专利名称：砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装 置，具体说是提供一种从粗废旧橡胶制备橡胶粉的方法，本发明提供的方法特 别适用于废旧轮胎橡胶、废旧橡胶等的回收利用，尤其是砂悬浮液还应用于高 压喷射切割各种金属、石材、陶瓷、玻璃、木材等。
技术背景汽车工业的发展，随着轿车进入家庭和汽车拥有量的增加，废旧轮胎数量 还将大量增加，加上胶管、胶带、胶鞋及其它橡胶制品，如何有效回收利用， 变废为宝，防止对环境造成污染，是我国再生资源回收利用面临的一个新课题。 轮胎橡胶是一种高交联密度的高分子材料，具有高弹性和高储能性，在较 小外力作用下可产生很大的形变，释除载荷后又很快恢复到近似原来的形状， 因此一般认为橡胶在常温条件下难于粉碎，通常采用液氮深冷粉碎；此外，由 于其热固性特点，不能象废旧塑料通过熔融或溶解减小体积或烙体加工成型回 收利用，通常采用焚烧或填埋减少堆积量，但又产生严重的二次污染。废旧轮 胎橡胶的深度利用引起人们重视，通过将橡胶粉碎制成胶粉，然后直接使用或 与其它材料掺混使用被认为是废旧橡胶回收利用的最佳途径，废旧橡胶的粉碎 是回收利用的基础。目前，国内外废旧橡胶胶粉的生产方法主要有以下几种1、 常温粉碎法在常温下利用机械剪切力对胶片进行切割、挤压，使其 成为具有一定粒度的胶粉。可选用带花辊的开炼机、带锯齿状旋刀的粉碎机进 行粉碎。这种生产胶粉方法的特点是设备简单、处理量大，橡胶颗粒在受机械 剪切作用下被拉伸、撕裂，呈毛刺状和长条状，获得的胶粉，胶粉粒径较大， 团聚严重，分散困难，应用受限制。2、 )低温粉碎法将废轮胎块冷冻至橡胶玻璃化转变温度以下，使其变脆， 再进行破碎，制取胶粉。国外普遍采用液氮制冷，国内也开发了压縮空气膨胀 多级分段制冷工艺生产胶粉，两者共同的优点是工艺简单、无污染、精细胶粉 产率较高，但缺点是投资大、能耗和成本高，生产每Kg胶粉需消耗液氮1.55Kg， 这种方法生产的胶粉细度小于500gm，但设备投入大，生产过程能耗高达 1500kWh/t，胶粉活性比常温粉碎的低。3、 水射流粉碎法:将废旧轮胎置于一旋转支架上，并使废旧轮胎置于水压大于200MPa的水切割头，使废旧轮胎作慢速转动，结合水射流的强大动能所 产生的切割作用将废旧轮胎上的橡胶冲击形成粉末状。这种水切割胶粉的方 法，切割出的橡胶是片状物、粗块体多，橡胶粉末少，还有部分橡胶与金属丝 相联结，轮胎金属丝与轮胎橡胶不能一次性分开制成橡胶粉，換装废旧轮胎不 方便、费力、费时、生产速度慢，产量低、细度达不到应用需要等缺点。 发明内容本发明的目是针对现有技术不足而提供一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮 胎制备橡胶粉的方法及装置，发明一种利用砂悬浮液超高压喷射技术将废旧轮 胎直接加工成粉而同时又使喷射下的橡胶粉同时进入磨盘磨橡胶粉，橡胶粉进 入磨盘磨出的橡胶粉进行沉淀、除去纤维，过滤，将含水的橡胶粉进行干燥、 筛分、包装，废旧轮胎的金属丝能切底与橡胶一次性分离制成橡胶粉，纲丝完 整无损，纤维和金属丝作废品销售，砂悬浮液循环使用，该技术生产的橡胶粉 具有分散性、细度一次性达需要标准、磨粉快速、产量高、橡胶粉活性不破坏、 橡胶粉活性好、省时、省力、生产方便、节能、投资少、效率高、无废水排放， 无噪音、环境无污染。 本发明的方法的技术方案是-砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，它包括以下步 骤，其特征是1、 砂悬浮液的制备方法，原料组合物为砂1一25重量％、磷酸三钠或三聚 磷酸钠3-8重量％、羧甲基纤维素钠4-10重量％，余量水搅拌均匀制成100市 斤砂砂悬浮液。