廣州聯(lián)冠 蔣紅春   廢橡膠利用

我是2002年進(jìn)入到廢舊輪胎常溫處理這一行業(yè)，這14年一直在這個(gè)行業(yè)從事技術(shù)設(shè)計(jì)和設(shè)備銷售工作，現(xiàn)在在廣州市聯(lián)冠機(jī)械有限公司工作，今天我向各位淺談我國廢舊輪胎粉碎設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展方向，其中的分析內(nèi)容僅代表我個(gè)人粗淺的看法，請(qǐng)各位批評(píng)指正，謝謝大家！

    一．我國廢舊輪胎利用現(xiàn)狀
按照曹秘書長公布的數(shù)據(jù)經(jīng)過我整理后如下圖：

從上述表中數(shù)據(jù)可以看出，我國每年產(chǎn)生的廢舊輪胎中，生產(chǎn)再生膠與膠粉占了50%左右，而其中再生膠的產(chǎn)量又占了近90%的比例。

   二．我國廢舊輪胎粉碎設(shè)備現(xiàn)狀：
由于上述所述的廢舊輪胎處理后的應(yīng)用主要集中在再生膠與膠粉的生產(chǎn)，而其中再生膠所需膠粉細(xì)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(xì)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(xiàn)在討論的重點(diǎn)就放在了生產(chǎn)這些規(guī)格的膠粉和膠粒的設(shè)備配置以及工藝流程方面。
   2.1、24-30目的膠粉生產(chǎn)設(shè)備配置及工藝流程：
2.1.1、目前國內(nèi)膠粉的很多生產(chǎn)企業(yè)還在沿用的“小三件”設(shè)備（實(shí)際上現(xiàn)在已經(jīng)是“小兩件”了）（切條機(jī)+切塊機(jī)）+溝光輥破膠機(jī)。雖然現(xiàn)在協(xié)會(huì)下了大的決心進(jìn)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(jī)”，但是不可否認(rèn)的是，現(xiàn)在很多膠粉企業(yè)仍然在使用“小三件”，我認(rèn)為，這不僅僅是靠協(xié)會(huì)宣傳引導(dǎo)就能杜絕“小三件”的使用的，很多膠粉企業(yè)向我們?cè)O(shè)備制造廠家訴苦，他們不是不想使用“雙軸破碎機(jī)”，而是他們一直存在僥幸心里，在沒有出現(xiàn)安全事故的時(shí)候，使用“小三件”生產(chǎn)橡膠塊的成本較低，分析如下：
（1）使用“小三件”的能耗：
“小三件”，按照以前的稱呼，是指輪胎口圈切圈機(jī)、輪胎切條機(jī)、膠條切塊機(jī)，但是現(xiàn)在的操作工更加簡化，已經(jīng)取消了輪胎口圈切圈機(jī)，直接把輪胎放在輪胎切條機(jī)上面，先把一邊的輪胎胎肩切下來，然后把輪胎切成條并打成塊，實(shí)際上是“小兩件”，出料均勻（一般40X50mm），比我們雙軸破碎機(jī)出料還均勻，每一臺(tái)切條機(jī)裝機(jī)功率5.5千瓦，切塊機(jī)7.5千瓦，1分半鐘可以處理1個(gè)60公斤（已經(jīng)包括了上、下料等輔助時(shí)間）的輪胎，每小時(shí)可以處理約2-2.5噸，也就是說能耗為6度/噸輪胎，操作工為1人，購買這兩臺(tái)設(shè)備的總價(jià)約為1.5萬，刀具耗材費(fèi)用約為10元/噸輪胎；
（2）使用“雙軸破碎機(jī)”的能耗：
1>雙面口圈切圈機(jī)7.7千瓦，產(chǎn)量最多2噸
2>雙軸機(jī)+篩選+進(jìn)料+回料，總功率99千瓦，產(chǎn)量3噸
能耗為30度/噸輪胎，操作工為1人，購買設(shè)備總價(jià)約為70萬，刀具耗材費(fèi)用約為30元/噸輪胎。
從上述2種工藝的對(duì)比來說，由于膠粉企業(yè)的利潤本來就很低，而“小三件”在能耗、設(shè)備購買價(jià)、刀具耗材費(fèi)用方面都優(yōu)于“雙軸破碎機(jī)”，并且由于生產(chǎn)再生膠的工藝特性，全鋼絲子午線輪胎胎面膠比胎側(cè)和胎肩膠的質(zhì)量更好，能生產(chǎn)出更好的再生膠，而“雙軸破碎機(jī)”只能整體處理輪胎，正因?yàn)檫@些原因，所以國內(nèi)很多膠粉生產(chǎn)企業(yè)存在著僥幸心里，他們認(rèn)為安全事故不會(huì)出現(xiàn)在他們身上，他們冒險(xiǎn)地使用著“小三件”。因此對(duì)于我們“雙軸破碎機(jī)”的生產(chǎn)商來說，在國內(nèi)的推廣步履艱難！
所以，現(xiàn)在擺在我們廣大“雙軸破碎機(jī)”設(shè)備生產(chǎn)商的首要任務(wù)，就是怎么樣設(shè)計(jì)生產(chǎn)出低能耗、低耗材、安全性更高、使用更方便的輪胎處理設(shè)備，并能自動(dòng)把胎面膠分開，讓我們的膠粉生產(chǎn)企業(yè)真心愿意使用“雙軸破碎機(jī)”，而不是僅僅依靠協(xié)會(huì)來禁止使用“小三件”。

