专利名称：废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及废旧橡胶回收加工领域，具体地说，涉及一种废橡胶粉断硫塑化 的物料热反应装置。
背景技术：
目前，由于自然资源的日益匮乏，废旧轮胎硫化橡胶粉的再生利用变得越来越重 要，再生胶市场越来越大，而再生胶生产的主要环节是硫化橡胶的塑化过程。硫化橡胶粉断 硫塑化工艺包括配料、搅拌混合、断硫塑化和冷却等工序。断硫塑化工序是将废旧橡胶粉与 活化剂、软化剂高速搅拌混合均勻后，在一定温度下加热并保温一段时间，使硫化橡胶中的 硫分子脱离出来，是废橡胶粉断硫塑化的一个重要环节。硫化橡胶粉断硫塑化工艺所用到的断硫塑化装置一般包括搅拌装置、上料装置、 热反应装置和冷却装置，热反应装置的结构形式很多，一般采用螺旋输送装置，中国专利号 200810238546. 5中公开了一种自动化橡胶粉塑化工艺及其装置，其热反应装置为双螺旋输 送装置，且螺旋输送装置外侧设有加热装置，但此专利中公开的热反应装置只有一个塑化 单元，且没有控制装置来控制内部双螺旋输送料杆的转速，两个螺旋输送料杆转速相同，这 种热反应装置物料反应路程短，导致硫化橡胶粉塑化不完全，同时两个螺旋输送料杆转速 相同，使得物料在热氧化反应塑化过程中运动存在死角，这部分物料停留时间太长而碳化。
发明内容本实用新型是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供具有单个或多个塑化单元的 热反应装置，塑化单元能差动进料，当塑化单元为多个时，各塑化单元都有单独的热油循环 加热系统，并由导热油集中加热系统提供热油加热，同时，根据生产要求塑化单元可自由搭 配、灵活布置。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种废橡胶粉断硫塑化的物料热反 应装置，其特征在于所述热反应装置包括单个或多个塑化单元，所述塑化单元的一端设置 进料口，另一端设置出料口，当所述塑化单元为多个时，所述塑化单元竖向间距排列，相邻 的所述塑化单元的进料口和出料口连通，所述塑化单元外侧各设置一加热装置。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征各所述塑化单元包括两个螺旋输送 料杆，所述螺旋输送料杆均由独立的电机驱动，所述电气控制装置控制所述螺旋输送料杆 的转速实行差动旋转，转速差值范围为0. 2 0. 8r/min。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述塑化单元数量为1 16个，当数 量超过4个时，每3 4个所述塑化单元竖向间距排列并横向组合，相邻所述塑化单元竖列 之间设置物料保温提升装置。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述加热装置为导热油循环加热装置。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征各所述加热装置连接于一导热油集中加热系统。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述热反应装置为螺旋输送装置。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述热反应装置连接有电气控制装置。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是1、本实用新型提供的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，包括单个或多个塑化 单元，多个塑化单元时，竖向间距排列，相邻塑化单元进、出料口连通延长了反应路程，使塑 化反应充分、均勻；同时，塑化单元模块化设计可使塑化单元的数量根据用户对产品不同的 断硫深度和产量进行自由搭配，以充分降低单位产量的设备造价和产品生产成本，采用竖 向间距排列，既可对设备进行扩展，又方便维护检修。2、将差动原理运用到热反应装置的双螺旋输送料杆上，对物料相互搓磨，起到充 分搅拌以及自清理螺旋叶片的作用，同时将热反应装置内物料充分分散，使其不停地搅拌， 物料温度充分均勻上升；防止胶料在热氧化反应过程中运动存在死角，并且避免硫化胶粉 在反应装置内停留时间太长发生裂解或碳化，以保证产品质量。3、采用竖向间距设计结构，占地面积小。
图1为本实用新型废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置结构示意图；图2为本实用新型中热反应装置双螺旋差动自清洁原理图；图中1、塑化单元；2、双螺旋输送料杆；3、进料口 ；4、出料口 ；5、进出料口 ；6、温 度检测数据采集点；7、热油加热分管；8、导热油系统；9、保温料箱；10、出料口 ；Vl、V2 两根 螺旋料杆的转速。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，热反应装置的结构形式很多， 本实施例采用螺旋输送装置，其包括单个或多个塑化单元1，塑化单元1 一端设置进料口 3， 另一端设置出料口 4，当塑化单元1为多个时，其竖向间距排列，塑化单元1的出料口 4和与 其相邻的塑化单元的进料口 3连通，连接处形成进出料口 5。每个塑化单元1内均设有双 螺旋输送料杆2，物料从废橡胶粉断硫塑化装置中上料装置的出料口进入保温料箱9，然后 通过热反应装置的第一个塑化单元1的进料口 3进入第一个塑化单元1，物料在塑化单元1 内的双螺旋输送料杆2的输送下，从处于塑化单元1另一端的出料口 4进入下一个塑化单 元的进料口，如此相邻的塑化单元1依次首、尾连接，竖向间距排列。物料在热反应装置内 塑化反应完全后，通过最后一个塑化单元一端的出料口 10进入冷却装置，冷却后得到塑化 橡胶粉。当塑化单元1为多个时，热反应装置实现了模块化的组装形式，可以根据不同的 产品工艺及产量使用不同的模块数量，增加塑化单元的数量，能大大提高硫化橡胶粉的塑 化反应速率。塑化单元1的个数与塑化反应速率的关系计算如下由于胶料反应的特性，同一种胶粉和助剂在热反应装置的塑化单元1中的停留时间是定值，设定为t，设塑化单元1个数为n，每个塑化单元1的长度为L，当增加了一 个塑化单元1后，则单元数为n+1。根据螺旋输送速度公
