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南瓜社区app聊一聊廢舊橡膠粉碎的發展現狀和方向

更新时间:2018-09-12 16:36 来源:南瓜社区app机械
 南瓜社区app機械一直在這個行業從事技術設計和設備工作,今天我向各位淺談我國廢舊橡膠粉碎設備的發展現狀和發展方向,其中的分析內容僅代表我個人粗淺的看法,請各位批評指正,謝謝大家!
  一.我國廢舊輪胎利用現狀
  按照曹秘書長公布的數據經過我整理後如下圖:
废旧橡膠磨粉機厂家
  從上述表中數據可以看出,我國每年産生的廢舊輪胎中,生産再生膠與膠粉占了50%左右,而其中再生膠的産量又占了近90%的比例。
  二.我國廢舊輪胎粉碎設備現狀:
  由于上述所述的廢舊輪胎處理後的應用主要集中在再生膠與膠粉的生産,而其中再生膠所需膠粉細度大約在24-30目,而膠粉也有很大一部分用在了橡膠粉改性瀝青和田徑跑道方面,而橡膠粉改性瀝青的膠粉細度也在30目左右,田徑跑道的膠粒在1-4mm橡膠顆粒,因此我們現在討論的重點就放在了生産這些規格的膠粉和膠粒的設備配置以及工藝流程方面。
  1、24-30目的膠粉生産設備配置及工藝流程:
  1)目前國內膠粉的很多生産企業還在沿用的“小三件”設備(實際上現在已經是“小兩件”了)(切條機+切塊機)+溝光輥破膠機。雖然現在協會下了大的決心進行了淘汰“小三件”的宣傳工作,取而代之的是使用安全高效的“雙軸破碎機”,但是不可否認的是,現在很多膠粉企業仍然在使用“小三件”,我認爲,這不僅僅是靠協會宣傳引導就能杜絕“小三件”的使用的,很多膠粉企業向我們設備制造廠家訴苦,他們不是不想使用“雙軸破碎機”,而是他們一直存在僥幸心裏,在沒有出現安全事故的時候,使用“小三件”生産橡膠塊的成本較低,分析如下:
  (1)使用“小三件”的能耗:
  “小三件”,按照以前的称呼,是指轮胎口圈切圈机、輪胎切條機、胶条切块机,但是现在的操作工更加简化,已经取消了轮胎口圈切圈机,直接把轮胎放在輪胎切條機上面,先把一边的轮胎胎肩切下来,然后把轮胎切成条并打成块,实际上是“小两件”,出料均匀(一般40X50mm),比我们双轴破碎机出料还均匀,每一台切条机装机功率5.5千瓦,切块机7.5千瓦,1分半钟可以处理1个60公斤(已经包括了上、下料等辅助时间)的轮胎,每小时可以处理约2-2.5吨,也就是说能耗为6度/吨轮胎,操作工为1人,购买这两台设备的总价约为1.5万,刀具耗材费用约为10元/吨轮胎;
  (2)使用“雙軸破碎機”的能耗:
  1>雙面口圈切圈機7.7千瓦,産量最多2噸
  2>雙軸機+篩選+進料+回料,總功率99千瓦,産量3噸
  能耗爲30度/噸輪胎,操作工爲1人,購買設備總價約爲70萬,刀具耗材費用約爲30元/噸輪胎。
  從上述2種工藝的對比來說,由于膠粉企業的利潤本來就很低,而“小三件”在能耗、設備購買價、刀具耗材費用方面都優于“雙軸破碎機”,並且由于生産再生膠的工藝特性,全鋼絲子午線輪胎胎面膠比胎側和胎肩膠的質量更好,能生産出更好的再生膠,而“雙軸破碎機”只能整體處理輪胎,正因爲這些原因,所以國內很多膠粉生産企業存在著僥幸心裏,他們認爲安全事故不會出現在他們身上,他們冒險地使用著“小三件”。因此對于我們“雙軸破碎機”的生産商來說,在國內的推廣步履艱難!
