[发明专利]利用液氮内循环式回收冷能方法生产精细橡胶粉的工艺

说明书

本发明属于一种用废旧轮胎加工精细橡胶粉的生产工艺，适用于轮胎的切割、清理、粉碎。加工成精细橡胶粉。

汽车这种交通工具已遍布世界各个国家与地区，有人就有汽车。而汽车轮胎的磨损、更换频繁的进行，使废弃轮胎已对地球自然环境造成严重的污染，而且浪费着大量的自然资源。如果把大量的废旧轮胎进行破碎加工成精细粉末，第一可以处理这种轮胎的黑色污染；第二可以变废为宝，精细胶粉可以做为高级添加剂加入塑料、水泥、沥清……成为新型材料改善其特性、扩大用途。这种处理废旧轮胎的想法，西方国家早在七十年代就开始了研究。70至80年代，废旧轮胎经过破碎只能达到45目～60目，生产率也极低。而90年代开始了精细胶粉的研究，出现了俄罗斯常温下挤压破碎机械处理法生产80目以下胶粉。我国曾购买过数台设备(山西、辽宁)均不能连续生产。原因是在挤压时产生大量高温使橡胶粘结，无法生产。其次，美国采用液氮处理粗橡胶颗粒，然后进行磨碎达到120目以上的精细胶粉的工艺成功。我国徐州引进一套设备，由于磨碎部分的设备排热不畅，也无法连续生产，粘磨严重。由于工艺的不完善，耗电量较大，是由于原理虽然是成功的，但工艺不完善的结果。

国内现有水冷工艺，也是有高温产生，有二次空气污染。另一种现象是工艺设备简单、耗电量大。总之，关于废旧轮胎再生处理，有常温、水冷、液氮深冷。方法很多，目前看来以液氮处理较理想，但由于采用工艺及设备不同，大多数均在探讨和摸索之中。

本发明制定了一套从粗至细粉碎废旧轮胎的工艺，工艺分两部分：

第一部分：在常温下对整条汽车轮胎进行切圈、粗切、清洗、粗碎、除织物、除金属物、细碎、分选，主要采用了激光切圈机把轮胎的钢圈切除，将切圈后的整条轮胎放入粗切机内。切成25mm×25mm的胶块，进行清洗，再用一台中碎机把25mm×25mm的胶块压碎成5目～10目的胶粒，此时已把轮胎中的纤维、钢丝搓离橡胶，游离在胶粉中。用风选分离出纤维团，再采用磁分离机，选出混在胶粉中的细钢丝和金属物。将5目～10目的胶粉送入细碎机经细碎后胶粉成为20目～40目的常温胶粉。

第二部分：输入常温20目～40目的粗胶粉到两台专用预冷罐内进行液氮冷却至-55℃，将其输入-80℃～-100℃的深冷专用主体罐内进行液氮深冷处理，这时粗橡胶颗粒已达玻璃体状态，可以输入专用冷磨内进行精细粉碎。出来的产品是80～120目的精细胶粉(下称产品)由气体输送把产品输入第4号混合罐内与粗胶粉进行热交换，完毕粗胶粉温度降至X₄℃输入专用预冷罐，进一步预冷。而混合罐中热交换过的X₄℃产品输入到3号混合罐内与2号专用混合罐来的粗胶粉进行热交换，达到X₃℃低温，再把达到X₃℃低温的产品胶粉输入到2号专用混合罐内而达到X₃℃的粗胶粉输入到4号罐内。X₃℃的产品胶粉在2号混合罐内与1号专用混合罐来的粗胶粉进行热交换。2号专用混合罐内温度达到X₂℃低温。将X₂℃温度的产品胶粉输入到1号专用混合罐内，将X₂℃温度的粗胶粉输入到3号专用混合罐内，而在1号罐内X₂℃产品胶粉与常温粗胶粉热交换，罐内温度达到X₁℃时，X₁℃粗胶粉输入2号专用混合罐。而X₁℃产品胶粉已经把自身含的低温绝大部分给了常温粗胶粉，而自身达到了零上温度，从而形成了整个系统的冷循环，充分的利用了液氮的冷量。回收了精细粉碎工艺去的大量液氮冷量，节约了能源，这是一个非常先进的节能工艺，也实现了深冷环境下的连续精细粉碎过程。由于在冷磨精细加工过程中，在磨碎中实行了液氮内循环带走加工过程产生的热量，从而保证了冷磨精细加工的连续生产。

利用液氮内循环式回收冷能方法

生产精细橡胶粉工艺流程图

1.激光切圈2.粗切3.清洗 4.除水 5.中碎6.风选

7.磁选    8.细碎9.风选 10.磁选11.储存

I、I号混合热交换器     II、II号混合热交换器

III、III号混合热交换器 IV、IV号混合热交换器

一、预冷二、深冷处理三、冷磨