專利名稱：廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及廢舊橡膠回收加工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種廢橡膠粉斷硫塑化 的物料熱反應(yīng)裝置。
背景技術(shù)：
目前，由于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(chǎn)的主要環(huán)節(jié)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后，在一定溫度下加熱并保溫一段時(shí)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(gè)重要環(huán)節(jié)。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(yīng)裝置和冷卻裝置，熱反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)形式很多，一般采用螺旋輸送裝置，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(yīng)裝置為雙螺旋輸 送裝置，且螺旋輸送裝置外側(cè)設(shè)有加熱裝置，但此專利中公開的熱反應(yīng)裝置只有一個(gè)塑化 單元，且沒有控制裝置來控制內(nèi)部雙螺旋輸送料桿的轉(zhuǎn)速，兩個(gè)螺旋輸送料桿轉(zhuǎn)速相同，這 種熱反應(yīng)裝置物料反應(yīng)路程短，導(dǎo)致硫化橡膠粉塑化不完全，同時(shí)兩個(gè)螺旋輸送料桿轉(zhuǎn)速 相同，使得物料在熱氧化反應(yīng)塑化過程中運(yùn)動存在死角，這部分物料停留時(shí)間太長而碳化。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是鑒于上述情況提出的，其目的在于提供具有單個(gè)或多個(gè)塑化單元的 熱反應(yīng)裝置，塑化單元能差動進(jìn)料，當(dāng)塑化單元為多個(gè)時(shí)，各塑化單元都有單獨(dú)的熱油循環(huán) 加熱系統(tǒng)，并由導(dǎo)熱油集中加熱系統(tǒng)提供熱油加熱，同時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)要求塑化單元可自由搭 配、靈活布置。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反 應(yīng)裝置，其特征在于所述熱反應(yīng)裝置包括單個(gè)或多個(gè)塑化單元，所述塑化單元的一端設(shè)置 進(jìn)料口，另一端設(shè)置出料口，當(dāng)所述塑化單元為多個(gè)時(shí)，所述塑化單元豎向間距排列，相鄰 的所述塑化單元的進(jìn)料口和出料口連通，所述塑化單元外側(cè)各設(shè)置一加熱裝置。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征各所述塑化單元包括兩個(gè)螺旋輸送 料桿，所述螺旋輸送料桿均由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動，所述電氣控制裝置控制所述螺旋輸送料桿 的轉(zhuǎn)速實(shí)行差動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差值范圍為0. 2 0. 8r/min。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述塑化單元數(shù)量為1 16個(gè)，當(dāng)數(shù) 量超過4個(gè)時(shí)，每3 4個(gè)所述塑化單元豎向間距排列并橫向組合，相鄰所述塑化單元豎列 之間設(shè)置物料保溫提升裝置。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述加熱裝置為導(dǎo)熱油循環(huán)加熱裝置。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征各所述加熱裝置連接于一導(dǎo)熱油集中加熱系統(tǒng)。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述熱反應(yīng)裝置為螺旋輸送裝置。進(jìn)一步地，本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特征所述熱反應(yīng)裝置連接有電氣控制裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1、本實(shí)用新型提供的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，包括單個(gè)或多個(gè)塑化 單元，多個(gè)塑化單元時(shí)，豎向間距排列，相鄰塑化單元進(jìn)、出料口連通延長了反應(yīng)路程，使塑 化反應(yīng)充分、均勻；同時(shí)，塑化單元模塊化設(shè)計(jì)可使塑化單元的數(shù)量根據(jù)用戶對產(chǎn)品不同的 斷硫深度和產(chǎn)量進(jìn)行自由搭配，以充分降低單位產(chǎn)量的設(shè)備造價(jià)和產(chǎn)品生產(chǎn)成本，采用豎 向間距排列，既可對設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展，又方便維護(hù)檢修。2、將差動原理運(yùn)用到熱反應(yīng)裝置的雙螺旋輸送料桿上，對物料相互搓磨，起到充 分?jǐn)嚢枰约白郧謇砺菪~片的作用，同時(shí)將熱反應(yīng)裝置內(nèi)物料充分分散，使其不停地?cái)嚢瑁?物料溫度充分均勻上升；防止膠料在熱氧化反應(yīng)過程中運(yùn)動存在死角，并且避免硫化膠粉 在反應(yīng)裝置內(nèi)停留時(shí)間太長發(fā)生裂解或碳化，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。3、采用豎向間距設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，占地面積小。