悬浮剂可在其中自选一种羧甲基纤维素钠、黄原胶、阿拉伯胶、聚乙烯吡 咯烷酮等，砂的细度100纳米一800微米，根据切割需要自选纳米级或微米级。2、 首先将废旧轮胎置于转轴上，并使废旧轮胎置于水压大于180MPa的高 压喷射头。高压喷射头对准废旧轮胎的距离为l一8厘米；3、 只要控制好水压，使废旧轮胎作慢速转动，废旧轮胎转速范围为500 一1000转/分，同时高压喷射头，结合水砂磨刀的强大动力所产生的作用将 废旧轮胎上的橡胶制成粉状和水同时进入磨盘磨橡胶粉，磨盘磨出的橡胶粉经 过过滤，使废旧轮胎中的金属丝与橡胶分离；4、 上述含水的粉状橡胶经过过滤，将含水的粉状橡胶用清水冲洗，将含 水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进行筛分、包装，金属丝作废品销 售，过滤的砂悬浮液循环使用，粉状橡胶用清水冲洗的水再用来配制砂悬浮液。 本发明的技术方案的装置是通过以下方式实现的为实现上述任务，本发明的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置是l.机体、2.电机、3.电机三角传带轮、4.三角皮带、5.主轴、6.废轮胎内套固紧螺栓。7.废旧轮胎、8.轴承盒、9.轴承、IO.废水、橡胶粉 出口、 ll.塔式三角皮带轮、12.开关、13.高压水砂接口、 14.水砂高压管、15. 高压喷射头、16.水砂磨刀、17.下底磨盒、18.下磨牙、19.上磨盘、20.上磨 牙、21.磨盘支紧螺栓、22.磨盒、23.废轮胎内套托、24.废胎内圈、25.固紧 废胎轮胎板、26.活动卡。本发明的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，其特 征是，2电机连接1机体外壳。2电机轴连接3皮带轮。、5主轴连接1机体底 中心孔(中心空和轴承内径相同)。9轴承套入8轴承盘。5主轴下端套入9轴 承内孔中。塔式皮带轮套入5主轴下端。4三角皮带套入3三角皮带轮和11 塔式三角皮带轮。主轴4塔式三角皮带轮和5主轴用插销固紧。17下底座盘 与1机体底焊接。17下底和18磨的磨牙是活动的黑钢刀。19磨盘套入5主轴 (上而下)。19.上磨盘与20上磨牙连接是活动的黑钢刀。22磨盒与19上磨 盘连接。23废轮胎内套，套入5主轴中(从上而下)。19上磨盘和5主轴用 21螺栓支架连接。23套入5后用6螺栓支架连接。24废旧轮胎的内孔套入23 废轮胎内套托以套紧为止。14水砂高压管装入8个15高压喷头分2行，每行 4个，15高压喷头与1机体侧面连接。12开关连接15喷头外絲固紧。13高压 水砂接头连接12开关头絲固紧。26活动卡通过偏一端的螺栓孔套入螺栓连接 23废轮胎内套托上端中心偏孔(螺栓孔)。25固紧废胎板中心偏槽孔进26活 动卡后再把26活动卡转到不会使25固紧废胎板滑出为止。 本发明与现有技术相比，具有以下有益效果是1、 本发明砂悬浮液射磨废旧轮胎与现有技术相比，具有磨粉快速、产量 高、生产的橡胶粉具有分散性、细度一次达需要标准。2、 与现有技术相比，本发明的卧室装置砂悬浮液射磨废旧轮胎金属钢丝 一次性与废旧轮胎分离制得橡胶粉，換装废旧轮胎方便、省时、省力、砂悬浮 液循环使用、节能、投资少、效率高、无废水排放，无噪音、环境无污染。3、 与现有技术相比，本发明制成的砂悬浮液放置时间长、不沉淀、悬浮 性好。4、 本发明的砂悬浮液喷射分离法不会破坏轮胎中的钢丝，因此具有加工 成本低，劳动生产率高，低能耗、低成本、回收效率可达99.9%以上。