製造粒狀和粉狀橡膠的工藝和裝置的製作方法
2024-01-20 16:22:15
專利名稱：製造粒狀和粉狀橡膠的工藝和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種從回收橡膠源製造粒狀和粉狀橡膠的工藝和裝置。具體地，本發明涉及一種從具有預定顆粒尺寸範圍的舊橡膠顆粒的預加工源製造粒狀和粉狀橡膠的工藝和裝置。
背景技術：
早已知道丟棄的舊輪胎和其他橡膠製品帶來了重大的環境問題，因為舊輪胎佔據了大量廢物處理場地，不加選擇地丟棄輪胎和類似橡膠製品帶來了重大的環境問題。因此，開發出各種工藝來處理輪胎，不僅能消除所帶來的環境問題，還可激勵實施這些輪胎處理工藝。
這些工藝最初集中於輪胎粉碎，可回收車輛輪胎的大量可燃物的固有燃燒值。近來，已經開發出各種回收車輛輪胎橡膠成分並再用於製造含橡膠的製品的工藝。
儘管這些工藝通過提供橡膠於另外的製造新橡膠製品的工藝保護了環境，但帶來的問題是，不能向這些工藝生產的橡膠產品的購買者提供可容易地結合到購買者的生產原料的橡膠材料。即，粉碎參數和舊汽車輪胎原料的類型和條件的隨意性導致了隨意的橡膠產品。這種隨意產品的最不希望出現的後果可能是無法預計橡膠產品的顆粒尺寸分布。即，儘管存在對粒狀和粉狀橡膠的市場需求，但這個市場尚未充分開發，這是因為不能生產出輪胎要求的和其他橡膠產品生產商要求的顆粒尺寸範圍的粒狀和粉狀橡膠，這些生產商是粒狀和粉狀橡膠產品的目標購買者。
美國專利No.5,588,600公開了一種低溫破碎輪胎的工藝和裝置，其中用於破碎輪胎使破碎有效地進行的低溫流體是循環的。這個工藝可產生輪胎和其他橡膠製品生產商所希望的足夠小顆粒尺寸的粒狀橡膠。但是該專利的工藝不能保證產品橡膠顆粒尺寸範圍是客戶，新輪胎和其他橡膠製品的製造商所要求的。
其他公開的有關使橡膠減小到微粒尺寸的工藝和裝置的文獻包括美國專利N0.5,368,240和4,863,106。儘管這些公開的專利介紹了利用低溫流體生產微小尺寸橡膠的工藝，但這兩份文獻都不意味著為增強該工藝的商業生存能力，客戶能設計產品的顆粒尺寸範圍。
上面的評論論證了所屬領域對新裝置和工藝的需要，要求其不僅能消耗環境中的舊橡膠製品，尤其是輪胎，還能生產出粒狀和粉狀的有良好市場前景的橡膠產品，因為橡膠要有預定的顆粒尺寸範圍，以及具有輪胎和其他橡膠製品的生產商所希望的高質量。
發明內容
提出了一種工藝和裝置，能夠提供具有預計和預定顆粒尺寸範圍的粒狀和粉狀橡膠，能夠使輪胎和其他橡膠生產商使用這種粒狀和粉狀橡膠用於商業生產輪胎和其他橡膠產品。該工藝還使得基本上無外來物質，如纖維，金屬和類似物質，這些物質本來存在於舊輪胎和其他用過的橡膠製品。
根據本發明，提出了一種從舊橡膠製品生產粒狀和粉狀橡膠的工藝。這個工藝，在嚴格控制顆粒輸出溫度的條件下，預定顆粒尺寸範圍的橡膠顆粒利用低溫流體進行冷卻。在嚴格控制研磨產品的小顆粒尺寸範圍的條件下，對冷卻的顆粒進行研磨。對減小的研磨橡膠顆粒進行篩選，得到希望的粒狀和粉狀橡膠顆粒尺寸。
另外，根據本發明，提出了一種生產具有預定顆粒尺寸範圍的粒狀和粉狀橡膠的裝置。該裝置包括冷卻機構，用於冷卻研磨輪胎和其他橡膠製品得到的舊橡膠顆粒的預加工流，橡膠顆粒具有預定的顆粒尺寸範圍。裝置包括研磨機構，用於粉碎冷卻的橡膠顆粒到預定的顆粒尺寸範圍。裝置還設置了篩選機構，用於分離研磨的橡膠顆粒。
