基于功能划分的再生橡胶制备生产线的制作方法

文档序号:18378160发布日期:2019-08-07 02:21阅读:243来源:国知局
基于功能划分的再生橡胶制备生产线的制作方法

本实用新型涉及一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线。属于再生橡胶生产技术领域。



背景技术:

随着经济的发展和市场需求,橡胶制品的数量在与日俱增。同时,废弃橡胶制品的数量也在快速增长。很多城市周边的废弃橡胶制品,特别是轮胎,已堆积如山,造成巨大环境压力,越来越成为限制国民经济发展的关键因素。与此同时,废旧橡胶制品若采用填埋或焚烧的方法进行处理,会造成严重的环境污染问题,同时也会造成大量资源浪费。如何对废旧橡胶制品进行高效处理和循环利用,已经引起了人们的广泛关注,也是相关领域的科研人员一直所致力于解决的问题。

橡胶的再生利用是人们解决上述问题的主要途径,但目前再生橡胶的生产过程往往伴随着高能耗、高污染和高人力浪费。这主要是因为主流的橡胶再生工艺和设备的技术水平相对较低。目前应用最广的再生橡胶制备设备——动态脱硫罐已经成为制约再生橡胶领域发展的主要因素。其生产过程为间歇式,每一批制备需要开启罐体来排出物料,但这一过程同时会排放大量掺杂着多种酯类、酮类、醚类和苯类挥发物泄露的水蒸气,造成严重的环境污染。值得关注的还有,这一过程也会造成大量水资源和能量的浪费。为此,很多科研人员开始研究连续式再生橡胶制备工艺和设备。

张树清公开了一种再生橡胶自动化生产线(CN 102898675A),工作过程中胶料被输送至脱硫罐中进行脱硫处理。完成脱硫后,为了防止胶料氧化和烟气外漏,该专利提出了在密封条件下输送和暂存物料的方法。进一步,胶料经输送装置冷却,并在至少两个旋转罐中进行混合。混合均匀后的胶料被依次送到多台捏炼机上进行反复捏炼,并形成一定厚度的再生胶片。将胶片冷却后进行自动称量、卷片和切片,并完成包装。该专利虽然采用密封仓存储,但是由于没有摆脱动态脱硫罐,所以水污染和能耗问题仍然存在。

张立群等人公开了一种采用双阶双螺杆挤出机连续制备再生胶的方法(CN 102977404A)。废胶粉经再生剂充分渗透溶胀后,被加入到第一台异向双螺杆挤出机中。由于该设备输送能力强且剪切作用适中,所以可以选择性打断交联键,实现废胶粉快速脱硫再生。完成脱硫后,脱硫胶粉经输送装置冷却后对接进入第二台同向双螺杆挤出机。由于该机器剪切能力强,所以可完成对脱硫胶粉的精炼工作。经精炼处理后,从安装在同向双螺杆挤出机上的机头挤出,以供后续环节加工。该专利中,双阶设备实现了脱硫过程中的功能划分,能够完成脱落过程的核心工作,但是没有对完整脱硫工艺环节进行介绍。

吕柏源等人公开了一种双阶单螺杆脱硫装置。第一阶单螺杆挤出机包括高压辊辅助式加料、冷却和捏炼部分和单螺杆脱硫部分。第二阶单螺杆挤出机为后处理单元。两阶挤出机之间采用封闭式连接方式。该专利可完成粉装胶料加料、脱硫、混炼和冷却等工作,但是没有对完整脱硫工艺环节进行介绍。

贺鸿年公开了一种齿轮泵辅助双螺杆挤出装置(CN 102863649A)。胶粉在双螺杆挤出机内完成脱硫后,经四轴齿轮泵冷却、精滤,再经基础装置挤压成片,最后由裁断装置裁成一定规格的胶片。该专利中,由于扭矩和长径比受到限制,一台双螺杆挤出机的脱硫能力可能不够,会出现脱硫胶粉“夹生”、螺杆上胶粉碳化固结、螺杆筒体磨损严重、生产再生橡胶产品性能不稳定等问题,与此同时,该专利也没有对完整脱硫工艺环节进行介绍。

