线和相应的安全装置112传送到用于净化的灰尘分离器107中。

灰尘分离器与一个风扇108相连，以优化空气流。灰尘分离器107包括所有必须的安全装置，该装置是为满足高标准的防火和防爆要求而设计的。

浓缩灰尘通过卸载装置111、收集和传送装置71和传送装置62送入相应的包装系统24返回到主产品流中。

基于其它原理，可以考虑使用其他加热和干燥装置，如加热表面直接接触被干燥的材料。加热和干燥系统与燃料供给系统56相连，燃料最好为油或气体。

所生产的粉末具有精细的颗粒并且易于粘合在一起，影响了粉末的分类。加入一定数量的分散剂可以防止这种粘合。为此，在分类之前，将主产品流送入混合器114中与从计量装置中送入的一定数量的分散剂混合。

物料从混合器114的出口经过传送装置116送入分离器117中。在粉碎工序中显露出来的钢渣和超细的碎钢粒在该分离器中用高性能的穿透磁铁从橡胶粉末中移走。所得到的橡胶粉末通过传送装置62送入中间储存系统118中。

粉末分类装置(最好是具有多层的筛选器120，120a)的优点是具有多把可分离的切刀，在精细和超精细的范围内具有很高的分离精确度、紧凑的结构和便于维护的设计。

提供筛网净化系统，它可靠地保持筛孔的畅通和不堵塞。该机器是这样设计的，使动力传送到装配单元尽可能低的地方。为了满足市场的需要，橡胶粉末颗粒物的尺寸和数量可通过更换粉末分类装置120，120a中的分离切刀而自由地进行选择。

各种颗粒物经过收集和传送装置71分别送入净化工序中。根据粉末的细度，净化工序应该精确地比较每批颗粒物的晶粒尺寸。粗的颗粒从收集和传送装置71传送到附加的纤维分离器121a，121b中，分离器121a，121b紧接着轻量颗粒分离器122a，122b。

分离出来的纤维绒毛气动地被运送到灰尘分离器123，123a，123b和包装系统24中。风扇124，124a，124b产生必要的气流。从轻颗粒分离器122a，122b出来的较粗的颗粒物型橡胶粉末被运送到中间储存器126，126a，126b中，粉未碎片再从中间储存器126，126a，126b通过双向转动的传送装置127，127a，127b被传送到附加的气动传送器129，129a，129b中，然后气动传送器再将粉末传送到储存库130a，130b或设备131的后续工序中。

通过改变双向转动的螺纹传送装置127a，127b的方向，可将粉末碎片传送到包装装置128a，128b中，其中包装最好为大袋的包装，来包装尺寸均匀的高品质粉末。

超细粉末从收集和传送装置71传送到粉末净化器125，125a，在这里，任何剩下纤维残渣通过吸尘系统74被分离并被卸出。

从粉末净化器125，125a出来的颗粒物型的特别精细橡胶粉末被运送到中间储存器126c，126d中，粉末物再从中间储存器126c，126d通过双向转动的传送装置127c，127d被传送到附加的最好为气动的传送器129，129a中，然后传送器再将粉末传送到储存库130c，130d或设备133的后续工序中。

储存库最好建造在建筑物的外边，从储存库130a-130d出来的产品通过传送装置131-131d和装载机132-132d装入运输车辆上，如箱型卡车上。

通过改变双向转动的螺纹传送装置127c，127d的方向，可将颗粒物传送到包装装置128c，128d中，其中包装最好为大袋的包装。除了主产品流外，在预分类系统60中，建立了粉末的二级气流的分类和净化区域使细小的材料分离。特别精细的材料从分离器66，66a，66b和收集传送装置出来送入另一个纤维分离器121中，分离器121紧接着一个轻颗粒分离器122。

