低温粉碎法之液氮粉碎法

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产系统。该系统具有独特的冷能交换 （冷热交换） 装置， 通道沸腾式预冷、 深冷装置， 多级冷 能回收、 贮存、 循环补充使用装置， 使液氮的冷能得到充分有效的利用。由于采用了多级冷 能循环利用技术， 使得 !" 型液氮冷冻法利用废轮胎制造微细胶粉生产装置， 每生产 #$% 微 细胶粉消耗液氮 & ’ ()$%， 达到了国际先进水平。经查证， 国际上同类液氮冷冻法制造微细胶 粉液氮消耗一般在 & ’ *$% 以上。由于液氮消耗大幅度降低， 从而使得微细胶粉的生产成本 大幅降低， 进而降低销售价格， 这对于今后推广微细胶粉的应用将产生重大推动力。 见图 ) + #(。 !" 型液氮冷冻法微细橡胶粉生产系统工艺流程图，
美国 标 准 B 目 !!2 !62 !67 !42
颗粒 大 小 B ! !42 !!. !!4 !2.
日本 标 准 B 目 !4! !1A !1. !77
德国标准 （ B ?5 ）
6
孔B
! - CC2 6 - 642 6 - 162 6 - A!2
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德国 标 准 ! （孔 ! "#$） ’*% )*% .*. +’ * ’ $$ * ’ &( * & &. * % ’( %( * $ -. * + +$$ +,( +’. +.( $,$)& &+, &’) &-’%( %’’ )%( ..( + * ’’(
美国 标 准 ! 目 +,( +’( +%( +)( +)’ +-( $(( $&( $,( $’( $)( &(( &$’ ,(( ’(( %(( -(( + * ((( + * &,( $ * ((( ’ * ((( - * ((( +( * (((
按废橡胶加工方式液氮冷冻方法可分为二类： 一类是先对废轮胎进行前处理 （即割除胎 圈和切割胎面） ， 然后进行液氮冷冻粉碎； 另一类不预先进行废轮胎的预处理， 直接对废轮胎 进行液氮冷冻粉碎。前者工艺较复杂， 但废轮胎可以粉碎得很细。第二种工艺简单， 可直接 粉碎整个钢丝子午线轮胎， 但液氮消耗高， 胶粉粒度受限。 几种液氮冷冻粉碎废橡胶的典型方法介绍如下。 （!） 美国 "## 粉碎方法 美国 "## （"$%&$ #’()%*+ #&(, - ） 公司是世界上最早开发冷冻 粉碎工艺的先驱之一， 曾开发过聚氯乙烯、 尼龙、 环氧树脂等的冷冻粉碎机， !./! 年又开发 了废橡胶的冷冻粉碎方法， 其工艺过程基本上分两条线， 一条线无预处理， 一条线有预处理。 无预处理时， 全部粉碎过程在冷冻状态下进行。首先将废橡胶送入液氮冷冻装置中， 冷 冻到 0 !123 以下， 接着进行冲击破碎， 然后用分离装置筛除金属和纤维， 将废胶块送入粉碎 装置， 在冷冻下进行粉碎， 再进入流体能型粉碎机， 在冷冻下细碎。从粗碎机出来的胶粒通 过低温筛分装置， 筛出的粗粒再返回粗碎机继续粉碎。 有预处理时， 粉碎工艺的一部分在常温下进行， 首先将去除胎圈的废轮胎送入破碎机中 粗碎， 经磁选器除去金属后， 送入冷却装置或直接送入细碎机， 进行冷冻粉碎， 再经过磁选器 和筛分装置， 分离出金属和纤维， 最后送入旋风分离器分离出纤维。 （467 目） 以下的胶粉， 根据最有权威橡胶加工研究 用 "## 冷冻粉碎方法可获得 2 - 2455 所 85%9:+(， 在胶料中添加 72 份以下、 粒度为 2 ;’)&(9<(%+= >$? - 对 "## 胶粉研究的结果表明， （/2 目） 的 "## 胶粉， 其硫化胶物理性能几乎不降低。!./! 年 "## 公司对其生产的胶 655 粉成本分析结果表明， 由于液氮消耗高 （生产 ! <@ 胶粉约消耗液氮 !