当增加一个塑化单
元1时，则
所以在胶粉和助剂在总反应装置内时间一定的情况下，增加塑 化单元1会使运动路程和运动速度成线性比例增大。因为塑化单元1的运动截面积相差 很微小，可以假定为一个定值3，则根据容积计算公式
,通过公式对比可知，效率提高了 另外，每个塑化单元1配备多个温度检测数据采集点6，通过中央集成控制来完成 温度的定量控制；热反应装置外侧设有加热装置，加热装置的结构形式很多，可采用电加热 或导热油加热循环装置等，由于导热油加热比较均勻，本实施例采用导热油集中加热的方 法，各塑化单元1的外侧均连接一热油加热分管4形成单独的热油加热循环系统，各热油加 热分管7由总的导热油系统8提供热油加热。如此可使各塑化单元1中的物料均勻加热、充 分反应，从而加快了反应速度，大大提高了生产效率，因此塑化反应单元模块化对于生产效 率的提高有着至关重要的作用；然而由于热反应装置各塑化单元1采用竖向间距排列，若 塑化单元1设置的数量太多，势必增大了设备的整体高度，对设备的强度、稳定性及厂房的 规模会有相应的要求，一般塑化单元1数量为1 16个较为合适，当数量超过4个时可以 采取每3 4个单元竖向排列并依次横向组合，其间增加一个物料保温提升装置即可。本 实施例中塑化单元1数量为3个。热反应装置连接电气控制装置，电气控制装置可以控制双螺旋输送料杆2的转 速，实现其差动进料。不论单个或多个塑化单元1，其每个螺旋输送料杆2由独立的电机传 动，差动进料可使螺旋输送料杆2在输送反应物料时具有自清洁功能。图2所示为热反应装置双螺旋输送料杆2差动自清洁原理图。状态I为初始状态， 此时，螺杆a的转速为V1,螺杆b的转速为v2，且V1 > V2,转速差值范围为0. 2 0. 8r/min 本实施例中，取V1 = 10. 5r/min,v2 = 10r/min,由于螺杆a大于螺杆b的转速，则二者的螺 旋叶片按一定规律相互接近，螺杆a先接近螺杆b ；当螺旋叶片即将接触时，即达到状态II， 此时连接于热反应装置的红外检测装置检测到信号并传递给电气控制装置，电气控制装置 发出指令控制转速变化，使螺杆a的转速改为V2，螺杆b的转速改为V1，达到状态III，此时 即将接触的螺旋叶片远离对方，运动一段时间后，二者的螺旋叶片再一次按一定规律相互 接近，此时螺杆b先接近螺杆a，达到状态IV，此时红外检测装置再次检测到信号并传递给 电气控制装置，电气控制装置发出指令控制转速变化，达到状态V，即二者转速恢复至初始 状态I，如此往复差动进料，对螺旋叶片间的物料相互搓磨，起到充分搅拌以及自清理螺旋 叶片的作用，同时将反应装置内物料充分分散，使其不停地搅拌，以达到物料温度的充分均 勻上升，两个螺旋料杆差动旋转，还可以防止胶料在热氧化反应过程中运动存在死角，并且 避免硫化胶粉在反应装置内停留时间太长而碳化，红外检测装置结合电气控制装置又能有 效控制螺旋转速变化，防止其接触损坏螺旋料杆。当然，检测装置也可以采用其它方式，如 激光、转速、角度和凸轮等。[0026]电气控制装置的应用，实现了自动控制和连续生产。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同 变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实 质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保 护范围。
权利要求一种废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于所述热反应装置包括单个或多个塑化单元，所述塑化单元的一端设置进料口，另一端设置出料口，当所述塑化单元为多个时，所述塑化单元竖向间距排列，相邻的所述塑化单元的进料口和出料口连通，所述塑化单元外侧各设置一加热装置。
2.根据权利要求1所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于各所述 塑化单元包括两个螺旋输送料杆，所述螺旋输送料杆均由独立的电机驱动，所述电气控制 装置控制所述螺旋输送料杆的转速实行差动旋转，转速差值范围为0. 2 0. 8r/min。
3.根据权利要求1所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于所述塑 化单元数量为1 16个，当数量超过4个时，每3 4个所述塑化单元竖向间距排列并横 向组合，相邻所述塑化单元竖列之间设置物料保温提升装置。
4.根据权利要求1所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于所述加 热装置为导热油循环加热装置。
5.根据权利要求4所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于各所述 加热装置连接于一导热油集中加热系统。
6.根据权利要求1所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于所述热 反应装置为螺旋输送装置。
7.根据权利要求1所述的废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，其特征在于所述热 反应装置连接有电气控制装置。
专利摘要本实用新型提出了一种废橡胶粉断硫塑化的物料热反应装置，包括单个或多个塑化单元，且内部双螺旋输送装置各螺旋料杆采用差动进料，塑化单元为多个时，采用竖向间距排列，各塑化单元有独立的加热装置，加热时间短，反应充分，各螺旋料杆采用差动进料使其具有自清洁功能，同时塑化单元采用模块化设计可以根据用户对产品不同的断硫深度对塑化单元进行自由搭配，以充分降低设备造价和产品生产成本，采用竖向间距分布结构，既可对设备进行扩展，又方便维护检修。
文档编号C08L21/00GK201678618SQ201020000819
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月11日 优先权日2010年1月11日
发明者宋广军, 尤双权 申请人:姜维;袁红利