  所以,現在擺在我們廣大“雙軸破碎機”設備生産商的首要任務,就是怎麽樣設計生産出低能耗、低耗材、安全性更高、使用更方便的輪胎處理設備,並能自動把胎面膠分開,讓我們的膠粉生産企業真心願意使用“雙軸破碎機”,而不是僅僅依靠協會來禁止使用“小三件”。
  對于雙軸破碎機的刀具第一次修磨的時間,目前有2種判定方法:1)在耗電相同的情況下,出膠塊産量減低很多;2)出現了膠塊不是被剪斷而是被刀扯斷的現象。據我們的客戶使用經驗及測試顯示,即使出料膠塊出現了100%被刀扯斷現象,在相同産量的情況下耗電也沒有很大的區別,這就給我們帶來了一個問題,到底刀具使用多少時間才對刀具進行第一次修磨?
  我们先来看看国外一些公司的数据:(1)德国生产制造废旧轮胎处理设备比较先进的KAHL公司,它的客户介绍,他们每小时处理3.5吨轮胎的双轴机大约处理2000吨轮胎(带止口圈钢丝一起处理)需要进行第一次修复,按照小时换算大约580小时需修复;(2)丹麦生产制造废旧轮胎处理设备比较先进的ELDAN公司,它的设备在加拿大多伦多Liberty Tire Recycling公司使用,客户说他们的刀具都是在美国SSI公司(美国SSI公司是美国一个比较专业制造破碎设备的公司)购买,雙軸撕碎機的刀盘大约处理6500吨轮胎就需要更换,其中雙軸撕碎機产量为20吨/小时,双轴机大约处理6500吨轮胎(带止口圈钢丝一起处理)需要进行第一次修复,按照小时换算大约325小时需修复。
  按照我们一般的经验,如果把轮胎口圈去掉后再进入雙軸撕碎機撕碎,刀具第一次修磨时间会延长一倍,也就是说德国KAHL公司大约1100小时进行第一次修磨;而丹麦ELDAN公司和美国SSI公司大约650小时进行第一次修磨。
  請各位專家及同行們注意:上述這些國外同行的刀具第一次修磨時間的數據,都是在膠塊出現被刀扯斷達到約80%的時候的數據,並且出料大小大約爲50X70mm—50X120mm,而我們國內使用溝光輥破膠機的膠粉企業,一般要求膠塊大小小于50X80mm,如果尺寸太大鋼絲太長,溝光輥破膠機下方的膠粉篩不能盡快地將鋼絲篩除,使得鋼絲多次經過溝光輥而加快了溝光輥的磨損。所以如果按照國內的要求,尺寸大于50X80mm的膠塊將再次回到雙軸破碎機破碎,因此刀具進行第一次修磨時間將縮短。
  所以,雖然國外這些先進公司的刀具使用壽命比我們國內長,但是因爲維修費用(包括人工、購買焊絲價格等其他修複費用)比我們國內高的多,因此每處理1噸輪胎的耗材也基本上與我們國內雙軸破碎機處理輪胎耗材持平!
  基于上述各種原因及數據,由于“小三件”在一些數據上的優勢,而“雙軸破碎機”在短時間內又無法超越,所以要想讓廣大膠粉生産企業真心實意地淘汰“小三件”,我認爲要做以下幾方面的工作:
  1、首當其沖的當然是所有“雙軸破碎機”的生産商:1)在刀具使用壽命方面要繼續花大力氣試驗更好材料的焊條、焊絲,使得刀具趕上甚至超過國外同行的使用壽命;2)采用在刀座上鑲嵌或者可拆卸的刀體模式,方便客戶拆卸修複,減低修複時間和費用;3)“雙軸破碎機”是否有可能設計成類似于“小三件”切割輪胎這種方式?
  2、作爲橡膠工業協會這邊,協會一直在努力向國家工信部、財政部、發改委等部門申請:膠粉生産企業使用協會推薦的“雙軸破碎機”將給予該設備一次性購買設備款50%的財政扶持補貼,希望協會這幾年的努力一定能真正帶動低能耗、低耗材、安全性更高、使用更方便的輪胎處理設備在國內大量地推廣!
  2、5-15目(4-1mm)的膠粒生産設備配置及工藝流程:
  前段時間報道的“毒跑道”事件,讓很多不明真相的人把橡膠顆粒和輪胎顆粒視作“毒跑道”的根源,這是對這一項目的極大誤解,對于廢舊輪胎和廢舊橡膠本身來說,是沒有問題的,如果是有毒物質粘連在廢舊輪胎和橡膠上面,這就不是輪胎和橡膠本身的問題,而且“毒跑道”最大的問題還是出在膠黏劑上面,在這裏我就不多解釋了。
  對于田徑跑道顆粒的生産工藝,有人可能簡單地認爲是不是使用“雙軸破碎機+溝光輥(或雙溝輥)破膠機”就可以生産膠粒了?