通過參考附圖可更加詳細地了解本發明，附圖中圖1是本發明的工藝和裝置的示意性流程圖；圖2是提供橡膠顆粒受控冷卻的冷卻腔的示意圖；和圖3是提供受控顆粒尺寸產品的研磨機構的示意圖。
具體實施例方式
本發明的工藝和裝置從引入舊橡膠，尤其是舊輪胎開始。在一個優選實施例中，使用了從隨意粉碎舊汽車輪胎和其他舊橡膠製品的商業加工商得到的橡膠原料。通過將材料放入進料計量箱1，這種材料引入到本發明的工藝和裝置。這樣的橡膠通常以成袋數量接收。
在優選實施例中，進料的橡膠顆粒通過金屬探測器，最好是強度可調節的電磁場，以探測大的鐵質金屬顆粒，或稱作混入金屬。混入金屬與粉碎舊的含有鋼帶的輪胎得到的小鐵質顆粒區分開。這部分在附圖中用金屬探測臺2顯示。金屬探測臺2最好是可調節的電磁場，以區分大金屬物體。電磁場的強度調節成，使得小鐵質金屬條不能區分出，因此不被清除。需強調的是，混入金屬探測用來保護裝置不進入大金屬物體，如果在進入裝置前未清除，將損壞本發明的工藝和裝置所使用的裝置。清除混入金屬可手工操作，大的金屬物體或區分出的物體從進料材料中物理清除。
沒有混入金屬的進料材料然後傳送到初級粒化機構3。初級粒化機構3通過旋轉擋板和靜止擋板對粗顆粒進行粒化，在兩種擋板之間橡膠顆粒進行粒化。一般來說，初級粒化機構可減小顆粒到大約在0.1875英寸和通過美國篩目No.30的尺寸之間的顆粒。應當指出，該粒化操作在環境熱動力條件下進行。
離開粒化機構3的粒化顆粒傳送到第一鐵質金屬清除機構4，其中的鐵質金屬片，其通常因為對帶有鋼帶的輪胎產生的橡膠顆粒的粒化可自由移動，通過最好設置在與攜帶粒化產品傳送帶正交方向上的磁性帶從粒化產品流中清除。所屬領域的技術人員可理解，這樣設置意味著交叉帶狀磁鐵。
在一可選實施例中，可省略前面提到的工藝步驟，以便從不規範的橡膠顆粒的賣主接收橡膠顆粒，這些顆粒已經粒化到與用粒化機構3得到顆粒近似相同的尺寸，並且已經經過了鐵質金屬清除程序，該程序類似第一鐵質金屬清除機構4的清除程序。這在附圖中用不規範的袋式給料箱5表示。實際上，本工藝和裝置預計採用組合了箱5和第一鐵質金屬清除機構4進料的實施例。
從清除機構4、箱5或兩者的進料輸送到初級篩選和纖維清除機構6。初級篩選和纖維清除機構6包括篩網，以清除過大尺寸的顆粒。在優選實施例中，初級篩選器清除尺寸超過大約0.1875英寸的顆粒。
篩選機構依靠振動來幫助過大尺寸顆粒與符合規格尺寸顆粒分離。振動造成的擾動使得該工藝步驟包括了纖維清除。粒化步驟產生了大量集中的纖維絲和纖維毛，下面稱作「纖維」，尤其是在橡膠顆粒是從汽車輪胎得到的情況下。分布在很大表面積上的顆粒從篩選器的上遊端移動到下遊端。由振動造成的擾動形成流化床作用，由於密度不同，較輕的纖維與較重的橡膠顆粒分離。在朝下遊端的預定距離處，包括橡膠顆粒和纖維的固體流遇到阻擋楔塊，固體流必須上升在楔塊上流過。該阻擋物攪動了固體顆粒流，並進一步將較輕的纖維和較重的橡膠顆粒分離。初級篩選纖維清除裝置6包括較窄調節寬度的排氣罩，設置在阻擋楔塊的上遊。排氣罩的長度與纖維分離器的寬度相同。該排氣罩將較輕的纖維從進料的頂部吸出。排氣罩的高度超過流化床，吸氣量可以調節，以控制纖維捕獲速度。