圖1為本實(shí)用新型廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中熱反應(yīng)裝置雙螺旋差動自清潔原理圖；圖中1、塑化單元；2、雙螺旋輸送料桿；3、進(jìn)料口 ；4、出料口 ；5、進(jìn)出料口 ；6、溫 度檢測數(shù)據(jù)采集點(diǎn)；7、熱油加熱分管；8、導(dǎo)熱油系統(tǒng)；9、保溫料箱；10、出料口 ；Vl、V2 兩根 螺旋料桿的轉(zhuǎn)速。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本實(shí)用新型廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，熱反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)形式很多， 本實(shí)施例采用螺旋輸送裝置，其包括單個(gè)或多個(gè)塑化單元1，塑化單元1 一端設(shè)置進(jìn)料口 3， 另一端設(shè)置出料口 4，當(dāng)塑化單元1為多個(gè)時(shí)，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(jìn)料口 3連通，連接處形成進(jìn)出料口 5。每個(gè)塑化單元1內(nèi)均設(shè)有雙 螺旋輸送料桿2，物料從廢橡膠粉斷硫塑化裝置中上料裝置的出料口進(jìn)入保溫料箱9，然后 通過熱反應(yīng)裝置的第一個(gè)塑化單元1的進(jìn)料口 3進(jìn)入第一個(gè)塑化單元1，物料在塑化單元1 內(nèi)的雙螺旋輸送料桿2的輸送下，從處于塑化單元1另一端的出料口 4進(jìn)入下一個(gè)塑化單 元的進(jìn)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(yīng)裝置內(nèi) 塑化反應(yīng)完全后，通過最后一個(gè)塑化單元一端的出料口 10進(jìn)入冷卻裝置，冷卻后得到塑化 橡膠粉。當(dāng)塑化單元1為多個(gè)時(shí)，熱反應(yīng)裝置實(shí)現(xiàn)了模塊化的組裝形式，可以根據(jù)不同的 產(chǎn)品工藝及產(chǎn)量使用不同的模塊數(shù)量，增加塑化單元的數(shù)量，能大大提高硫化橡膠粉的塑 化反應(yīng)速率。塑化單元1的個(gè)數(shù)與塑化反應(yīng)速率的關(guān)系計(jì)算如下由于膠料反應(yīng)的特性，同一種膠粉和助劑在熱反應(yīng)裝置的塑化單元1中的停留時(shí)間是定值，設(shè)定為t，設(shè)塑化單元1個(gè)數(shù)為n，每個(gè)塑化單元1的長度為L，當(dāng)增加了一 個(gè)塑化單元1后，則單元數(shù)為n+1。根據(jù)螺旋輸送速度公
當(dāng)增加一個(gè)塑化單
元1時(shí)，則
所以在膠粉和助劑在總反應(yīng)裝置內(nèi)時(shí)間一定的情況下，增加塑 化單元1會使運(yùn)動路程和運(yùn)動速度成線性比例增大。因?yàn)樗芑瘑卧?的運(yùn)動截面積相差 很微小，可以假定為一個(gè)定值3，則根據(jù)容積計(jì)算公式
,通過公式對比可知，效率提高了 另外，每個(gè)塑化單元1配備多個(gè)溫度檢測數(shù)據(jù)采集點(diǎn)6，通過中央集成控制來完成 溫度的定量控制；熱反應(yīng)裝置外側(cè)設(shè)有加熱裝置，加熱裝置的結(jié)構(gòu)形式很多，可采用電加熱 或?qū)嵊图訜嵫h(huán)裝置等，由于導(dǎo)熱油加熱比較均勻，本實(shí)施例采用導(dǎo)熱油集中加熱的方 法，各塑化單元1的外側(cè)均連接一熱油加熱分管4形成單獨(dú)的熱油加熱循環(huán)系統(tǒng)，各熱油加 熱分管7由總的導(dǎo)熱油系統(tǒng)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(yīng)，從而加快了反應(yīng)速度，大大提高了生產(chǎn)效率，因此塑化反應(yīng)單元模塊化對于生產(chǎn)效 率的提高有著至關(guān)重要的作用；然而由于熱反應(yīng)裝置各塑化單元1采用豎向間距排列，若 塑化單元1設(shè)置的數(shù)量太多，勢必增大了設(shè)備的整體高度，對設(shè)備的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及廠房的 規(guī)模會有相應(yīng)的要求，一般塑化單元1數(shù)量為1 16個(gè)較為合適，當(dāng)數(shù)量超過4個(gè)時(shí)可以 采取每3 4個(gè)單元豎向排列并依次橫向組合，其間增加一個(gè)物料保溫提升裝置即可。本 實(shí)施例中塑化單元1數(shù)量為3個(gè)。熱反應(yīng)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桿2的轉(zhuǎn) 速，實(shí)現(xiàn)其差動進(jìn)料。不論單個(gè)或多個(gè)塑化單元1，其每個(gè)螺旋輸送料桿2由獨(dú)立的電機(jī)傳 動，差動進(jìn)料可使螺旋輸送料桿2在輸送反應(yīng)物料時(shí)具有自清潔功能。圖2所示為熱反應(yīng)裝置雙螺旋輸送料桿2差動自清潔原理圖。