分离出来的纤维绒毛气动地被运送到灰尘分离器123并从此传送到包装系统24中。风扇124产生必要的气流。从轻颗粒分离器122出来的精细材料被运送到一个钢分离器117中，所得的精细材料通过中间储存器126运送到双向转动的传送装置127上，并选择性地运送到粉碎系统193中。作为最终产品，可把它运送到包装装置128中，其中包装最好为大袋的包装，或者通过气动传送装置129或131传送到储存库130或装载机132中。

如此分类和净化的橡胶粉末适用于进一步加工成最终产品并且构成了各种橡胶原料的替代品。

附图标记表

10-轮胎粉碎设备        35-冷冻剂罐

11-喂入装置            36-冷冻剂供给线

                       37-专用的传送装置

12-喂入装置            38，38a-截流装置

13-破碎装置            39，39a-冷气供给装置

14-分离器              40-颗粒生产系统

15-传送装置            41-装载装置

16-分配器              42，42a破碎器

17，17a-破碎器         43，43a-分离器

18，18a-分类装置       44，44a破碎器

19，19a-分离器         45，45a-低温分离器

20，20a-粗颗粒返回装置 46-传传送系统

21-组合装置            47-传送系统

22-分开装置            48-装载装置

23-金属/纤维分离器     49-加热干燥装置

24-轮胎包装系统        50-灰尘分离器

25-传送系统            51-风扇

26-分配装置            52-废气管线系统

27-计量装置            53-加热器

28，28a-传送装置       54-卸载装置

29，29a-装载系统       55-安全装置

30-冷冻系统            56-燃料供给系统

31，31a-预冷冻管道     57-传送装置

32，32a-主冷冻管道     58-装载装置

33，33a-温度平衡系统   59-分离器

34-冷冻剂供给装置

60-预分类系统          82，82a，82b分离器

61-预分类装置          83，83a，83b卸载装置

62-传送装置                  84，84a，84b风扇

63-中间储存系统              85，85a，85b控制和二次分类装置

64，64a，64b计量装置         86，86a，86b中间储存装置

65，65a，65b二次加工装置     87，87a，87b双向转动的传送装置

66，66a，66b分离装置         88，88a，88b包装装置

67-中间储存系统              89，89a，89b气动传送装置

68，68a，68b装载系统         90，90a，90b储存库

69-纤维传送装置              91，91a，91b传送装置

70-纤维包装系统              92，92a，92b装载机

71-收集和传送装置            93颗粒冷冻系统

72-分类和净化装置            94，94a预冷冻装置

73，73a，73b分类装置         95，95a冷气扇

74-吸尘系统                  95b，95c冷气管线

75，75a，75b装载装置         96气体混合器

76，76a，76b重颗粒分离器

77，77a，77b分离器

78，78a，78b卸载装置         97，97a，计量单元

                             97b，97c

79，79a，79b风扇             98，98a，主冷冻管道

                             98b，98c

80，80a，80b装载装置         99，99a，温度平衡系统

                             99b，99c

81，81a，81b轻颗粒分离器     100，100a氮供给装置

                             101，101b冷气扇

                             101a，101c冷气管线

102，102a精细破碎器          119传送和计量系统

102b，102c                   120，120a粉末分类装置

103，103a分离器              121，121a纤维分离器

103b，103c                   121b，121c

104，104a     卸载装置            122，122a     轻颗粒分离器

104b，104c                        122b

                                  123，123a     灰尘分离器

105           装载装置            123b

                                  124，124a     风扇

106           加热干燥装置        124b

                                  125，125a     粉末净化器

107           灰尘分离器          126，126a，   中间储存器

                                  126b，126c

108           风扇                126d

                                  127，127a     双向转动的传送装置

109           废气管线            127b，127c

                                  127d

110           加热器              128，128a     包装装置

                                  128b，128c

111           卸载装置            128d

                                  129，129a     气动传送器

112           安全装置            129b，129c

                                  129d

113           粉末分类和净化设备  130，130a     储存库

                                  130b，130c

114           混合器              130d

115           计量装置            131，131a     传送装置

                                  131b，131c，

116           传送装置            131d

117           分离器              132，132a     装载机

                                  132b，132c，

118           中间储存系统        132d

                                  133           下游加工设备部分

Claims (11)