初級篩選和纖維清除機構6包括第二阻擋楔塊。儘管當顆粒流遇到第一阻擋楔塊時大部分纖維被清除，另外的纖維吸出發生在第二阻擋楔塊。被初級篩選和纖維清除機構6吸出的纖維輸送到單位旋風分離器和袋式集塵室9。單位旋風分離器和袋式集塵室9允許優化纖維捕獲速度和最小生產損耗。
通過初級篩選和纖維清除機構6的篩網的顆粒傳送到二次粒化機構7。二次粒化機構7在優選實施例中是與初級粒化機構3相同的裝置。類似地，橡膠顆粒在二次粒化機構7的加工類似在初級粒化機構3的粒化過程。因此依靠在靜止和轉動擋板之間顆粒的粒化在大氣壓力和環境溫度下進行。離開二次粒化機構7的產物循環回到初級篩選和纖維清除機構6，重複前面提到的程序。
在本發明的又一優選實施例中，使用了與預加工橡膠顆粒箱8中橡膠顆粒產品相同的橡膠顆粒產品。賣主提供的滿足本發明的工藝和裝置的操作人員提出的規格要求的等同產品用袋運送到預加工袋式進料箱11，該進料箱基本等同於箱8。
從箱8，箱11或這兩者輸出的產品輸送到第二鐵質金屬和纖維清除機構30。第二鐵質金屬和纖維清除機構30在一優選實施例中通過將橡膠顆粒流放置在篩網表面，進行攪動以分離顆粒。磁鼓，最好是稀土磁性材料鼓，提供了很強的鐵質金屬吸力，吸出鐵質金屬顆粒。同時，攪動使得非金屬顆粒上升到篩網傳送帶表面上，較小密度的纖維顆粒分離到較大密度的橡膠顆粒上面，使得較高的低密度纖維顆粒容易從較低的高密度橡膠顆粒通過吸氣分離和清除。吸出的纖維傳送到纖維旋風分離器和袋式集塵室9。
橡膠顆粒清除纖維的要點通過下面的發生在第三纖維清除機構32的工藝步驟來指出。第三纖維清除機構32最好使用離心分離器。通過第二纖維清除機構30進行了鐵質金屬和纖維清除的顆粒引入圓柱形篩網容器，其中設有葉輪。當葉輪旋轉，產生的離心力使得希望的小顆粒通過篩網，並在裝置的底部排出。被阻擋的過大尺寸的顆粒和纖維不能通過篩網，通過單獨的管路排出。
這樣加工的橡膠顆粒流傳送到儲存箱10，其設有計量排放，提供了受控流體。儲存箱10的計量橡膠顆粒流輸送到至少一個冷卻機構12。在圖示的優選實施例中，使用了兩個平行的相同的冷卻機構12和12`，增加了生產能力。
冷卻機構12的特徵是能夠嚴格控制進行處理的橡膠顆粒的溫度。該控制通過控制冷卻劑，最好是低溫流體，來實現。優選的低溫流體是液體氮。還可以使用液態惰性氣體，如液態氬、氖或氦。然而由於液態氮在大氣壓力下具有非常低的溫度，可以較低的成本容易製取，具有比液態惰性氣體優越得多的成本優勢。但是在特定情況下，可使用液態惰性氣體。
低溫流體，通常是液態氮，通過噴嘴、埠，歧管或類似機構以可控體積流量輸送到圓柱形容器13。液態氮大致在入口和出口端之間的中點引入圓柱形容器13。如熱傳輸技術領域的技術人員都知道的，通過循環使用冷蒸發氮氣可使冷卻效率最大化，冷蒸發氮氣來自冷卻橡膠顆粒期間加熱的與從儲存箱10計量引入橡膠顆粒流同時進入容器13的入口端的液體氮。預冷卻使得液體氮初級冷卻的橡膠顆粒流的最終冷卻具有更高的效率。
來自儲存箱10的橡膠顆粒流傳送到旋轉攪動器14，如圖中的橡膠顆粒流16所代表，其速度和橡膠顆粒保持在冷卻機構12的時間受到控制攪動速度的變速轉子15的控制。因此，控制橡膠顆粒進料速率，轉動攪動器的轉子速度和低溫流體體積流量的組合使得可控制離開冷卻機構12的冷卻橡膠顆粒的溫度。如圖所示，冷的蒸發氮氣18循環回到圓柱形容器13的入口，與橡膠顆粒流16同時流入。
