专利名称：废橡胶粉自动断硫塑化装置的制作方法
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，涉及一种对废橡胶粉进行塑 化的自动断硫塑化装置。
背景技术：
目前，废轮胎硫化橡胶粉应用主要有两种方式一是直接将硫化橡胶粉做成各种 制品或者添加到其他材料中混合加工成各种制品或应用；二是将硫化橡胶粉经过断硫塑化 成为可以被再次硫化的再生胶以便于替代原胶用于产品中。由于自然资源的日益匮乏，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。之前，硫化橡胶粉脱硫塑化装置是使用动态脱硫罐，采用高压、高温、 加水以及各种软化剂、活化剂等助剂，将硫化橡胶粉脱硫。这种橡胶粉脱硫塑化装置存在 着很多缺陷①压力大，存在安全隐患；②废水废气的产生和排放；③无法连续生产，生产 能力低下，劳动强度高；④能耗高，生产成本高；⑤产品质量不稳定且不易控制；⑥处理后 的橡胶粉必须进行脱水处理，而脱水处理的工艺复杂，设备投资大，能耗高。中国专利号 200810238546. 5中描述了一种自动化橡胶粉塑化装置，塑化装置包括搅拌装置、进料装置、 热反应装置、冷却装置，诸装置与电控装置连接，实现了自动控制和连续生产，但其搅拌装 置采用卧式搅拌机，转速低，通常小于lOOr/min，而无法使活化剂、软化剂和物料充分均勻 混合，导致反应不完全；热反应装置为一个密闭整体，导致热媒受热波动异常、不均勻，极易 造成燃烧发生事故。由于受热不均勻导致物料反应不充分，输送物料存在死角，造成死角内 胶粉碳化，并随着积碳厚度增加而被强制排出并混杂在产品之中造成产品质量不稳定甚至 废品；设备冗大，灵活性较差；设备可扩展能力差，结构封闭或未考虑结构扩展，通用性差； 设备一个部分出故障必须整机拆卸检修或报废。
发明内容本实用新型是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供使配料充分均勻地混合，并 可实现原料的膨松、浸润和溶胀，且能使摩擦产生的温度能量保存的高速搅拌装置。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。本实用新型是鉴于上述情况提出的，其目的在于提供可以根据生产要求自由搭配 的、灵活布置的塑化单元组合。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，一种废橡胶粉自动断硫塑化装置，包 括搅拌装置、上料装置、热反应装置、冷却装置和电气控制装置，所述搅拌装置的出料口与 所述上料装置的进料口连通，所述上料装置的出料口与所述热反应装置的进料口连通，所 述热反应装置的出料口与所述冷却装置的进料口连通，所述热反应装置为螺旋输送装置， 外侧设有加热装置，其特征在于所述搅拌装置为塑料高搅机；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。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塑料高搅机的转速范围为 400 1200r/min，容积选用范围为50 1000升。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述塑料高搅机连接有温控装置。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述塑料高搅机的外侧设有保温层。进一步地，本实用新型还具有如下技术特征所述冷却装置为循环水冷却装置。与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是1、本实用新型将塑料高搅机应用到废橡胶粉自动断硫塑化装置中，可以实现高 速搅拌，使配料充分均勻地混合，并可实现原料的膨松、浸润和溶胀，同时利用物料在高速 搅拌时的摩擦力作用，将物料温度升高，充分发挥配方物料的化学性能，当温度达到设定值 时，控温装置自动反馈信号将搅拌停止。另外，装置外壳设保温层，把搅拌时产生的热量保 存，节省了在热反应装置的加热时间，也充分利用了能源。2、本发明提供的废橡胶粉自动断硫塑化装置，其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。3、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。4、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自动断硫塑化装置的结构示意图；图2为本实用新型中高速搅拌装置的结构示意图；图3为本实用新型中热反应装置的结构示意图；[0024]图4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、配料箱；2、塑料高搅机；21、电机；22、搅拌筒；23、搅拌叶；24、保温层； 25、翻料板；26、温控装置；3、螺旋上料机；4、保温料箱；5、热反应装置；51、塑化单元；52、 进料口 ；53、出料口 ；54、进出料口 ；55、热油加热分管；6、冷却装置；61、冷却水管；7、导热 油系统；8、出口料箱；9、温度检测数据采集点；vi、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。参见图1，废橡胶粉自动断硫塑化装置包括配料箱1、高速搅拌装置、热反应装置 5、冷却装置6和电气控制装置(图中未标出)，还包括上料装置和保温料箱4。高速搅拌装 置的出料口与上料装置的进料口连通，上料装置的出料口与热反应装置5的进料口连通， 热反应装置5的出料口与冷却装置6的进料口连通。其中，上料装置的结构形式很多，本 实施例采用螺旋上料机3，料筒内设置螺旋输送料杆，通过电机传动将物料输送至保温料箱 4，然后进入热反应装置5。图2所示为本发明中高速搅拌装置的结构示意图。本发明高速搅拌装置采用塑料 高搅机2，塑料高搅机2型号选用范围为搅拌筒22容量50 1000升，转速范围为400 1200r/min,若转速过低，物料不能充分混合，转速过高，物料摩擦升温过高，易起火，本实施 例中选用600升筒体容量、650r/min转速。