基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法技术

本发明专利技术涉及一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法。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、断硫环节、脱挥发环节、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、脱硫胶料精滤环节、制品成型环节和包装环节。本发明专利技术一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，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。

Regenerative rubber preparation equipment and its complete integration method based on function division

The invention relates to a regeneration rubber preparation equipment and a complete integration method based on function division. It includes cleaning and drying links, crushing links, crushing material coarse filtration links, raw material storage links, crushing material filtration links, metering feeding links, premixing links, pre-mixing links, pre-heating links, forced feeding links, rapid compaction and heating links, desulfurization links, pressurized extrusion links. Output links, forced filtration links, cooling links, static relaxation links, refining and strengthening links, desulphurized rubber filter links, product molding links and packaging links. The regenerated rubber preparation equipment based on functional division and its integrated method can effectively improve the performance of the regenerated rubber, prolong the service life of the equipment, reduce the energy consumption of the equipment, and provide method support for the development of multi-process integrated equipment.

【技术实现步骤摘要】
基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法
本专利技术涉及一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法。属于再生橡胶生产

技术介绍
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（CN102898675A），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（CN102977404A）。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（CN102863649A）。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。
技术实现思路
本专利技术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设备及其成套集成方法，本专利技术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。本专利技术的目的是这样实现的：一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，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。本专利技术一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，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。本专利技术一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，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。本专利技术一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，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。本专利技术一种基于功能划分的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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。

【技术特征摘要】
1.一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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。2.根据权利要求1所述的一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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。3.根据权利要求1所述的一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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。4.根据权利要求1所述的一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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。5.根据权利要求1所述的一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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℃。6.根据权利要求1所述的一种基于功能划分的再生橡胶制备设备及其成套集成方法，其特征在于：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞麟，张满刚，吴志勇，周海洋，
申请(专利权)人：江苏中宏环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32