冷卻機構12連通到研磨機構20，其設置在圓柱形容器13的下遊端的下遊。冷卻機構12和研磨機構20配合，使得離開圓柱形容器13的精確和希望數量的冷卻橡膠顆粒19流進入研磨機構20。
研磨機構20提供了對進行粉碎橡膠的顆粒尺寸分布的嚴格控制。研磨機構20包括外翻轉錐體22。外翻轉錐體22的內表面23是鋸齒狀的，可用作一般的衝擊研磨機的反彈表面，對應於一般的衝擊研磨機的衝擊表面的是翻轉的錐形表面24，其上設有多個切割刀具25。通過轉子27衝擊表面24可旋轉，如箭頭26指示的旋轉。控制橡膠顆粒尺寸分布可通過調節外翻轉錐體22。外翻轉錐體22可如箭頭29所示上升和下降。外翻轉錐體22上升可增加旋轉刀具25和外翻轉錐體22的鋸齒表面23之間間距。因此取決於希望的顆粒尺寸範圍，外翻轉錐體22可向下移動得到更小尺寸的橡膠顆粒。很明顯，向上移動外翻轉錐體22將導致較大的橡膠顆粒尺寸。
操作中，從冷卻機構12排出的冷凍橡膠顆粒19進入研磨機構20的頂部，在衝擊表面24的刀具25和外翻轉錐體22的鋸齒表面23之間下落。衝擊表面的轉子27以希望的轉速帶動衝擊表面24，對刀具25和鋸齒刃23之間的橡膠顆粒研磨。
在上面討論的和如圖所示的優選實施例中，研磨機構20是錐形的。研磨機構20的結構材料設計成可在低溫條件下工作。在優選實施例中，外支架是鑄造金屬合金，可抵抗低溫操作條件。外翻轉錐體22是可液動取下的，以便進行清潔，正常維修和緊急修理。在優選實施例中，衝擊表面24的旋轉速度大約為1800RPM。設置在錐表面24的刀具25最好是C形，與外翻轉錐體22的內表面23上的鋸齒互補。刀具25可取下，進行磨刀和更換。
研磨機構20的操作從引入進料，如冷卻的橡膠顆粒，開始，進料通過研磨機構20的頂部進入，馬上衝擊一系列的頂部衝擊表面24的水平刀具25。當橡膠顆粒流在研磨機構20以更高的圓周速度向下流時，橡膠顆粒繼續減少顆粒尺寸，因為表面24的水平排列的刀具25的數量沿向下的方向增加。橡膠顆粒流最後從研磨機構20的底部排出。
如上所述，在優選實施例中，為了增加產量，本發明的工藝和裝置可包括平行的相同冷卻機構。在該優選實施例中，如圖所示，設置了平行的研磨機構20`，其與平行的機構20相同。在這個優選實施例中，冷卻機構12`的橡膠顆粒輸送到研磨機構20`如同冷卻機構12的橡膠顆粒產品19輸送到研磨機構20。無論是使用一個或兩個冷卻機構和研磨機構，研磨機構20或20`，20``的橡膠顆粒產品都傳送到乾燥機構35。
乾燥機構35主要是將研磨機構20在研磨操作中產生的橡膠顆粒產品的溫度提高到環境溫度。在優選實施例中，乾燥機構35是旋轉乾燥器，帶有夾帶氣體的機構，最好是空氣，用於清洗乾燥的橡膠顆粒產品。該清洗作用是攪動橡膠顆粒和纖維，通過攪動纖維，較小密度的纖維從橡膠顆粒分離。另外，該纖維傳送到纖維旋風分離器和集塵室9。
最後鐵質金屬和第四纖維清除機構50，用於清除鐵質金屬和纖維，設置在乾燥機構35的下遊。鐵質金屬清除機構50，可接收乾燥機構35的乾燥的橡膠顆粒產品，設置在緊靠乾燥機構35的下遊。在優選實施例中，鐵質金屬清除機構50具有稀土材料鼓狀磁體的形式。
在這個工藝步驟，乾燥的橡膠顆粒最好在振動的篩網上與鐵質金屬顆粒分離，從而金屬顆粒吸到磁鼓而清除。同時，篩網的振動導致了較小密度的纖維與較大密度的橡膠顆粒的密度分離。這樣分離的纖維轉移到纖維旋風分離器和集塵室9。