  其實不是這樣,由于田徑跑道一般只有13mm的高度,下層10mm使用廢舊輪胎顆粒,上面3mm使用三元乙丙橡膠顆粒(EPDM),田徑跑道施工的時候只需把膠黏劑與這些顆粒拌合,鋪設到路面上,然後使用攤鋪機攤平即可。
  由于溝光輥(或雙溝輥)破膠機在處理廢舊輪胎膠塊的過程中,主要是通過雙輥的搓切和剪切來完成,因此成品膠粒裏面大多是毛刺狀的橡膠顆粒,而這種毛刺狀的橡膠顆粒如果鋪設到路面上的時候,將使用更多地膠黏劑從而增加了客戶的生産成本。
  而使用“双轴破碎机+钢丝分离机(或叫中碎机)+橡膠破碎機(或叫细碎机)”这种工艺流程,由于在处理废旧轮胎的过程中,一直是纯“剪切”的方式,所以橡胶颗粒菱角分明,使用的胶黏剂也大大减少从而降低了客户的生产成本。
  所以目前田径跑道颗粒的生产工艺基本上是“双轴破碎机+钢丝分离机(或叫中碎机)+橡膠破碎機(或叫细碎机)”,由于这种工艺流程耗电更大、耗材费用更高,这也就解释了一些人很疑惑为什么田径跑道颗粒(1-4mm)销售价现在大约在1400-1700元/吨,而更细一点的20-30目(0.85-0.6mm)胶粉销售价现在约1000-1200元/吨。
  三.我國廢舊輪胎粉碎設備的發展方向:
  從橡膠工業協會廢橡膠綜合利用分會“十三五”的規劃來說,廢舊輪胎處理後的橡膠用途主要還是生産再生膠和膠粒、膠粉,因此我認爲粉碎設備處理輪胎的方法不會有太大的改變。
  1. 双轴破碎机:从目前所有处理轮胎的粗碎设备类型来说,有我们大家熟悉的“双轴破碎机”,还有德国骁马机械公司使用的“單軸撕碎機”和丹麦ELDAN公司生产的另一种类型的“單軸撕碎機”,这两种單軸撕碎機虽然各有优势(主要是更换刀具较方便),但是从能耗和设备稳定性、噪音方面,双轴破碎机具有更大的优势,因此在以后很长的一段时间内,双轴破碎机还将在粗碎轮胎这一工序里领先其他设备,只是双轴破碎机必须继续在刀具使用寿命和拆卸更方便方面做出更多地改进;
  2. 钢丝分离机(或叫中碎机):
  如果需要生産出好的橡膠顆粒以及在能耗方面,鋼絲分離機比溝光輥(或雙溝輥)具有更大的優勢,目前由于刀具結構的設計,使得該機出料後輪胎鋼絲與橡膠存在包裹現象,因此磁選出來的鋼絲需再一次使用另外的設備處理,這無形中加大了生産成本及能耗,因此我認爲各設備生産商需更優化刀具的結構設計。
  我看過德國KAHL的設備運行,他們的設備磁選後的鋼絲出料裏含有較多橡膠,但是他們後續配置了振動篩分裝置把合格鋼絲分離,不合格鋼絲回到設備裏再處理,丹麥ELDAN公司的也類似。但是我認爲如果能一次性地在刀具結構上能解決的話,可能會更好吧!
  鋼絲分離機由于是封閉處理輪胎膠塊的,由于有鋼絲和尼龍,所以在處理輪胎膠塊的時候,一定會産生火星,因此也會有起火的隱患存在。所以怎樣檢測、預防及消除火患?是國內外所有同行都必須設計和考慮的!
  還有刀具的使用壽命,由于是在高速切削帶鋼絲的橡膠塊,因此刀具磨損很快,雖然現在各國設備制造商都盡量把動刀和定刀設計成“前、後、左、右、上、下”等可以調換使用,已經大大地延長了刀具使用壽命,但是在刀具材料以及維修工藝方面,是否能更加提升?