利用本 发明的加工技术可逐步淘汰机械粉碎、水射流等方法。5、 本发明的砂悬浮液射磨料还可应用于高压喷射切割各种金属、石材、陶瓷、玻璃、木材等，具有应用范围广、节省设备、提高生产率。6、本发明的卧室设备结构简单，制造方便，且装机功率和占地面积远远 小于机械法等，给企业带来可观的经济效益，同时将创造巨大的社会效益，具 有前景广阔。 具体实施l下面结合附图及具体实施例是对本发明的砂悬浮液应用于高压喷射废轮 胎制备橡胶粉的方法及装置的进一步说明，而不是对本发明范围的限定，凡是 基于本发明的制备砂悬浮液喷射组合及装置连接技术基于本思想所做的其它 多种形状的修改、替换或变更所实现的技术方案均属于本发明的范围。本发明作进一步的说明1、 砂悬浮液的制备，原料组合物为砂3—23重量％、磷酸三钠或三聚磷酸 钠2-6重量％、羧甲基纤维素钠3-6重量％，余量水搅拌均匀制成100市斤砂悬 浮液。悬浮剂可在其中自选一种羧甲基纤维素钠、黄原胶、阿拉伯胶、聚乙烯吡 咯烷酮等，砂的细度100纳米一800微米，根据切割需要自选纳米级或微米级。2、 首先将废旧轮胎置于转轴上，并使废旧轮胎置于水压大于180MPa的高 压喷射头。高压喷射头对准废旧轮胎的距离为l一8厘米；3、 只要控制好水压，使废旧轮胎作慢速转动，废旧轮胎转速范围为500 一1000转/分，同时高压喷射头，结合水砂磨刀的强大动力所产生的作用将 废旧轮胎上的橡胶制成粉状，使废旧轮胎中的金属丝与橡胶一层一层冲磨形成 粉末状分离；4、 上述含水的粉状橡胶和水同时进入磨盘磨橡胶粉，磨盘磨出的橡胶粉 经过过滤、将含水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进行筛分、包装， 金属丝作废品销售，砂悬浮液循环使用。具体实施2下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
图1、整体透视图 图2、上底透视图如图l、图2所示。砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法 及装置，包括l.机体、2.电机、3.电机三角传带轮、4.三角皮带、5.主轴、 6.废轮胎内套固紧螺栓。7.废旧轮胎、8.轴承盒、9.轴承、IO.废水、橡胶粉 出口、 ll.塔式三角皮带轮、12.开关、13.高压水砂接口、 14.水砂高压管、15. 高压喷射头、16.水砂磨刀、17.下底磨盒、18.下磨牙、19.上磨盘、20.上磨牙、21.磨盘支紧螺栓、22.磨盒、23.废轮胎内套托、24.废胎内圈、25.固紧 废胎轮胎板、26.活动卡。2电机连接1机体外壳。2电机轴连接3皮带轮。、5主轴连接1机体底 中心孔(中心空和轴承内径相同)。9轴承套入8轴承盘。5主轴下端套入9轴 承内孔中。塔式皮带轮套入5主轴下端。4三角皮带套入3三角皮带轮和11 塔式三角皮带轮。主轴4塔式三角皮带轮和5主轴用插销固紧。17下底座盘 与1机体底焊接。17下底和18磨的磨牙是活动的黑钢刀。19磨盘套入5主轴 (上而下)。19.上磨盘与20上磨牙连接是活动的黑钢刀。22磨盒与19上磨 盘连接。23废轮胎内套，套入5主轴中(从上而下)。19上磨盘和5主轴用 21螺栓支架连接。23套入5后用6螺栓支架连接。24废旧轮胎的内孔套入23 废轮胎内套托以套紧为止。14水砂高压管装入8个15高压喷头分2行，每行 4个，15高压喷头与1机体侧面连接。12开关连接15喷头外絲固紧。13高压 水砂接头连接12开关头絲固紧。26活动卡通过偏一端的螺栓孔套入螺栓连接 23废轮胎内套托上端中心偏孔(螺栓孔)。