(1)常溫粉碎:主要是機(jī)械強(qiáng)力剪切粉碎,再依靠生產(chǎn)線的特殊裝置分離金屬和纖維,出粒均勻。若粉碎至60~80目成為活化膠粉,可以不用脫硫直接使用。
(2)冷凍粉碎:用渦輪膨脹制冷使廢輪胎成為玻璃狀體,冷凍裂化粉碎,再用其它裝置均細(xì)和去除金屬、纖維。
(3)爆炸粉碎:在堅(jiān)固的倉(cāng)內(nèi)用炸藥產(chǎn)生的爆破力和熱能粉碎,再用其它裝置均細(xì)和去除金屬、纖維。
(4)擠壓粉碎:用超大噸位液壓機(jī)碾壓使廢輪胎從特制的篩孔中擠壓成粒,主要用于廢膠、斜交胎等不含金屬的膠類,由于擠壓過(guò)程中產(chǎn)生較大的熱能,膠粒溫度較高,但出粒均勻。
以上技術(shù)工藝各有所長(zhǎng),但從效率、能耗、價(jià)格、安全、環(huán)保等方面評(píng)估,常溫粉碎從目前的市場(chǎng)條件來(lái)看是最受歡迎的。這里重點(diǎn)介紹一下常溫粉碎機(jī)類中的一種頗具特色的粉碎機(jī)—多功能組合式塑膠粉碎機(jī),經(jīng)過(guò)幾年的改進(jìn)和試驗(yàn),1998年已取得了國(guó)家專利,它與市場(chǎng)上同類產(chǎn)品相比在諸多方面有較大的優(yōu)勢(shì),是一種值得推廣的高效節(jié)能低噪裝備。
1、立式多級(jí)粉碎的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)
多功能組合式塑膠粉碎機(jī)的最大優(yōu)勢(shì)是它的單機(jī)多級(jí)粉碎,一是大大降低了能耗;二是把傳統(tǒng)的開(kāi)放式粉碎變?yōu)榉忾]式,大大降低了噪音,改善了車間環(huán)境條件;三是一臺(tái)機(jī)可抵幾臺(tái)機(jī)的產(chǎn)出量且設(shè)備占地面積大為減少。
(1)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
主機(jī)為立式結(jié)構(gòu),分上下兩倉(cāng),中間用隔板分開(kāi).上倉(cāng)為粗碎機(jī)構(gòu),下倉(cāng)為中碎機(jī)構(gòu)。上下兩倉(cāng)分別由上、下主體,上、下刀架,上、下定刀,上、,下篩網(wǎng)和上、下密封罩組成。上主體與隔板固定,構(gòu)成一個(gè)牢固的整體。上、下定刀的數(shù)量根據(jù)機(jī)型的大小和所需粉碎的粒度而定。上、下定刀外側(cè)周邊分別裝有粗、細(xì)篩網(wǎng),在上、下主體的外側(cè)分別裝有密封罩,在密封罩和篩網(wǎng)之間形成自然排料腔。階梯式動(dòng)刀由一根傳動(dòng)軸帶動(dòng),動(dòng)刀體有多種幾何棱體,每個(gè)棱體均裝有一把動(dòng)刀,其刀具規(guī)格視粉碎物料大小而定。
(2)工作原理
舉廢輪胎粉碎為例(非子午胎),工作時(shí),上倉(cāng)動(dòng)刀直接切入由輔機(jī)送來(lái)的條狀胎料,并強(qiáng)制旋進(jìn)工作倉(cāng),進(jìn)行一級(jí)粗碎,合格膠粒在離心力的作用下穿出篩孔進(jìn)入下倉(cāng),被下旋的動(dòng)刀強(qiáng)制切入工作腔并進(jìn)行二級(jí)粉碎,當(dāng)粒度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),在離心力的作用下,穿過(guò)篩網(wǎng)進(jìn)入輸送帶,投入分離機(jī),而后再送入細(xì)碎機(jī)進(jìn)行下一步粉碎。不合格膠料仍然在工作倉(cāng)內(nèi)被粉碎至合格規(guī)格后下落。
(3)切削機(jī)理
當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)刀向定刀接近時(shí),動(dòng)刀與定刀之間的物料受到擠壓、剪切,物料被扯斷或剪斷。當(dāng)?shù)毒咔腥霑r(shí),切削力逐漸增至最大,當(dāng)?shù)毒咔谐鰰r(shí),切削力逐漸減為零,所以刀具的切入、切出是一個(gè)加載、減載的過(guò)程,亦就是~個(gè)沖擊振動(dòng)的過(guò)程。沖擊加強(qiáng)了剪切力,但沖擊振動(dòng)可能產(chǎn)生破壞和影響刀具的使用壽命,本機(jī)采用多刀結(jié)構(gòu),定動(dòng)刀多達(dá)16~39把,大大分散了振動(dòng)力。另一方面,為避免比沖擊振動(dòng)危害更大的切削熱過(guò)度,在刀具材料、刀具角度和整體結(jié)構(gòu)上作了較好的選用和改進(jìn),減少摩擦熱的產(chǎn)生。