综上这些公开文件给出了再生橡胶脱硫的核心设备,虽然在一定程度上可以完成再生胶的脱硫,提高再生橡胶制备的生产效率、缓解环保压力,但是与再生橡胶的完整工艺相比,还缺少很多必要环节,所描述的设备也并不能完成整个工艺过程。相对而言,也正是因为没有充分剖析再生胶生产的完整工艺,对整个环节中对物料特性及所需设备介绍不清,所以这些公开文件中所涉及的设备或多或少存在螺杆上胶粉碳化固结、螺杆筒体磨损严重、生产的再生橡胶产品性能不稳定等问题。与此同时,由于没有透彻剖析和划分设备的功能,使得设备的功能过于集中于某台设备。若提高一个环节的性能,势必会影响到其他环节的性能,从而增加了设备优化的难度,甚至使得设备优化改进无法进行。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于克服上述不足,提供了一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,本实用新型的核心思路就是首先尽可能将再生橡胶生产工艺环节的功能独立华,以完成某一环节或某些环节为目标来优选、开发和优化设备,然后再从完整工艺着手,进行设备成套集成。

本实用新型的目的是这样实现的:

一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其特点是:它包括清洗干燥环节、破碎环节、破碎料粗滤环节、原材料储料环节、破碎料清滤环节、计量加料环节、预混环节、预混料静置环节、预混料预升温环节、强制加料环节、迅速压实和升温环节、断硫-脱挥-增压挤出环节、增压挤出环节、强制过滤环节、冷却降温环节、静置松弛环节、精炼补强环节、脱硫胶精滤-制品成型环节和包装环节。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其原材料储料环节包括橡胶胶粉储料罐、粉体添加剂储料料斗、液体软化剂储料罐和液体活化剂储料罐,橡胶胶粉储料罐采用第一螺旋输送机进行加料;橡胶胶粉储料罐的底部设置有排料口,此排料口与第二螺旋输送机的进口对应,橡胶胶粉储料罐的底部排料口出口处安装有第一气动蝶阀,粉体添加剂储料料斗采用第三螺旋输送机加料,粉体添加剂储料料斗的底部设置有排料口,此排料口与单螺杆计量喂料器相连,粉体添加剂储料料斗底部排料口出口处安装有第二气动蝶阀,液体软化剂储料罐与第一计量泵相连,并通过第一液体添加剂注射装置为下游设备供料,液体活化剂储料罐与第二计量泵相连,并通过第二液体添加剂注射装置为下游设备供料。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其破碎料精滤环节包括电磁过滤筛选机,计量加料环节包括失重式双螺杆计量称、单螺杆计量喂料器、第一计量泵、第二计量泵、第一液体添加剂注射装置、第二液体添加剂注射装置、第五螺旋输送机和第六螺旋输送机,电磁过滤筛选机的出口通过第四螺旋输送机与下游的失重式双螺杆计量称相连。