1.用多级低温破碎处理回收废橡胶和用过的橡胶产品的设备，包括：将要破碎的材料进行过度冷却的深度冷冻装置，异物分离装置，分类装置，预破碎装置(12，13，17，17a)，以及下游的预冷冻管道(31，31a)和主冷冻管道(32，32a)，在所述主冷冻管道(32，32a)中，低温的液态冷冻剂喷射到预破碎的材料上，其特征在于：所述主冷冻管道(32，32a)具有设置在其间的一个温度平衡系统(33，33a)，超低温的冷冻剂气体在温度平衡系统(33，33a)中循环，以产生温度平衡；所述预冷冻管道(31，31a)具有与之相连的多个冷气供给装置(39，39a)，冷气供给装置(39，39a)适于利用循环鼓风机和/或传送鼓风机从所述主冷冻管道(32，32a)引入要作用于产品流上的所述超抵温的冷冻剂气体，设有冷气管线(95b，95c)，把用过的冷冻剂气体送至下游的颗粒冷冻系统(93)的预冷冻装置(94，94a)。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于：它具有两级布置在所述主冷冻管道(32，32a)后的破碎器(42，42a；44，44a)，所述破碎器具有布置其间的低温分离器(45，45a)。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于：破碎器(44，44a)具有布置在其后的加热干燥装置(49)，所述加热干燥装置(49)本身具有布置在其后的一个预分类系统(60)和一个或多个平行连接的二次加工装置(65，65a，65b)。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于：由二次加工装置(65，65a，65b)生产出的产品与预分类系统(60)中分离出来的颗粒结合并喂入到分离器(66，66a，66b)，所述分离器(66，66a，66b)具有布置在其后的多个分类装置(73，73a，73b)，所述分类装置(73，73a，73b)具有布置在其后的重颗粒分离器(76，76a，76b)和轻颗粒分离器(81，81a，81b)，用于每种颗粒尺寸。

5.如权利要求4所述的设备，其特征在于：所述分类装置(73，73a，73b)包括光电控制和二次分类装置(85)。

6.如权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于：它还包括一个附加的多级冷冻装置，用于深度冷却先前生产出的颗粒，该附加的多级冷冻装置包括预冷冻装置(94，94a)，主冷冻管道(98，98a)和温度平衡系统(99，99a，99b，99c)。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于：设有冷气扇(95，95a)和冷气管线(95b，95c)，用于把冷冻剂气体送入预冷冻装置(94，94a)。

8.如权利要求3所述的设备，其特征在于：所述预冷冻管道(31，31a)、预冷冻装置(94，94a)和加热和干燥装置(49，106)与气体混合器(96)相连，使用过的冷冻剂与干燥气体合并。

9.如权利要求1至5之一所述的设备，其特征在于：所述颗粒冷冻系统(93)具有布置在其后的精细破碎机(102，102a，102b，102c)，精细破碎机在超低温度下运行并设有分离器(103，103a，103b，103c)；颗粒冷冻系统(93)和精细破碎器(102，102a，102b，102c)与延伸到所述预冷冻管道(31，31a)的冷气扇(101，101b)和冷气管线(101a，101c)相连，以建立一个冷却剂循环系统。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于：每个精细破碎机(102，102a，102b，102c)具有布置在其后的加热和干燥装置(106)、一个混合器(114)和与一个分散剂提供系统相连的计量装置(115)。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于：混合器(114)具有布置在其后的一个粉末分类装置(120，120a)、按照粉末颗粒的尺寸细分的轻颗粒分离器(122，122a，122b)和粉末净化装置(125，125a)。

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