<@） ， 致使成本较高， 但 如果采用预处理方式， 生产成本有所降低。 （6） 日本关西环境开发株式会社粉碎方法 !.// 年日本关西环境开发株式会社得到净化 日本中心的赞助， 在大阪投资 A 亿日元， 建成了轮胎循环中心， 这是一个实验工厂， 主要通过 运行考核其技术性和经济性， 该实验工厂胶粉生产能力每年为 /2229， 其中常温粉碎能力最 高， 为 !722<@ B :， 冷冻粉碎能力为 .C2<@ B :。 该粉碎方法的特点是常温粉碎和冷冻粉碎并用。常温粉碎采用日本 #D# 工艺， 从而降 低了生产成本， 整套设计自动化和机械化程度很高， 采用了最新技术， 对噪声、 振动、 粉尘、 臭 气采取了充分的防治措施。常温粉碎采用辊式粉碎机。冷冻粉碎采用高速冲击式锤磨机。 胶粉粒度分布为： 以上无； 2 - 6./55， 2 - 6./ E 2 - 6!255 占 47F ； 2 - 6!2 E 2 - !1.55 占 46F ； 2!1.55 以下占 44F 。胶粉粒径与筛网目数对照见表 6 0 !!。
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பைடு நூலகம்
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低温粉碎法之液氮粉碎法
低温粉碎是利用液氮冷冻或空气涡轮膨胀式冷冻， 使废橡胶制品冷至玻璃化温度以下， 然后用锤式粉碎机或盘式粉碎机粉碎。
液氮由空气分离制取， 原料资源丰富， 能够大量生产， 成本也比较低。另外， 液氮可以直 接输入粉碎机内， 从而减少了预冷时间， 简化了装置。由于液氮冷冻粉碎有以上优点， 预计 今后的冷冻粉碎仍然主要使用液氮。
表 6 0 !! 美 国 标 准B 目 6 4 1 7 颗粒 大 小 B ! !!!22 /2.2 7!A22 1212 日本 标 准 B 目 6-1 4-A 1-C A !-1 6-7 4-. 胶粉粒径与筛网目数对照
德国 标 准 B （孔 B ?56）
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德国标准 （ ! "# ）
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为了降低液氮消耗， 有的公司对液氮冷冻粉碎机进行了开发， 除去上述的齿盘式冷粉碎 机以外， 还有德国的 /01234 旋风式冷冻粉碎机。 /01234 公司 /5 型旋风式冷冻粉碎机的基 本构造是， 由带有合金刀具的锥形转子和带有齿形耐磨衬板的定子构成， 主轴以 +$((3 ! #67 的高速旋转。其工艺过程是， 将 & 8 ’## 的胶粒送入回收的液氮装置中冷却到 9 +(: ， 然 后， 送入装有液氮的螺旋器中冷冻到 9 +((: ， 最后投人旋风粉碎机中， 胶粒通过转子和定子 间隙时， 被粉碎成超细胶粉， 最细可达 ( * (%&## （$,( 目） ， 生产 +;1 胶粉消耗液氮 ( * ’;1 以 下。 另外， 德国的 <=>?@ 公司近几年来致力于液氮粉碎工艺的改进， 取得了显著成绩， 生产 已利用该工艺在捷克、 乌克兰和日本建厂。 +;1 胶粉的液氮消耗也接近 ( * ’;1。目前， 青岛绿叶橡胶有限公司最近开发成功 AB 型液氮冷冻法利用废轮胎制造微细胶粉生产 装置， 该装置设计能力年产 -( 8 $(( 目微细胶粉 ’(((C， 综合产量 -(((C， 处理废轮胎 +$ (((C。 采用液氮冷冻法利用废轮胎制造微细胶粉的技术关键是如何降低液氮消耗量， 该公司 抓住这一技术关键， 与深圳机电技术研究所合作， 终于开发成功这一具有国际领先水平的生
图 ) + #(
!" 型液氮冷冻法微细胶粉生产工艺流程图