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其预混环节包括卧式单螺杆预混机,橡胶胶粉、粉体添加剂和液体添加剂在卧式单螺杆预混机内预混,卧式单螺杆预混机采用大导程大槽深螺旋结构,并且螺旋叶片上开设有沟槽,卧式单螺杆预混机通过第七螺旋输送机将预混物料输送至下游设备,预混料静置环节包括储料罐,为了实现先进先出的储料原则,储料罐底部设置有排料口,此排料口与第八螺旋输送机连接,第八螺旋输送机为下游设备送料,储料罐底部的排料口出口处安装有第三气动蝶阀,储料罐有两个,一个用于喂料,另一个用于储料,两者相互切换;强制加料环节包括异向锥形双螺杆喂料机,异向锥形双螺杆喂料机的螺杆入口采用大导程、大槽深,异向锥形双螺杆喂料机的螺杆出口采用小导程、小槽深,整体压缩比为2.5,异向锥形双螺杆喂料机完成对物料的压实,并以一定压力将物料加入到下游的单螺杆压缩输送机中,异向锥形双螺杆喂料机的出料口通过金属管道与单螺杆压缩输送机进料口相连,预混料升温环节,包括卧式单螺杆预混机、储料罐和异向锥形双螺杆喂料机,其中卧式单螺杆预混机具有加热冷却功能,储料罐具有加热保温功能,异向锥形双螺杆喂料机的筒体上设置有加热和冷却装置。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其迅速压实和升温环节包括单螺杆压缩输送机,单螺杆压缩输送机压缩比为1.5,单螺杆压缩输送机的螺杆采用三段式,加料段恒定大槽深大导程、压实升温段导程和槽深逐渐减小,单螺杆压缩输送机的挤出端为恒定小槽深和小导程,单螺杆压缩输送机的加热区分为三段,最高设计温度为350℃。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其断硫-脱挥-增压挤出环节包括高剪切型单螺杆挤出机,高剪切型单螺杆挤出机的长径比为20:1,其中加料段为4D,第一主副螺纹段为4D,过渡段为2D,第二主副螺纹段为3D,排气段为3D,挤出建压段为4D,高剪切型单螺杆挤出机温控分为六个区,最高设计温度为350℃,高剪切型单螺杆挤出机的入口与上游的单螺杆压缩输送机采用两组主副螺纹结构,沿挤出方向,第一主副螺纹段长度较长,其主副螺纹螺棱高度差较大,第二主副螺纹段较短,其主副螺纹螺棱高度差较小,高剪切型单螺杆挤出机螺杆设置有排气段,并设置有与排气段对应的排气口,排气口接入挥发物收集设备,所述挥发物收集设备包括清洗槽、冷却槽和真空泵,冷却槽设置在清洗槽外,冷却槽内盛有冷却水,清洗槽内盛有清洗液,排气口的出口与冷却槽的进口相连,冷却槽的出口接入真空泵。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其强制过渡环节,包括单螺杆强制输送器,单螺杆强制输送器强制将上游的高剪切型单螺杆挤出机产生的胶料推送到下游的螺旋冷却剂中,单螺杆强制输送器具有添加滑石粉的功能。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其静置松弛环节包括动态储料罐,动态储料罐包括上、下两个容积腔,两腔之间采用栅板隔离,物料通过第九螺旋输送机直接进入上容积腔,上容积腔具有搅拌功能,物料达到静置时间后,开启两腔之间的栅板,物料进入下容积腔,下容积腔的出口与第十螺旋输送机相连,第十螺旋输送机将物料输送到下游设备。

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,其精炼补强环节,包括行星式螺杆挤出机,行星式螺杆挤出机的加料段为大导程、大槽深单螺杆,行星式螺杆挤出机具有冷却功能,行星式螺杆挤出机的行星段的行星螺杆数量为十,经行星式螺杆挤出机精炼后的物料通过第十一螺旋输送机输送至下游设备。