另一個纖維分離在上面的纖維清除步驟的後面即刻進行。該處理步驟由第五纖維清除機構60進行。纖維清除機構60，在優選實施例中，涉及將無鐵質金屬的橡膠顆粒傳送到離心分離器，其中存在於橡膠顆粒流的纖維清除並傳送到纖維旋風分離器和集塵室9。離心分離器具有與第三纖維清除機構32的離心分離器相同的設計和類似的操作。
上面的介紹指出了多次，本發明的製造粒狀和粉狀橡膠的工藝和裝置包括從橡膠顆粒產品流清除纖維。所述領域的技術人員可理解，本發明的關鍵就在於清除纖維，以便成功製造橡膠產品，尤其是輪胎。因此，基於這個原則，本發明的工藝和裝置的最後步驟是篩選工藝步驟，還涉及到纖維清除。
首先進行的最後篩選操作是將纖維清除機構60出來的橡膠顆粒產品轉移到雙層篩選機構65。雙層篩選機構65包括篩選器，去除過大尺寸的顆粒，以滿足粒狀和/或粉狀橡膠購買者的要求。一般地，未通過美國篩目No.40的顆粒過大不能用於粒狀橡膠。因此，在優選實施例中，篩網設有美國網目No.40。未通過該網目的顆粒循環回到儲存箱10，進行再加工。
通過美國篩目No.40的橡膠顆粒傳送到最後的三層篩選機構70。實際上，在優選實施例中，提供了兩個這樣的篩選機構。在附圖中第二個三層篩選機構用70`表示。
三層篩選機構70可分離顆粒尺寸接受範圍內的橡膠顆粒，以形成粒狀和粉狀橡膠。因此通過設置粗篩網於細篩網的頂部可得到三種不同顆粒尺寸的產品，這是本發明的工藝和裝置的產品。
在優選實施例中，頂層產品由未通過頂層粗篩網的橡膠顆粒構成，顆粒尺寸小於美國篩目No.40但大於美國篩目No.80，篩固No.80是用於三層篩選機構70的優選的粗顆粒尺寸篩網。通過管路71和71`，如果其存在，產品傳送至儲存箱75。傳送至儲存箱是通過氣動機構來實現，如同上面討論的其他兩種產品的傳送。
三層篩選機構70的第二種中間橡膠顆粒包括通過粗篩網但尺寸過大未通過更細篩網的顆粒。在優選實施例中，更細篩網是篩目為美國No.140的篩網。因此被更細篩網阻擋的顆粒通過管道機構72和72`，如果有的話，傳送到儲存箱78。儲存箱78儲存該橡膠顆粒，其顆粒尺寸範圍為通過美國篩目No.80但未通過關國篩目No.140。
第三種橡膠顆粒尺寸產品，代表粉狀橡膠，包括通過更細篩網，篩目為No.140的篩網，的橡膠顆粒。橡膠顆粒用-140表示，是氣動傳送的，通過管路機構73，和73`，如果有的話，傳送到儲存箱80。
還要討論纖維清除，纖維從三層產品通過吸力清除，排出到管路機構，到達纖維旋風分離器和集塵室40。
應當指出，儲存箱75，78和80可設置裝袋和稱量機構(未顯示)，以便運送到這些產品的購買者。
上面給出的實施例是用來說明本發明的範圍和精神。對於所屬領域的技術人員，很明顯，除這些實施例外，還有其他的實施例和示例。這些其他的實施例和示例都在本發明的範圍內。因此，本發明應當只受到所附權利要求的限定。
權利要求
1.一種製造粒狀橡膠和粉狀橡膠的工藝，包括(a)用低溫流體冷卻舊橡膠顆粒預加工流，橡膠顆粒具有預定的顆粒尺寸範圍，其中顆粒的最後冷卻溫度受到控制；(b)研磨所述冷卻的橡膠顆粒流，其中所述研磨的橡膠顆粒的顆粒尺寸分布受到控制；和(c)篩選所述研磨的顆粒流，使之具有希望的粒狀和/或粉狀橡膠顆粒尺寸範圍。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於，所述舊橡膠顆粒是舊汽車輪胎的顆粒。