由于一般剪切類粉碎設(shè)備本身的技術(shù)局限,特別是生產(chǎn)精細(xì)膠粉的粉碎設(shè)備,會(huì)因?yàn)榍邢鳒囟雀叨鴮?dǎo)致物料熱降解,甚至粘結(jié)、燃燒起火,從而降低產(chǎn)品質(zhì)量。因此在該設(shè)備中除了切削上采取措施外,在有效地把切削熱盡快排出上亦作了同步改進(jìn),帶有占總切削熱50%—80%的膠粒粉碎時(shí)能及時(shí)快速排出,不產(chǎn)生過(guò)粉碎,使熱量盡快散發(fā),從而使物料質(zhì)量達(dá)到預(yù)期要求,防止不良后果的產(chǎn)生。
2、主要技術(shù)參數(shù)和成線組合
多功能組合式粉碎機(jī)主要用于彈性體膠類和熱塑性塑料的粉碎,亦可作不同形式刀具的改進(jìn),進(jìn)行化纖、皮革、植物纖維、谷物及熱固性塑料的粉碎。較之普通的臥式粉碎機(jī),增加剪切次數(shù)1~2倍,擴(kuò)大出料面積2—4倍,提高單位產(chǎn)量1倍以上,在節(jié)能、省力、效率、綜合效益方面約提高3倍左右,且操作簡(jiǎn)單直觀,安全可靠,維修方便,最適合3~20目橡膠粒和塑料粒的粉碎。
(1)主要技術(shù)參數(shù)
主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)附表。
(2)配線組合
可用多臺(tái)主機(jī)和輔機(jī)裝置形成日產(chǎn)20t 3~20目膠粒生產(chǎn)線(主要用于非子午胎類廢胎、廢膠,有專用輔機(jī)把廢輪胎加工成條狀胎料,傳送給主機(jī)進(jìn)行粗碎、中碎)。亦可根據(jù)用戶產(chǎn)量靈活組合配置年產(chǎn)3 000~6 000t等多種物料的粉碎生產(chǎn)線,附圖是年產(chǎn)5 000t 20目膠粒生產(chǎn)線的平面布置圖。
(3)單機(jī)運(yùn)用
由于主機(jī)結(jié)構(gòu)具有體積小、重量輕、封閉嚴(yán)、粉塵少和刀具受力均勻、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)振動(dòng)小、不需地腳螺栓固定等特點(diǎn),此裝備不僅可以在車間隨意放置,臨近廢料堆進(jìn)行粉碎生產(chǎn),少去搬運(yùn)之苦,亦可安裝在汽車及平板車上,運(yùn)用柴油機(jī)發(fā)電,或借用臨近電源,在廢棄物堆場(chǎng)就地破碎裝袋,壓縮拋空體積,減少運(yùn)輸費(fèi)用和環(huán)境裝置費(fèi)用。單機(jī)具有露天操作運(yùn)行之特性,只需在外部罩殼和電控箱上采取一些改進(jìn)便可省去廠房建設(shè)費(fèi)用。
3、最終產(chǎn)品的市場(chǎng)應(yīng)用
在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主要目的是為了滿足市場(chǎng)的需求和大量應(yīng)用,開(kāi)發(fā)的功能當(dāng)然是有目標(biāo)和針對(duì)性的,任何一種技術(shù)、一種裝置都不是萬(wàn)能的。多功能組合式塑膠粉碎機(jī)主要是瞄準(zhǔn)了一些有市場(chǎng)前景的能大量消耗廢棄物的大產(chǎn)業(yè),在功能上解決了一般破碎上最難解決的前幾道工序。以細(xì)碎后物粒為原料的一般性質(zhì)的精碎在技術(shù)上較容易,這里不作延伸。目前,廢塑膠和農(nóng)業(yè)廢棄物再生利用能實(shí)際投入使用的大產(chǎn)業(yè)主要有以下一些領(lǐng)域(有的在國(guó)內(nèi)尚在試驗(yàn)階段,有的已有相當(dāng)?shù)氖袌?chǎng)規(guī)模):
(1)塑膠跑道:用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地、學(xué)校操場(chǎng)、生活小區(qū)健身場(chǎng)地等,主要材料為3^一20目左右的廢膠粒,下層較粗粒、上層較細(xì)粒分幾層粘合施工。目前國(guó)內(nèi)已在國(guó)外專家的指導(dǎo)下逐步采用了國(guó)產(chǎn)原料,主要來(lái)源還是廢輪胎。
(2)高速公路:路面材料除瀝青、石子外,摻入橡膠粒,路面表層在汽車高速行駛和剎車時(shí)有較好的摩擦力和平穩(wěn)性,有在曝日下不易龜裂等優(yōu)點(diǎn),國(guó)內(nèi)已處試驗(yàn)階段。