本实用新型一种丁基再生橡胶纸杯设备成套集成方法,其包括破碎环节、破碎料粗滤环节、迅速压实和升温环节、断硫环节、增压挤出环节、冷却降温环节I、炼补强环节I、脱硫胶料精滤环节、精炼补强环节II、制品成型环节、冷却降温环节II和装环节,破碎环节包括破碎机,破碎机将第一皮带输送机输送的废旧丁基橡胶制品破碎,并通过第二皮带输送机将物料输送至下游设备;破碎料粗滤环节包括振动式筛选机,破碎机通过第二皮带输送机与振动筛选机相连;原材料储料环节包括丁基胶粉储料罐,橡胶胶粉储料罐采用负压输送设备进行加料,橡胶胶粉储料罐的底部设置有排料口,此排料口与无轴螺旋输送机相连,无轴螺旋输送机为下游设备送料,橡胶胶粉储料罐底部的排料口处安装有手动插板阀装置;迅速压实和升温环节、断硫环节和增压挤出环节包括脱硫设备,脱硫设备的尾端设置有口型板;冷却降温环节I包括输送机,输送机顶部设置有喷淋装置和风道口,输送机与第三皮带输送机相连,第三皮带输送机将物料输送至下游设备;精炼补强环节I包括精炼机,精炼机的底部设置有水平输送机,物料通过水平输送机、第四皮带输送机和第五皮带输送机为下游设备送料;脱硫胶料精滤环节包括橡胶滤胶挤出机,物料经橡胶滤胶挤出机滤胶后通过第六皮带输送机输送至下游设备;精炼补强环节II和制品成型环节包括橡胶挤出机和压料输送辊道,物料经过橡胶挤出机精炼后,经过压料输送辊道展开成片状胶条,压料输送辊道与下游的胶片冷却机连接;冷却降温环节II包括胶片冷却机,胶片冷却机包括循环冷却水槽、水冷传动装置、风干装置、上坡输送带和下坡输送带,循环冷却水槽设置有进水口和出水口,风干装置设置在水冷传动装置的尾端,上坡输送带的顶部设置有有风冷装置,下坡输送带的底部设置有风冷装置,风冷装置的进风口与风机相连;包装环节包括滚刀式定长裁断装置、传动装置和包装输送机,滚刀式定长裁断装置设置在传动装置上,包装输送机设置在传动装置前方。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:

本实用新型一种基于功能划分的再生橡胶制备生产线,能有效地提高再生橡胶性能、延长设备的使用寿命、降低设备运行能耗,并且可以为多工艺集成设备的开发提供方法支持。

附图说明

图1为具体实施例1中轮胎再生橡胶生产设备成套集成示意图。

图2为单螺杆压缩输送机螺杆示意图。

图3为高剪切型单螺杆挤出机螺杆示意图。

图4为挥发物收集装置示意图。

图5为行星式螺杆挤出机螺杆剖面示意图。

图6为具体实施例2中丁基橡胶生产设备成套集成示意图。

图中:

具体实施方式

实施例1

一种典型的轮胎再生橡胶生产工艺路线如下:

清洗干燥环节→破碎环节→破碎料粗滤环节→原材料储料环节→破碎料清滤环节→计量加料环节→预混环节→预混料静置环节→预混料预升温环节→强制加料环节→迅速压实和升温环节→断硫-脱挥-增压挤出环节→增压挤出环节→强制过滤环节→冷却降温环节→静置松弛环节→精炼补强环节→脱硫胶精滤-制品成型环节→包装环节。

参见图1

清洗干燥环节,其作用是将回收的废旧橡胶制品进行清洗,去掉表面杂质,并进行烘干,其设计要点是节水,以及清洗水的循环利用;清洗干燥环节包括轮胎清洗烘干设备11。

破碎环节,其作用是将上游环节提供的物料进行破碎,并制备成一定粒径范围的橡胶胶粉,其设计要点是降低破碎能耗,延长刀具寿命;破碎环节包括破碎机13,轮胎清洗烘干设备11通过第一皮带输送机12与破碎机13相连,。

破碎料粗滤环节,其作用是将破碎后的橡胶胶粉进行初步过滤,初步除去其中的金属、石块等杂质,其设计要点是具有较高的过滤精度,且保证过滤产量;破碎料粗滤环节包括振动式筛选机15,破碎机13通过第二皮带输送机14与振动筛选机15相连。