3.根據權利要求2所述的工藝，其特徵在於，所述工藝包括(i)在取出混入金屬後對橡膠顆粒進行粒化；(ii)從所述粒化的顆粒取出鐵質金屬；和(iii)在進行步驟(a)前同時對所述粒化顆粒篩選和取出纖維。
4.根據權利要求3所述的工藝，其特徵在於，所述工藝包括在所述步驟(iii)後和在所述步驟(a)前從所述篩選出的顆粒取出鐵質金屬和纖維。
5.根據權利要求4所述的工藝，其特徵在於，所述取出纖維步驟包括對高密度橡膠顆粒攪拌所述橡膠顆粒和吸出低密度的纖維。
6.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於，步驟(a)的控制顆粒溫度包括控制所述橡膠顆粒接觸低溫流體的時間。
7.根據權利要求6所述的工藝，其特徵在於，所述控制橡膠顆粒溫度包括控制接觸橡膠顆粒的低溫流體的體積流量。
8.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於，在步驟(b)的控制顆粒尺寸分布包括變化衝擊表面的速度。
9.根據權利要求8所述的工藝，其特徵在於，所述控制顆粒尺寸分布還包括變化所述衝擊表面和回彈表面之間的空間。
10.根據權利要求7所述的工藝，其特徵在於，所述低溫流體是液態氮。
11.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於，所述步驟(b)後的低溫冷卻橡膠顆粒的研磨流乾燥到環境溫度。
12.根據權利要求2所述的工藝，其特徵在於，對所述步驟(b)後的低溫冷卻橡膠顆粒的研磨流進行乾燥，並清除研磨流中的纖維。
13.根據權利要求12所述的工藝，其特徵在於，清除所述橡膠顆粒的乾燥流中的鐵質金屬和纖維。
14.根據權利要求13所述的工藝，其特徵在於，對清除鐵質金屬和纖維的橡膠顆粒流進行篩選，顆粒尺寸超過粒狀橡膠最大顆粒尺寸的橡膠顆粒被清除，其中更多的纖維被清除。
15.根據權利要求14所述的工藝，其特徵在於，清除了過大尺寸顆粒的顆粒篩選出位於粒狀和粉狀橡膠的顆粒尺寸範圍內的三種橡膠顆粒尺寸。
16.根據權利要求15所述的工藝，其特徵在於，所述橡膠顆粒包括第一顆粒尺寸範圍的顆粒，顆粒通過美國篩目No.40但未通過美國篩目No.80；第二顆粒尺寸範圍的顆粒，顆粒通過美國篩目No.80但未通過美國篩目No.140；第三顆粒尺寸範圍的顆粒，顆粒通過美國篩固No.140。
17.一種製造粒狀和粉狀橡膠的裝置，包括冷卻機構，用於冷卻舊橡膠顆粒預加工流，橡膠顆粒具有預定的顆粒尺寸範圍，冷卻機構設有引入所述舊橡膠顆粒預加工流和低溫流體的機構，將所述橡膠顆粒冷卻到預定溫度；研磨機構，用於將所述冷卻到預定溫度的橡膠顆粒研磨到預定顆粒尺寸範圍；和篩選機構，用於分離所述研磨的橡膠顆粒，使其具有希望的粒狀和/或粉狀橡膠顆粒尺寸範圍。
18.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述舊橡膠顆粒是舊的汽車輪胎顆粒。