(3)塑膠地板:歐美已在高層建筑上大量應(yīng)用,因其重量比傳統(tǒng)地板材料輕得多且不同于普通的塑料地板卷材,可大大降低高層建筑的承重力、建筑成本和室內(nèi)質(zhì)感、美感要求,外觀類似方形、長(zhǎng)方形和六角形的地磚,圖案是特殊塑料紙張印制的,表面覆有特殊的透明耐磨膜,有多種圖案可供一年四季不斷調(diào)換,不時(shí)營(yíng)造新的環(huán)境氣氛。其基底材料是廢塑料、廢橡膠和高嶺土的混合物,國(guó)內(nèi)已有多家企業(yè)生產(chǎn),主要為出口,國(guó)內(nèi)亦已開(kāi)始有少量應(yīng)用。
(4)塑膠人行道、鐵路枕木、柵欄、貨物托盤:歐洲一些國(guó)家采用橡塑廢棄物經(jīng)破碎后采用低壓鑄造或結(jié)構(gòu)發(fā)泡新工藝,大大降低了模具成本和設(shè)備費(fèi)用,只用60%—70%橡塑廢棄物加上其它填充物便可生產(chǎn)出上述物品,德國(guó)杜塞爾道夫國(guó)際橡塑展1998年已有西班牙、加拿大兩家公司的實(shí)物展示,展示中有相當(dāng)硬度和制作難度的枕木,其堅(jiān)實(shí)度和握釘力不亞于木頭枕木。
(5)植物纖維制品:由于聚苯乙烯難以分解的特性,世界上一些國(guó)家包括中國(guó)都已下了“禁白令”,苦于現(xiàn)在尚未有理想的替代材料能完全替代包裝、餐具等領(lǐng)域的聚苯乙烯。所以在國(guó)內(nèi)只有雙軌并行,逐步替代。植物纖維粉碎后生產(chǎn)的紙漿雖是較理想的降解材料,但因生產(chǎn)過(guò)程中的污染、市場(chǎng)價(jià)格和使用性能的局限,現(xiàn)階段尚難以大規(guī)模占領(lǐng)市場(chǎng)。經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)和研究,市場(chǎng)上已有多種植物纖維、谷物直接粉碎摻和乳酸樹(shù)脂等粘合劑制作的一次性產(chǎn)品,諸如蘆葦、稻草、甘蔗皮、棉稈、玉米、稻谷等材料直接生產(chǎn)用品,除色澤沒(méi)有紙漿白外,制造成本和環(huán)保成本大大降低,技術(shù)指標(biāo)優(yōu)于紙漿產(chǎn)品。市場(chǎng)上已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)育苗盆、碗面盆、快餐盒、包裝等行業(yè),并有大量出口。
以上僅列舉涉及大量應(yīng)用粉碎再生材料的部份產(chǎn)品,尚不包括原已應(yīng)用這方面再生材料的產(chǎn)業(yè)本身的提高和發(fā)展?梢(jiàn)粉碎裝備的最終產(chǎn)品市場(chǎng)需求是大量的、長(zhǎng)遠(yuǎn)的。巨大的市場(chǎng)激發(fā)了裝備業(yè)開(kāi)發(fā)投入的積極性,近年來(lái)在專業(yè)雜志的大量廣告中可見(jiàn)一斑。粉碎機(jī)和其它橡塑機(jī)械產(chǎn)品相比,發(fā)展是較迅速的一種。但目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用起步不久,涉及領(lǐng)域不夠廣闊,最終產(chǎn)品市場(chǎng)對(duì)裝備的推動(dòng)力不夠,限制了粉碎設(shè)備的進(jìn)一步科技提升和工藝創(chuàng)新。本文把裝備開(kāi)發(fā)和市場(chǎng)應(yīng)用有意識(shí)的連接在一起,是把裝備業(yè)長(zhǎng)期忽視的對(duì)最終產(chǎn)品工藝了解和市場(chǎng)應(yīng)用拓展為一個(gè)課題提出來(lái),裝備業(yè)應(yīng)主動(dòng)參與最終產(chǎn)品市場(chǎng)的宣傳、推廣。只有對(duì)市場(chǎng)需求深層次的了解才會(huì)切合實(shí)際地改進(jìn)提升產(chǎn)品:只有清楚市場(chǎng)容量和前景,才會(huì)激發(fā)投入開(kāi)發(fā)的積極性。目前國(guó)內(nèi)的粉碎機(jī)品種少、檔次低,對(duì)超細(xì)粉碎領(lǐng)域的研究開(kāi)發(fā)尚在起步階段,國(guó)內(nèi)外的產(chǎn)品差距較大,如不在今后迎頭趕上,將會(huì)制約相當(dāng)一批產(chǎn)業(yè)的精細(xì)加工和產(chǎn)品的科技含量。裝備業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)是最終產(chǎn)品市場(chǎng),我們要把握住看得到的機(jī)遇。