原材料储料环节,其作用主要是将橡胶胶粉、粉体添加剂和液体添加剂组分进行存储,为后续环节提供足够的在线物料储备,其设计要点在于多种物料存储容积的匹配,储备物料应具有先进先出特性,易于更新,防止陈料老底。此外,设计过程中还要考虑橡胶胶粉和粉体添加剂的堆积、液体组分流动性等问题;原材料储料环节包括橡胶胶粉储料罐16、粉体添加剂储料料斗17、液体软化剂储料罐18和液体活化剂储料罐19,橡胶胶粉储料罐16采用第一螺旋输送机110进行加料;为了实现先进先出的储料原则,橡胶胶粉储料罐16的底部设置有排料口,此排料口与第二螺旋输送机111的进口对应,第二螺旋输送机111为下游设备送料;为了便于拆卸,橡胶胶粉储料罐16的底部排料口出口处安装有第一气动蝶阀112,第一气动蝶阀112起到封闭排料口的作用;粉体添加剂储料料斗17采用第三螺旋输送机113加料,为了实现先进先出的储料原则,粉体添加剂储料料斗17的底部设置有排料口,此排料口与单螺杆计量喂料器114相连,为了便于拆卸,粉体添加剂储料料斗17底部排料口出口处安装有第二气动蝶阀115,第二气动蝶阀115起到封闭排料口的作用;液体软化剂储料罐18与第一计量泵116相连,并通过第一液体添加剂注射装置118为下游设备供料,液体活化剂储料罐19与第二计量泵117相连,并通过第二液体添加剂注射装置119为下游设备供料。

破碎料精滤环节,其作用是将橡胶胶粉进行精细过滤,除去小直径的金属杂质,防止金属物进入下游设备,损坏设备工作表面。同时,还可以提高再生橡胶的纯净度,其设计要点在于具有较高的过滤精度,且保证过滤产量;破碎料精滤环节包括电磁过滤筛选机120,电磁过滤筛选机120的出口通过第四螺旋输送机121与下游的失重式双螺杆计量称122相连。

计量加料环节,其作用是将各种组分进行计量称重。其设计要点在于保证多种形态组分(橡胶胶粉、粉体添加剂和液体添加剂)的称量精度,保证多种组分之间的精确配比,其设计要点在于具有较高的称量精度,适用于不同形态物料的精确加料;计量加料环节包括失重式双螺杆计量称122、单螺杆计量喂料器114、第一计量泵116、第二计量泵117、第一液体添加剂注射装置118、第二液体添加剂注射装置119、第五螺旋输送机123和第六螺旋输送机124。

预混环节主要是将各种组分进行预混,其设计要点在于保证多种形态组分之间的均化效果和预混产量,设计还要考虑预混设备混料空间的自清洁问题;预混环节包括卧式单螺杆预混机125,上述的橡胶胶粉、粉体添加剂和液体添加剂在卧式单螺杆预混机125内预混,卧式单螺杆预混机125采用大导程大槽深螺旋结构,并且螺旋叶片上开设有沟槽,此沟槽起到物料轴向均化作用,卧式单螺杆预混机125通过第七螺旋输送机126将预混物料输送至下游设备。

预混料静置环节,其作用是为预混后物料(将上游设备提供的混合物称为物料)提供一定的空间进行暂存,保证预混料中各种可渗透添加剂可以有效地进入橡胶颗粒中,其设计要点在于静置仓容积和静置时间应与后续连续生产产量相匹配;预混料静置环节包括储料罐127,为了实现先进先出的储料原则,储料罐127底部设置有排料口,此排料口与第八螺旋输送机128连接,第八螺旋输送机128为下游设备送料,为了便于拆卸,储料罐127底部的排料口出口处安装有第三气动蝶阀129,第三气动蝶阀129起到封闭排料口的作用,为了满足实际生产要求,储料罐127有两个,一个用于喂料,另一个用于储料,两者相互切换。

强制加料环节,其作用是提高物料的堆积密度,并使其以一定的恒定速率加入到后续迅速压实和升温环节,其设计要点在于提升高强性橡胶胶粉的压实程度,并提供足够压力以恒定的速率为后续环节供料,此外,还要考虑设备表面的物料碳化固结问题;强制加料环节包括异向锥形双螺杆喂料机131,异向锥形双螺杆喂料机131的螺杆入口采用大导程、大槽深,异向锥形双螺杆喂料机131的螺杆出口采用小导程、小槽深,整体压缩比为2.5,异向锥形双螺杆喂料机131完成对物料的压实,并以一定压力将物料加入到下游的单螺杆压缩输送机133中,异向锥形双螺杆喂料机131的出料口通过金属管道132与单螺杆压缩输送机133进料口相连,金属管道132保证了异向锥形双螺杆喂料机131与单螺杆压缩输送机133之间的输送压力。