19.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括金屬探測機構，用於清除初次加料的舊橡膠顆粒中的混入金屬；初級粒化機構，用於粒化所述初次加料的橡膠顆粒；第一鐵質金屬清除機構，其設有纖維清除機構，用於從所述粒化橡膠清除鐵質金屬和纖維；和初級篩選機構，其設有纖維清除機構，用於篩選所述粒化顆粒，所有的機構設置在所述冷卻機構的上遊。
20.根據權利要求19所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括二次粒化機構，用於粒化未通過初級篩選機構的橡膠顆粒；和預加工橡膠顆粒箱，用於保持所述初級和二次粒化機構排出的橡膠顆粒。
21.根據權利要求20所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括第二鐵質金屬和纖維清除機構，用於從預加工橡膠顆粒箱出來的所述預加工橡膠顆粒清除鐵質金屬和纖維。
22.根據權利要求21所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括第三纖維清除機構，用於從所述第二鐵質金屬和纖維清除機構出來的橡膠顆粒中清除纖維。
23.根據權利要求22所述的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括纖維旋風分離器和集塵室，保存被所有纖維清除機構清除的纖維。
24.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括不規範的袋式輸送箱，用於引入不規範的舊橡膠顆粒到初級篩選和纖維清除機構，其中所述不規範的舊橡膠顆粒經過篩選，清除了過大顆粒和存在於所述不規範舊橡膠顆粒的纖維，所述箱和初級篩選和纖維清除機構設置在所述冷卻機構的上遊。
25.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括預加工袋式輸送箱，用於引入預加工舊橡膠顆粒，篩選出尺寸大於粒狀和粉狀橡膠範圍的顆粒，並清除鐵質金屬和纖維；和第二鐵質金屬和纖維清除機構，用於從所述袋式輸送箱的所述預加工舊橡膠顆粒中清除鐵質金屬和纖維；和第三纖維清除機構，用於從離開所述第二鐵質金屬和纖維清除機構的橡膠顆粒清除纖維。
26.根據權利要求22所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括帶有測量排放的儲存箱，用於儲存從所述第三纖維清除機構排出的橡膠顆粒，所述預加工舊橡膠顆粒從儲存箱輸送到所述冷卻機構。
27.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述冷卻機構包括設有機構的圓柱形容器，機構用於控制引入低溫流體和控制所述預加工舊橡膠顆粒流與所述低溫流體的接觸時間。
28.根據權利要求27所述的裝置，其特徵在於，所述受控接觸時間通過可變速螺旋推進器提供，其設置在所述圓柱形容器內，橡膠顆粒設置在推進器上。
29.根據權利要求18所述的裝置，其特徵在於，所述研磨機構包括機構，其可引入所述冷卻的預加工橡膠顆粒流到速度可控的衝擊表面和外翻轉表面之間。
30.根據權利要求29所述的裝置，其特徵在於，所述速度可控的衝擊表面設置了多個可更換的刀具，外翻轉錐體設有與所述預加工橡膠顆粒流接觸的內表面，其包括鋸齒狀表面。
