廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置的製作方法

2023-08-05 21:33:51 1

專利名稱：廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及廢舊橡膠回收加工領域，具體地說，涉及一種廢橡膠粉斷硫塑化 的物料熱反應裝置。
背景技術：
目前，由於自然資源的日益匱乏，廢舊輪胎硫化橡膠粉的再生利用變得越來越重 要，再生膠市場越來越大，而再生膠生產的主要環節是硫化橡膠的塑化過程。硫化橡膠粉斷 硫塑化工藝包括配料、攪拌混合、斷硫塑化和冷卻等工序。斷硫塑化工序是將廢舊橡膠粉與 活化劑、軟化劑高速攪拌混合均勻後，在一定溫度下加熱並保溫一段時間，使硫化橡膠中的 硫分子脫離出來，是廢橡膠粉斷硫塑化的一個重要環節。硫化橡膠粉斷硫塑化工藝所用到的斷硫塑化裝置一般包括攪拌裝置、上料裝置、 熱反應裝置和冷卻裝置，熱反應裝置的結構形式很多，一般採用螺旋輸送裝置，中國專利號 200810238546. 5中公開了一種自動化橡膠粉塑化工藝及其裝置，其熱反應裝置為雙螺旋輸 送裝置，且螺旋輸送裝置外側設有加熱裝置，但此專利中公開的熱反應裝置只有一個塑化 單元，且沒有控制裝置來控制內部雙螺旋輸送料杆的轉速，兩個螺旋輸送料杆轉速相同，這 種熱反應裝置物料反應路程短，導致硫化橡膠粉塑化不完全，同時兩個螺旋輸送料杆轉速 相同，使得物料在熱氧化反應塑化過程中運動存在死角，這部分物料停留時間太長而碳化。
發明內容本實用新型是鑑於上述情況提出的，其目的在於提供具有單個或多個塑化單元的 熱反應裝置，塑化單元能差動進料，當塑化單元為多個時，各塑化單元都有單獨的熱油循環 加熱系統，並由導熱油集中加熱系統提供熱油加熱，同時，根據生產要求塑化單元可自由搭 配、靈活布置。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是，一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反 應裝置，其特徵在於所述熱反應裝置包括單個或多個塑化單元，所述塑化單元的一端設置 進料口，另一端設置出料口，當所述塑化單元為多個時，所述塑化單元豎向間距排列，相鄰 的所述塑化單元的進料口和出料口連通，所述塑化單元外側各設置一加熱裝置。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵各所述塑化單元包括兩個螺旋輸送 料杆，所述螺旋輸送料杆均由獨立的電機驅動，所述電氣控制裝置控制所述螺旋輸送料杆 的轉速實行差動旋轉，轉速差值範圍為0. 2 0. 8r/min。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵所述塑化單元數量為1 16個，當數 量超過4個時，每3 4個所述塑化單元豎向間距排列並橫向組合，相鄰所述塑化單元豎列 之間設置物料保溫提升裝置。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵所述加熱裝置為導熱油循環加熱裝置。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵各所述加熱裝置連接於一導熱油集中加熱系統。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵所述熱反應裝置為螺旋輸送裝置。進一步地，本實用新型還具有如下技術特徵所述熱反應裝置連接有電氣控制裝置。與現有技術相比，本實用新型的優點和積極效果是1、本實用新型提供的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，包括單個或多個塑化 單元，多個塑化單元時，豎向間距排列，相鄰塑化單元進、出料口連通延長了反應路程，使塑 化反應充分、均勻；同時，塑化單元模塊化設計可使塑化單元的數量根據用戶對產品不同的 斷硫深度和產量進行自由搭配，以充分降低單位產量的設備造價和產品生產成本，採用豎 向間距排列，既可對設備進行擴展，又方便維護檢修。2、將差動原理運用到熱反應裝置的雙螺旋輸送料杆上，對物料相互搓磨，起到充 分攪拌以及自清理螺旋葉片的作用，同時將熱反應裝置內物料充分分散，使其不停地攪拌， 物料溫度充分均勻上升；防止膠料在熱氧化反應過程中運動存在死角，並且避免硫化膠粉 在反應裝置內停留時間太長發生裂解或碳化，以保證產品質量。3、採用豎向間距設計結構，佔地面積小。