预混料升温环节,其作用是提高预混后物料温度,可以有效降低后续强制加料环节的能耗,并提高其输送效率。预热物料颗粒可以有效提高橡胶胶粉颗粒间的摩擦系数,可提高后续强制加料环节的输送能力。此外,预热还可以降低橡胶胶粉的硬度,减少橡胶胶粉的弹性变形系数,在后续强制加料环节中,降低橡胶胶粉弹性变形所消耗的能量,其设计要点在于高效地提高预混物料温度,并保证预混料预热温度均匀性,此外,还要考虑设备表面的物料碳化固结问题;预混料升温环节在卧式单螺杆预混机125、储料罐127和异向锥形双螺杆喂料机131上进行,其中卧式单螺杆预混机125具有加热冷却功能,储料罐127具有加热保温功能,异向锥形双螺杆喂料机131的筒体130上设置有加热和冷却装置,此装置用于物料的温度控制。

迅速压实和升温环节,其作用是将上游加入的物料进行快速压实和升温。只有橡胶胶粉颗粒之间、表层物料与设备加热表面之间充分接触,才能有效地将设备加热热量传递给深层物料。只有该环节设备具有足够的压实能力和可控的加热能力,才能确保为后续断硫环节提供足够密实度和温度的物料。此环节中物料还处于未断硫状态,橡胶胶粉硬度高,在压实过程中不仅需要大量能量,而且物料对设备反作用力也非常大,其设计要点在于降低设备的能耗,并保证设备使用寿命,此外还要考虑设备表面的物料碳化固结问题;迅速压实和升温环节包括单螺杆压缩输送机133,单螺杆压缩输送机133具有较强的输送建压能力,压缩比为1.5,单螺杆压缩输送机133的螺杆采用三段式,加料段恒定大槽深大导程、压实升温段导程和槽深逐渐减小,单螺杆压缩输送机133的挤出端为恒定小槽深和小导程(见图2),单螺杆压缩输送机133的加热区分为三段,最高设计温度为350℃。

断硫-脱挥-增压挤出环节,其断硫的作用是通过施加剪切力和压力对上游提供的物料进行断硫处理以打断其S-C键,断硫的设计要点在于保证设备断硫作用强度的适度性,保证尽可能多的S-C键断裂的同时,还要尽可能减少对C-C键的破坏;与此同时,还要考虑物料升温的问题,由于剪切和建压会导致物料自生热,所以对物料施加剪切力或压力,除了能够完成必要的断硫作用外,还会使胶温迅速提升。过高的热量,如果不能迅速导出会造成物料碳化从而影响制品质量;设计中可以考虑高强力断硫和柔性输送相结合的多段交替式结构,除了可以解决生热问题外,设备局部手里状态还会明显改善(对硬质物料的持续高强度断硫作用会造成设备局部扭矩的显著增加),有利于提高设备寿命;脱挥的作用是将上游环节断硫后物料中产生的小分子挥发物、高温油脂挥发物等脱出,可以有效降低后续环节和最终制品的气味;其增压挤出的作用主要是在降低物料温度的同时,将物料以一定的压力输送至下游的强制过渡环节;脱挥的设计要点在于以下两点:第一、要保证设备具有足够的脱挥能力的同时还要保证物料不会从脱挥口排出。第二、要采用有效的方法对脱挥挥发物进行收集和固化;增压挤出的设计要点在于具有足够的输送建压能力和输送能力;断硫-脱挥-增压挤出环节包括高剪切型单螺杆挤出机135,高剪切型单螺杆挤出机135的长径比为20:1,其中加料段136为4D(D表示螺杆直径),第一主副螺纹段137为4D,过渡段138为2D,第二主副螺纹段139为3D,排气段140为3D,挤出建压段141为4D(见图3),挤出建压段141实现了增压挤出环节功能;高剪切型单螺杆挤出机135温控分为六个区,最高设计温度为350℃,高剪切型单螺杆挤出机135的入口与上游的单螺杆压缩输送机133采用两组主副螺纹结构,沿挤出方向,第一主副螺纹段137长度较长,其主副螺纹螺棱高度差较大,第二主副螺纹段139较短,其主副螺纹螺棱高度差较小,为了实现脱挥功能,高剪切型单螺杆挤出机135螺杆设置有排气段140,并设置有与排气段140对应的排气口142,排气口142接入挥发物收集设备143,所述挥发物收集设备143包括清洗槽143.1、冷却槽143.2和真空泵143.3,冷却槽143.2设置在清洗槽143.1外,冷却槽143.2内盛有冷却水,清洗槽143.1内盛有清洗液,排气口142的出口与冷却槽143.2的进口相连,冷却槽143.2的出口接入真空泵143.3。