  3、橡膠破碎機(或叫细碎机):
  雖然根據協會統計,國內輪胎子午化率2015年已經達到了80%(請注意,協會統計數據是“條數”計算,我這裏是換算成“噸”後的數據),但是半鋼胎(主要指小車胎和貨車胎)仍然占了一定的比例,而處理這些半鋼胎時,如果出料膠粒大于4mm時,出料膠粒裏面會不同程度地包裹著一段尼龍線,而帶有尼龍線的膠粒既不好看,如果田徑跑道顆粒使用的話又會吸附更多地膠黏劑,從而增加了生産成本。
  因此,在半鋼胎的處理方面,如何有效地去除膠粒裏面包裹的尼龍,需要各設備生産商進行技術升級改進!
  4、溝光輥破膠機:
  由于生産30目以內膠粉的主要設備還是溝光輥破膠機,但是由于我們公司沒有生産這類設備,我僅憑我個人對這種設備的了解,粗淺的分析一下:
  從以前的冷硬鑄鐵輥到現在既有冷硬鑄鐵輥,又有鑄鋼輥在市場上並存,我認爲這種情況還會持續一段時間,因爲各有優缺點。但是我認爲發展方向還是使用鑄鋼輥,因爲關于焊接材料的技術提升,可能鑄鋼輥更適合進行焊接修複。
  關于雙輥速比的探討,現在已經有很多公司加大了速比,但是速比加大,雖然産量會增加,但是也帶來了功率的增加以及膠粉“焦燒”的隱患,所以速比的加大是一個趨勢,但是需要找到一個平衡點,而且輥筒的冷卻設計需要加強,可以考慮在雙輥的上方增加噴霧狀水裝置,並且我認爲對于溝輥溝槽的角度設計優化、溝槽深度寬度及形狀設計都需要進一步優化;同樣,從以前的480輥,到560輥,再到現在有些公司設計的660輥,從800長到1000長到1200長度,加大了直徑、長度,增加了轉速,加大了速比,我認爲這些都是爲了提高單機産能需要進行的技術升級改進,但是輥筒的冷卻是各生産廠下一步都必須要改進的!
  关于40目-120目胶粉以及精细胶粉的生产,其实现在的橡膠磨粉機,在常温下是可以生产到80目-120目的,我做过一个测试,从磨粉机进料5-15目(其中5-8目占60%以上),出料后经过气流分选机分离出80目(80目过筛率达到80%以上),然后再把这些80目的胶粉再一次进入到磨粉机里,出料后再一次经过气流分选机分离出120目(120目过筛率达到85%以上)。但是目前主要是精细胶粉的应用市场没有完全打开,所以即使生产到这种细度也没有太大的作用。
  但是我们现在橡膠磨粉機的现状是怎样的呢?如果进料5-15目(其中5-8目占60%以上),出料要求达到国家标准(GB/T19208-2008)80目胶粉的话,一台装机功率30千瓦的橡膠磨粉機产量只有约60公斤/小时,生产过程中还需要添加隔离剂才能达到。所以由于单机产量很低,所以我们经常会看到当客户需要年处理1万吨轮胎并且出料要求60目以上胶粉的话,需要配置10几台橡膠磨粉機。
  有人可能會問,爲什麽不能設計大功率或者大直徑的磨盤,以提高單機産能?
  我向各位解釋一下,磨粉機最關鍵的問題是刀盤的冷卻,現在市面上的磨粉機直徑,大多在280、320等等,我以前設計過最大直徑550,原以爲産量會很高,但是最終測試結果是溫度上升太快,産量反而比280的還低。
  虽然这样,我认为橡膠磨粉機的发展方向必须是往“大直径磨盘、大功率单机”方向发展,至于冷却方式,除了对现在刀盘目前沿用的内循环冷却方式进行更合理的改进外,在进料处增加喷雾状水装置是必要的!
  还有一点,刀盘的实际工作剪切和磨削长度不要太长,并且磨盘的磨道设计要简单,不要想到让胶粒在磨盘中间走复杂的流道,而要让胶粒进入到剪切和磨削区域后尽快出料,我曾经做过一个测试:刀盘直径为280,当刀盘的实际工作剪切长度从80、60、40到30,切削长为30时,产量反而更高了,希望这一点能给广大橡膠磨粉機的设计人员一点帮助。
  以上種種,是我對這個行業粉碎設備的一點粗淺的理解,希望各位專家批評指正,大家一起爲了我國的廢舊輪胎粉碎設備的發展貢獻自己的力量!
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