狀態(tài)I為初始狀態(tài)， 此時(shí)，螺桿a的轉(zhuǎn)速為V1,螺桿b的轉(zhuǎn)速為v2，且V1 > V2,轉(zhuǎn)速差值范圍為0. 2 0. 8r/min 本實(shí)施例中，取V1 = 10. 5r/min,v2 = 10r/min,由于螺桿a大于螺桿b的轉(zhuǎn)速，則二者的螺 旋葉片按一定規(guī)律相互接近，螺桿a先接近螺桿b ；當(dāng)螺旋葉片即將接觸時(shí)，即達(dá)到狀態(tài)II， 此時(shí)連接于熱反應(yīng)裝置的紅外檢測裝置檢測到信號并傳遞給電氣控制裝置，電氣控制裝置 發(fā)出指令控制轉(zhuǎn)速變化，使螺桿a的轉(zhuǎn)速改為V2，螺桿b的轉(zhuǎn)速改為V1，達(dá)到狀態(tài)III，此時(shí) 即將接觸的螺旋葉片遠(yuǎn)離對方，運(yùn)動一段時(shí)間后，二者的螺旋葉片再一次按一定規(guī)律相互 接近，此時(shí)螺桿b先接近螺桿a，達(dá)到狀態(tài)IV，此時(shí)紅外檢測裝置再次檢測到信號并傳遞給 電氣控制裝置，電氣控制裝置發(fā)出指令控制轉(zhuǎn)速變化，達(dá)到狀態(tài)V，即二者轉(zhuǎn)速恢復(fù)至初始 狀態(tài)I，如此往復(fù)差動進(jìn)料，對螺旋葉片間的物料相互搓磨，起到充分?jǐn)嚢枰约白郧謇砺菪?葉片的作用，同時(shí)將反應(yīng)裝置內(nèi)物料充分分散，使其不停地?cái)嚢?，以達(dá)到物料溫度的充分均 勻上升，兩個(gè)螺旋料桿差動旋轉(zhuǎn)，還可以防止膠料在熱氧化反應(yīng)過程中運(yùn)動存在死角，并且 避免硫化膠粉在反應(yīng)裝置內(nèi)停留時(shí)間太長而碳化，紅外檢測裝置結(jié)合電氣控制裝置又能有 效控制螺旋轉(zhuǎn)速變化，防止其接觸損壞螺旋料桿。當(dāng)然，檢測裝置也可以采用其它方式，如 激光、轉(zhuǎn)速、角度和凸輪等。[0026]電氣控制裝置的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了自動控制和連續(xù)生產(chǎn)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對本實(shí)用新型作其它形式 的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同 變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí) 質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述熱反應(yīng)裝置包括單個(gè)或多個(gè)塑化單元，所述塑化單元的一端設(shè)置進(jìn)料口，另一端設(shè)置出料口，當(dāng)所述塑化單元為多個(gè)時(shí)，所述塑化單元豎向間距排列，相鄰的所述塑化單元的進(jìn)料口和出料口連通，所述塑化單元外側(cè)各設(shè)置一加熱裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于各所述 塑化單元包括兩個(gè)螺旋輸送料桿，所述螺旋輸送料桿均由獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動，所述電氣控制 裝置控制所述螺旋輸送料桿的轉(zhuǎn)速實(shí)行差動旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速差值范圍為0. 2 0. 8r/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述塑 化單元數(shù)量為1 16個(gè)，當(dāng)數(shù)量超過4個(gè)時(shí)，每3 4個(gè)所述塑化單元豎向間距排列并橫 向組合，相鄰所述塑化單元豎列之間設(shè)置物料保溫提升裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述加 熱裝置為導(dǎo)熱油循環(huán)加熱裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于各所述 加熱裝置連接于一導(dǎo)熱油集中加熱系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述熱 反應(yīng)裝置為螺旋輸送裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述熱 反應(yīng)裝置連接有電氣控制裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提出了一種廢橡膠粉斷硫塑化的物料熱反應(yīng)裝置，包括單個(gè)或多個(gè)塑化單元，且內(nèi)部雙螺旋輸送裝置各螺旋料桿采用差動進(jìn)料，塑化單元為多個(gè)時(shí)，采用豎向間距排列，各塑化單元有獨(dú)立的加熱裝置，加熱時(shí)間短，反應(yīng)充分，各螺旋料桿采用差動進(jìn)料使其具有自清潔功能，同時(shí)塑化單元采用模塊化設(shè)計(jì)可以根據(jù)用戶對產(chǎn)品不同的斷硫深度對塑化單元進(jìn)行自由搭配，以充分降低設(shè)備造價(jià)和產(chǎn)品生產(chǎn)成本，采用豎向間距分布結(jié)構(gòu)，既可對設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)展，又方便維護(hù)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(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者宋廣軍, 尤雙權(quán) 申請人:姜維;袁紅利