强制过渡环节,其作用是降低物料的黏性,起到润滑的作用,同时将物料以一定的压力输送到下游的冷却降温环节,其设计要点在于保证足够的输送和建压能力,并且便于润滑剂的添加;强制过渡环节包括单螺杆强制输送器144,单螺杆强制输送器144强制将上游的高剪切型单螺杆挤出机135产生的胶料推送到下游的螺旋冷却剂145中,单螺杆强制输送器144具有添加滑石粉的功能,能防止物料粘到管道或螺杆上。

冷却降温环节,其作用是对断硫后的物料进行迅速冷却,防止断硫后的物料发生逆反应,再次形成S-C空间网状结构,其设计要点在于具有足够的冷却降温能力,并尽可能保证在封闭的空间中进行,防止胶料氧化;冷却降温环节包括螺旋冷却机145,螺旋冷却机145的机筒上开有冷却介质流通通道,冷却介质从通道内流出,起到冷却物料的作用,冷却后的物料温度可通过调节螺旋冷却机145的螺杆转速或者调节冷却介质的流量来控制。

静置松弛环节,其作用是为物料提供一定的松弛时间,可以使得添加剂进一步冲锋渗入橡胶胶粉内核,提高物料的质量和性能稳定性,其设计要点在于具有足够的储料能力,并且保证设备能够连续为后续设备供料;静置松弛环节包括动态储料罐147,动态储料罐147包括上、下两个容积腔,两腔之间采用栅板隔离,物料通过第九螺旋输送机146直接进入上容积腔,上容积腔具有搅拌功能,物料达到静置时间后,开启两腔之间的栅板,物料进入下容积腔,下容积腔的出口与第十螺旋输送机148相连,第十螺旋输送机148将物料输送到下游设备。

精炼补强环节,其作用是将上游提供的物料进行进一步精炼补强。一方面可以进一步提高物料的断硫率,另一方面还可以加入塑料、原胶等组分面对物料进行改性、提高制品性能,其设计要点在于保证设备的混炼、断硫和输送能力;精炼补强环节包括行星式螺杆挤出机149,行星式螺杆挤出机149的加料段为大导程、大槽深单螺杆,精炼功能是在行星段上完成。行星式螺杆挤出机149具有冷却功能,可以防止物料升温,行星式螺杆挤出机149的行星段的行星螺杆数量为十(见图5),经行星式螺杆挤出机149精炼后的物料通过第十一螺旋输送机150输送至下游设备。