31.根據權利要求30所述的裝置，其特徵在於，所述外翻轉錐體可沿垂直方向移動，其中衝擊表面和外翻轉錐體的鋸齒表面之間的體積可增加或減少。
32.根據權利要求17所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括乾燥機構，用於乾燥研磨的低溫冷卻的橡膠顆粒流到環境溫度。
33.根據權利要求32所述的裝置，其特徵在於，所述乾燥機構是旋轉乾燥器，帶有含氣體的流體，分離低密度纖維和高密度橡膠顆粒。
34.根據權利要求27所述的裝置，其特徵在於，所述低溫流體是液態氮，所述冷卻機構設置管路機構，用於冷卻所述橡膠顆粒產生的蒸發氮氣進行循環，因此所述蒸發的氮氣流與所述預加工的橡膠顆粒流同時流入所述冷卻機構。
35.根據權利要求32所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括最後的鐵質金屬和第四纖維清除機構，設置在所述乾燥機構的下遊，用於從乾燥的橡膠顆粒清除鐵質金屬和纖維。
36.根據權利要求35所述的裝置，其特徵在於，所述最後的鐵質金屬和第四纖維清除機構設置在所述乾燥機構的下遊，包括設置在振動展開篩網的磁分離器，清除所述篩網下面的所述鐵質金屬，和清除所述篩網上的纖維。
37.根據權利要求36所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括第五纖維清除機構，設置在最後鐵質金屬和第四纖維清除機構下遊，用於從離開最後鐵質金屬和纖維清除機構的橡膠顆粒清除纖維。
38.根據權利要求37所述的裝置，其特徵在於，所述第五纖維清除機構包括離心篩選器，其中輕的纖維清除到纖維旋風分離器和集塵室。
39.根據權利要求36所述的裝置，其特徵在於，所述裝置包括雙層篩選機構，設置在所述第五纖維清除機構的下遊，用於清除尺寸超過粒狀和粉狀橡膠尺寸範圍的橡膠顆粒。
40.根據權利要求39所述的裝置，其特徵在於，所述過大尺寸的顆粒循環回到計量排放儲存箱，所述儲存箱下遊連通所述冷卻機構；通過所述雙層篩選機構的顆粒傳送到三層篩選機構。
41.根據權利要求40所述的裝置，其特徵在於，所述三層篩選機構包括頂層的美國篩目No.80，可保持通過美國篩目No.40的顆粒，保持在頂層篩目的顆粒通過設置的機構可傳送到粒度為美國篩目No.40到No.80的橡膠粒狀顆粒儲存箱；和底層美國篩目No.140，保持在所述底層篩目的顆粒通過設置的機構傳送到粒度為美國篩目No.80到No.140的橡膠粒狀顆粒儲存箱；通過所述底層篩目的顆粒通過設置的機構傳送到粒度小於美國篩目No.140的粉狀橡膠儲存箱。
42.根據權利要求41所述的裝置，其特徵在於，通過氣動機構實現傳送到所述儲存箱。
全文摘要
提出了製造粒狀橡膠和粉狀橡膠的工藝和裝置。該工藝和裝置包括通過冷卻機構進行冷卻步驟，其中溫度或低溫冷卻預加工橡膠顆粒受到控制。該工藝和裝置還包括通過研磨機構進行研磨步驟，其中研磨度以及產品顆粒尺寸範圍受到控制。
文檔編號B02C23/16GK1902034SQ200480040236
公開日2007年1月24日 申請日期2004年11月16日 優先權日2003年11月17日
發明者A·M·查龍, P·J·瓦茲尼斯, G·W·梅科特 申請人:利哈伊技術有限責任公司