塑料高搅机2包括电机21、搅拌筒22、搅拌叶 23，搅拌筒22连接温控装置26，电机21与搅拌叶23的转动轴皮带传动连接，电机21接通电 源后，搅拌叶23开始转动，从配料箱1进入到塑料高搅机2中的物料进行高速搅拌，使其充 分均勻地混合，并可实现物料的膨松、浸润和溶胀，同时利用物料在高速搅拌时的摩擦力作 用，使物料温度升高，充分发挥配方物料的化学性能，当温度达到设定值时，温控装置26自 动反馈信号将搅拌停止，温控装置26的应用，实现了搅拌时温度的自动控制；同时，搅拌筒 22的外壳包覆有保温层24，其材料选择AlSi03纤维，可以将搅拌时产生的热量保存起来， 从而减少下面将要说明的物料在热反应装置5中的反应时间，提高生产效率；搅拌筒22内 壁上设置的翻料板25可以在物料搅拌时起到翻搅的作用，从而使物料更充分均勻的混合。图3所示为本发明中热反应装置的结构示意图。热反应装置5的结构形式很多， 本实施例同样采用螺旋输送装置，其包括单个或多个塑化单元51，塑化单元51 —端设置进 料口 52，另一端设置出料口 53，当塑化单元51为多个时，其竖向间距排列，塑化单元51的 出料口 53和与其相邻的塑化单元的进料口 52连通，连接处形成进出料口 54。塑化单元51 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。设塑化 单元51的数量为n(n ^ 1)，根据胶料反应特性计算，每增加一个塑化单元51，反应效率提
高1 ；同时，每个模块配备多个温度检测数据采集点9，通过中央集成控制来完成温度的定 η
量控制；螺旋输送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51的外侧各连接一热油加热分管55形成单独的热油加热循环系统，各热油加热分 管55由导热油系统7集中提供热油加热。如此可使各塑化单元51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5采用竖向间距排列，若塑化单元51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51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单 元竖向排列并依次横向组合，相邻塑化单元竖列之间增加设置物料保温提升装置即可。本 实施例中塑化单元51数量为3个。塑化单元51包括两个螺旋输送料杆，螺旋输送料杆均由独立的电机驱动，电气控 制装置控制螺旋输送料杆的转速实行差动旋转，从而实现差动进料，差动进料可使螺杆输 送料杆在输送反应物料时具有自清洁功能。图4所示为热反应装置5双螺旋差动自清洁原理图。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5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。热反应装置5的出料口与冷却装置6的进料口连通，混合物料在热反应装置5中 塑化处理后，进入冷却装置6中，冷却装置6同样是实行双螺旋差动进料，原理同上述热反 应装置5，以达到物料的温度充分均勻下降，同时也可以防止胶料在冷却过程中运动存在死 角。螺旋输送装置外侧设有冷却水管61，采用冷却水循环降温的方法，冷却水经冷却水管 61对塑化后的物料进行循环降温；当然，也可以其他冷却介质，如风冷等。冷却装置6同样 实现模块化组装形式，可以根据不同的产品工艺及产量使用不同的模块数量。本实施例中，塑料高搅机2、螺旋上料机3、热反应装置5、冷却装置6均与电气控制 装置连接，可实现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自动断硫塑化装置，包括搅拌装置、上料装置、热反应装置、冷却装置和电气控制装置，所述搅拌装置的出料口与所述上料装置的进料口连通，所述上料装置的出料口与所述热反应装置的进料口连通，所述热反应装置的出料口与所述冷却装置的进料口连通，所述热反应装置为螺旋输送装置，外侧设有加热装置，其特征在于所述搅拌装置为塑料高搅机；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所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，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。
3.根据权利要求2所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，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所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，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所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，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所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，其特征在于所述塑料高搅机 的转速范围为400 1200r/min，容积选用范围为50 1000升。
7.根据权利要求6所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，其特征在于所述塑料高搅机 连接有温控装置。
8.根据权利要求7所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，其特征在于所述塑料高搅机 的外侧设有保温层。
9.根据权利要求1所述的废橡胶粉自动断硫塑化装置，其特征在于所述冷却装置为 循环水冷却装置。
专利摘要本实用新型提出一种废橡胶粉自动断硫塑化装置，将塑料高搅机应用到废橡胶粉自动断硫塑化装置中，可以实现高速搅拌，使配料充分均匀地混合，并可实现原料的膨松、浸润和溶胀，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B29B7/28GK201677424SQ20102000081
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