25固紧废胎板中心偏槽孔进26活 动卡后再把26活动卡转到不会使25固紧废胎板滑出为止。 具体实施3生产橡胶粉时，将废旧轮胎装在23废轮胎内套中，把25固紧废胎板中心 偏槽孔进26活动卡后再把26活动卡转到不会使25固紧废胎轮胎板滑出为止。 13高压水砂接口接上超高压砂悬浮液罐，插上电源，打开12开关工作时180MPa 以上的超高压砂悬浮液这些多喷嘴的高压喷头中转换成高速砂悬浮液喷射，其 流速与砂悬浮液压力呈正比，在压力为190MPa — 290MPa时，其砂悬浮液射流 速度为690—9900m/s的流速，这高速砂悬浮液射流具有很大的冲磨力，使高 压喷头在高速喷嘴中喷出的高速砂悬浮液射流的作用下形成高速水砂磨刀，水 砂磨刀沿着废旧轮胎的外圆周面上作连续的喷射磨割， 一时间，废旧轮胎外圆 周边上的橡胶被一层一层地磨割下来同时含水的粉状橡胶和水同时进入磨盘 磨橡胶粉，同时23废轮胎内套中废旧轮胎作低速自转运动，使得喷射磨割过 程作用在废旧轮胎的全部圆周和边上，这样磨割这只废旧轮胎的工作完成，取 出轮胎26活动卡，在23废轮胎内套中只剩下钢丝骨架，卸下钢丝骨架后再将 一只废旧轮胎裝入23废轮胎内套中可再重复以上的过程。上述含水的纤维分 离，粉状橡胶水经过过滤、将含水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进 行筛分、包装，纤维和金属丝作废品销售。
权利要求
与1、一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法，其特征是，它包括以下步骤(1)、砂悬浮液的制备方法，原料组合物砂1-25重量％、磷酸三钠3-8重量％、羧甲基纤维素钠4-10重量％，余量水搅拌均匀砂悬浮液。悬浮剂可在其中自选一种羧甲基纤维素钠、黄原胶、阿拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮，砂的细度100纳米-800微米。(2)、首先将废旧轮胎置于转轴上，并使废旧轮胎置于水压大于180MPa的高压喷射头。高压喷射头对准废旧轮胎的距离为1-8厘米；(3)、只要控制好水压，使废旧轮胎作慢速转动，废旧轮胎转速范围为500-900转/分，同时高压喷射头结合水砂磨刀的强大动力所产生的作用将废旧轮胎上的橡胶制成粉状，使废旧轮胎中的金属丝与橡胶分离；(4)、含水的粉状橡胶和水同时进入磨盘磨橡胶粉，磨盘磨出的橡胶粉经过过滤、将含水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进行筛分、包装，纤维和金属丝作废品销售，砂悬浮液循环使用。
2、 根据权利要求1所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法，其特征是，原料组合物，砂1—25重量％、磷酸三钠3—8重量％、羧甲 基纤维素钠4一10重量％，余量水搅拌均匀制成100市斤砂悬浮液，砂悬浮液 还可应用于高压切割各种金属、石材、陶瓷、玻璃、木材。
3、 根据权利要求1所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法，其特征是，悬浮剂可在其中自选一种以上羧甲基纤维素钠、黄原胶、阿 拉伯胶、聚乙烯吡咯烷酮。
4、 根据权利要求1所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法，其特征是，砂的细度100纳米一800微米，砂的细度100纳米一800微 米，根据切割需要自选纳米级、微米级。