圖1為本實用新型廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置結構示意圖；圖2為本實用新型中熱反應裝置雙螺旋差動自清潔原理圖；圖中1、塑化單元；2、雙螺旋輸送料杆；3、進料口 ；4、出料口 ；5、進出料口 ；6、溫 度檢測數據採集點；7、熱油加熱分管；8、導熱油系統；9、保溫料箱；10、出料口 ；Vl、V2 兩根 螺旋料杆的轉速。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，熱反應裝置的結構形式很多， 本實施例採用螺旋輸送裝置，其包括單個或多個塑化單元1，塑化單元1 一端設置進料口 3， 另一端設置出料口 4，當塑化單元1為多個時，其豎向間距排列，塑化單元1的出料口 4和與 其相鄰的塑化單元的進料口 3連通，連接處形成進出料口 5。每個塑化單元1內均設有雙 螺旋輸送料杆2，物料從廢橡膠粉斷硫塑化裝置中上料裝置的出料口進入保溫料箱9，然後 通過熱反應裝置的第一個塑化單元1的進料口 3進入第一個塑化單元1，物料在塑化單元1 內的雙螺旋輸送料杆2的輸送下，從處於塑化單元1另一端的出料口 4進入下一個塑化單 元的進料口，如此相鄰的塑化單元1依次首、尾連接，豎向間距排列。物料在熱反應裝置內 塑化反應完全後，通過最後一個塑化單元一端的出料口 10進入冷卻裝置，冷卻後得到塑化 橡膠粉。當塑化單元1為多個時，熱反應裝置實現了模塊化的組裝形式，可以根據不同的 產品工藝及產量使用不同的模塊數量，增加塑化單元的數量，能大大提高硫化橡膠粉的塑 化反應速率。塑化單元1的個數與塑化反應速率的關係計算如下由於膠料反應的特性，同一種膠粉和助劑在熱反應裝置的塑化單元1中的停留時間是定值，設定為t，設塑化單元1個數為n，每個塑化單元1的長度為L，當增加了一 個塑化單元1後，則單元數為n+1。根據螺旋輸送速度公
當增加一個塑化單
元1時，則
所以在膠粉和助劑在總反應裝置內時間一定的情況下，增加塑 化單元1會使運動路程和運動速度成線性比例增大。因為塑化單元1的運動截面積相差 很微小，可以假定為一個定值3，則根據容積計算公式
,通過公式對比可知，效率提高了 另外，每個塑化單元1配備多個溫度檢測數據採集點6，通過中央集成控制來完成 溫度的定量控制；熱反應裝置外側設有加熱裝置，加熱裝置的結構形式很多，可採用電加熱 或導熱油加熱循環裝置等，由於導熱油加熱比較均勻，本實施例採用導熱油集中加熱的方 法，各塑化單元1的外側均連接一熱油加熱分管4形成單獨的熱油加熱循環系統，各熱油加 熱分管7由總的導熱油系統8提供熱油加熱。如此可使各塑化單元1中的物料均勻加熱、充 分反應，從而加快了反應速度，大大提高了生產效率，因此塑化反應單元模塊化對於生產效 率的提高有著至關重要的作用；然而由於熱反應裝置各塑化單元1採用豎向間距排列，若 塑化單元1設置的數量太多，勢必增大了設備的整體高度，對設備的強度、穩定性及廠房的 規模會有相應的要求，一般塑化單元1數量為1 16個較為合適，當數量超過4個時可以 採取每3 4個單元豎向排列並依次橫向組合，其間增加一個物料保溫提升裝置即可。本 實施例中塑化單元1數量為3個。熱反應裝置連接電氣控制裝置，電氣控制裝置可以控制雙螺旋輸送料杆2的轉 速，實現其差動進料。不論單個或多個塑化單元1，其每個螺旋輸送料杆2由獨立的電機傳 動，差動進料可使螺旋輸送料杆2在輸送反應物料時具有自清潔功能。圖2所示為熱反應裝置雙螺旋輸送料杆2差動自清潔原理圖。狀態I為初始狀態， 此時，螺杆a的轉速為V1,螺杆b的轉速為v2，且V1 > V2,轉速差值範圍為0. 2 0. 8r/min 本實施例中，取V1 = 10. 