脱硫胶精滤-制品成型环节,脱硫胶精滤的作用是将已经完成脱硫的物料中未脱硫的胶粉和极细金属颗粒物进行过滤,以提高物料的纯度;制品成型的作用是将上游提供的物料以一定形状、尺寸进行成型,脱硫胶精滤设计要点在于具有足够的建压能力使物料以一定流量流过过滤网,并且具有足够冷却能力,防止胶料升温;制品成型的设计要点在于保证制品截面尺寸稳定,表面光滑;脱硫胶精滤-制品成型环节包括单螺杆滤胶机151,单螺杆滤胶机151的螺杆长径比为6,滤胶压力最高可达15Mpa,单螺杆滤胶机151具有冷却能力,对物料进行强制冷却,滤胶后的物料经片机头挤出成型。

包装环节,其作用是将上游提供的物料进行包装,以备出厂,其设计要点在于称量准确,包装牢固;包装环节包括包装机152,每包胶块为25kg。

实施例2

从废旧丁基制品到再生橡胶成品,一种典型的丁基再生橡胶生产工艺路线如下:破碎环节→破碎料粗滤环节→迅速压实和升温环节→断硫环节→增压挤出环节→冷却降温环节I→精炼补强环节I→脱硫胶料精滤环节→精炼补强环节II→制品成型环节→冷却降温环节II→包装环节。

图6为实现以上工艺路线所使用的设备成套集成方案。

破碎环节包括破碎机22,破碎机22将第一皮带输送机21输送的废旧丁基橡胶制品破碎,并通过第二皮带输送机23将物料输送至下游设备。

破碎料粗滤环节包括振动式筛选机24,破碎机22通过第二皮带输送机23与振动筛选机24相连。

原材料储料环节包括丁基胶粉储料罐26,橡胶胶粉储料罐26采用负压输送设备25进行加料,为了实现先进先出的储料原则,橡胶胶粉储料罐26的底部设置有排料口,此排料口与无轴螺旋输送机27相连,无轴螺旋输送机27为下游设备送料,为了便于拆卸,橡胶胶粉储料罐26底部的排料口处安装有手动插板阀装置28,手动插板阀装置28起到封闭和开启排料口的作用。

迅速压实和升温环节、断硫环节和增压挤出环节包括脱硫设备29,脱硫设备29的尾端设置有口型板,物料经过增压挤出后通过口型板成为丁基胶条。

冷却降温环节I包括输送机210,输送机210顶部设置有喷淋装置和风道口,通过调节喷淋装置的冷却水流量和风道口处的风机转速,可以实现对物料的温度控制。输送机210与第三皮带输送机211相连,第三皮带输送机211将物料输送至下游设备。

精炼补强环节I包括精炼机212,精炼机212的底部设置有水平输送机213,物料经过精炼机212精炼后形成很薄的胶片,并通过水平输送机213、第四皮带输送机214和第五皮带输送机215为下游设备送料。

脱硫胶料精滤环节包括橡胶滤胶挤出机216,物料经橡胶滤胶挤出机216滤胶后通过第六皮带输送机217输送至下游设备。

精炼补强环节II和制品成型环节包括橡胶挤出机218和压料输送辊道219,物料经过橡胶挤出机218精炼后,经过压料输送辊道219展开成片状胶条,压料输送辊道219与下游的胶片冷却机220连接。

冷却降温环节II包括胶片冷却机220,胶片冷却机220包括循环冷却水槽221、水冷传动装置222、风干装置223、上坡输送带224和下坡输送带225,循环冷却水槽221设置有进水口和出水口,风干装置223设置在水冷传动装置222的尾端,上坡输送带224的顶部设置有有风冷装置226,下坡输送带225的底部设置有风冷装置226,风冷装置226的进风口与风机相连。

包装环节包括滚刀式定长裁断装置227、传动装置228和包装输送机229,滚刀式定长裁断装置227设置在传动装置228上,包装输送机229设置在传动装置228前方,冷却后的胶皮经过传动装置228时,被滚刀式定长裁断装置227切成所需规格的胶片,最后由包装输送机229进行运输和包装,并在固定地点进行码放。

所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的其他实施例,都属于本实用新型的保护范围。

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