5、 一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，其特 征是，它包括2电机连接1机体外壳，2电机轴连接3皮带轮，5主轴连接1 机体底中心孔中心空和轴承内径相同，9轴承套入8轴承盘，5主轴下端套入 9轴承内孔中，塔式皮带轮套入5主轴下端，4三角皮带套入3三角皮带轮和 ll塔式三角皮带轮，主轴4塔式三角皮带轮和5主轴用插销固紧，17下底座 盘与l机体底焊接，17下底和18磨的磨牙是活动的黑钢刀，19磨盘套入5主轴上而下，19.上磨盘与20上磨牙连接是活动的黑钢刀，22磨盒与19上磨盘 连接，23废轮胎内套，套入5主轴中从上而下，19上磨盘和5主轴用21螺栓 支架连接，23套入5后用6螺栓支架连接，24废旧轮胎的内孔套入23废轮胎 内套托以套紧为止，14水砂高压管装入8个15高压喷头分2行，每行4个， 15高压喷头与1机体侧面连接，12开关连接15喷头外絲固紧，13高压水砂 接头连接12开关头絲固紧，26活动卡通过偏一端的螺栓孔套入螺栓连接23 废轮胎内套托上端中心偏孔螺栓孔，25固紧废胎板中心偏槽孔进26活动卡后 再把26活动卡转到不会使25固紧废胎板滑出为止。
6、 根据权利要求5所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置，其特征是，23废轮胎内套套入5主轴中从上而下。
7、 根据权利要求5所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置，其特征是，废旧轮胎放入23废轮胎内套26活动卡转到不会使 25固紧废胎板滑出为止。
8、 根据权利要求5所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置，其特征是，压力为180MPa — 280MPa，其砂悬浮液射流速度为690 一9800m/ s的流速。
9、 根据权利要求5所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置，其特征是，只要控制好水压，使废旧轮胎作慢速转动，废旧轮胎 转速范围为500—1000转/分，同时高压喷射头，结合水砂磨刀的强大动力所 产生的作用将废旧轮胎上的橡胶制成粉状，使废旧轮胎中的金属丝与橡胶一层 一层冲磨形成粉末状分离。
10、 根据权利要求5所述的砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的 方法及装置，其特征是，含水的粉状橡胶和水同时进入磨盘磨橡胶粉，磨盘磨 出的橡胶粉经过过滤、将含水的粉状橡胶进行干燥，经过干燥的橡胶粉进行筛 分、包装，纤维和金属丝作废品销售，砂悬浮液循环使用。
全文摘要
本发明涉及一种砂悬浮液应用于高压喷射废轮胎制备橡胶粉的方法及装置，利用砂悬浮液超高压喷射技术将废旧轮胎直接加工成粉而同时又使喷射下的橡胶粉同时进入磨盘磨橡胶粉，橡胶粉进入磨盘磨出的橡胶粉进行沉淀、除去纤维，过滤，将含水的橡胶粉进行干燥，废旧轮胎的钢丝能切底与橡胶一次分离，钢丝完整无损，过滤后的砂悬浮液循环使用，该技术生产的橡胶粉具有分散性、细度一次性达需要标准、磨粉快速、产量高、省时、省力、生产方便、节能、投资少、无废水排放，无噪音、无污染，砂悬浮液射磨料还可应用于高压喷射切割各种金属、石材、陶瓷、玻璃、木材等，具有应用范围广。
文档编号B29B17/04GK101224609SQ20071019894
公开日2008年7月23日 申请日期2007年12月3日 优先权日2007年12月3日
发明者刘威衢 申请人:刘威衢