5r/min,v2 = 10r/min,由於螺杆a大於螺杆b的轉速，則二者的螺 旋葉片按一定規律相互接近，螺杆a先接近螺杆b ；當螺旋葉片即將接觸時，即達到狀態II， 此時連接於熱反應裝置的紅外檢測裝置檢測到信號並傳遞給電氣控制裝置，電氣控制裝置 發出指令控制轉速變化，使螺杆a的轉速改為V2，螺杆b的轉速改為V1，達到狀態III，此時 即將接觸的螺旋葉片遠離對方，運動一段時間後，二者的螺旋葉片再一次按一定規律相互 接近，此時螺杆b先接近螺杆a，達到狀態IV，此時紅外檢測裝置再次檢測到信號並傳遞給 電氣控制裝置，電氣控制裝置發出指令控制轉速變化，達到狀態V，即二者轉速恢復至初始 狀態I，如此往復差動進料，對螺旋葉片間的物料相互搓磨，起到充分攪拌以及自清理螺旋 葉片的作用，同時將反應裝置內物料充分分散，使其不停地攪拌，以達到物料溫度的充分均 勻上升，兩個螺旋料杆差動旋轉，還可以防止膠料在熱氧化反應過程中運動存在死角，並且 避免硫化膠粉在反應裝置內停留時間太長而碳化，紅外檢測裝置結合電氣控制裝置又能有 效控制螺旋轉速變化，防止其接觸損壞螺旋料杆。當然，檢測裝置也可以採用其它方式，如 雷射、轉速、角度和凸輪等。[0026]電氣控制裝置的應用，實現了自動控制和連續生產。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同 變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實 質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本實用新型技術方案的保 護範圍。
權利要求一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於所述熱反應裝置包括單個或多個塑化單元，所述塑化單元的一端設置進料口，另一端設置出料口，當所述塑化單元為多個時，所述塑化單元豎向間距排列，相鄰的所述塑化單元的進料口和出料口連通，所述塑化單元外側各設置一加熱裝置。
2.根據權利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於各所述 塑化單元包括兩個螺旋輸送料杆，所述螺旋輸送料杆均由獨立的電機驅動，所述電氣控制 裝置控制所述螺旋輸送料杆的轉速實行差動旋轉，轉速差值範圍為0. 2 0. 8r/min。
3.根據權利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於所述塑 化單元數量為1 16個，當數量超過4個時，每3 4個所述塑化單元豎向間距排列並橫 向組合，相鄰所述塑化單元豎列之間設置物料保溫提升裝置。
4.根據權利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於所述加 熱裝置為導熱油循環加熱裝置。
5.根據權利要求4所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於各所述 加熱裝置連接於一導熱油集中加熱系統。
6.根據權利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於所述熱 反應裝置為螺旋輸送裝置。
7.根據權利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，其特徵在於所述熱 反應裝置連接有電氣控制裝置。
專利摘要本實用新型提出了一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應裝置，包括單個或多個塑化單元，且內部雙螺旋輸送裝置各螺旋料杆採用差動進料，塑化單元為多個時，採用豎向間距排列，各塑化單元有獨立的加熱裝置，加熱時間短，反應充分，各螺旋料杆採用差動進料使其具有自清潔功能，同時塑化單元採用模塊化設計可以根據用戶對產品不同的斷硫深度對塑化單元進行自由搭配，以充分降低設備造價和產品生產成本，採用豎向間距分布結構，既可對設備進行擴展，又方便維護檢修。
文檔編號C08L21/00GK201678618SQ201020000819
公開日2010年12月22日 申請日期2010年1月11日 優先權日2010年1月11日
發明者宋廣軍, 尤雙權 申請人:姜維;袁紅利