2.1.2、對(duì)于雙軸破碎機(jī)的刀具第一次修磨的時(shí)間，目前有2種判定方法：

1）在耗電相同的情況下，出膠塊產(chǎn)量減低很多；

2）出現(xiàn)了膠塊不是被剪斷而是被刀扯斷的現(xiàn)象。據(jù)我們的客戶使用經(jīng)驗(yàn)及測(cè)試顯示，即使出料膠塊出現(xiàn)了100%被刀扯斷現(xiàn)象，在相同產(chǎn)量的情況下耗電也沒有很大的區(qū)別，這就給我們帶來了一個(gè)問題，到底刀具使用多少時(shí)間才對(duì)刀具進(jìn)行第一次修磨?
2.1.3、我們先來看看國外一些公司的數(shù)據(jù)：

（1）德國生產(chǎn)制造廢舊輪胎處理設(shè)備比較先進(jìn)的KAHL公司，它的客戶介紹，他們每小時(shí)處理3.5噸輪胎的雙軸機(jī)大約處理2000噸輪胎（帶止口圈鋼絲一起處理）需要進(jìn)行第一次修復(fù)，按照小時(shí)換算大約580小時(shí)需修復(fù)；

（2）丹麥生產(chǎn)制造廢舊輪胎處理設(shè)備比較先進(jìn)的ELDAN公司，它的設(shè)備在加拿大多倫多Liberty Tire Recycling公司使用，客戶說他們的刀具都是在美國SSI公司（美國SSI公司是美國一個(gè)比較專業(yè)制造破碎設(shè)備的公司）購買，雙軸撕碎機(jī)的刀盤大約處理6500噸輪胎就需要更換，其中雙軸撕碎機(jī)產(chǎn)量為20噸/小時(shí)，雙軸機(jī)大約處理6500噸輪胎（帶止口圈鋼絲一起處理）需要進(jìn)行第一次修復(fù)，按照小時(shí)換算大約325小時(shí)需修復(fù)。

按照我們一般的經(jīng)驗(yàn)，如果把輪胎口圈去掉后再進(jìn)入雙軸撕碎機(jī)撕碎，刀具第一次修磨時(shí)間會(huì)延長一倍，也就是說德國KAHL公司大約1100小時(shí)進(jìn)行第一次修磨；而丹麥ELDAN公司和美國SSI公司大約650小時(shí)進(jìn)行第一次修磨。
請(qǐng)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(shí)間的數(shù)據(jù)，都是在膠塊出現(xiàn)被刀扯斷達(dá)到約80%的時(shí)候的數(shù)據(jù)，并且出料大小大約為50X70mm—50X120mm，而我們國內(nèi)使用溝光輥破膠機(jī)的膠粉企業(yè)，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(jī)下方的膠粉篩不能盡快地將鋼絲篩除，使得鋼絲多次經(jīng)過溝光輥而加快了溝光輥的磨損。所以如果按照國內(nèi)的要求，尺寸大于50X80mm的膠塊將再次回到雙軸破碎機(jī)破碎，因此刀具進(jìn)行第一次修磨時(shí)間將縮短。 
所以，雖然國外這些先進(jìn)公司的刀具使用壽命比我們國內(nèi)長，但是因?yàn)榫S修費(fèi)用（包括人工、購買焊絲價(jià)格等其他修復(fù)費(fèi)用）比我們國內(nèi)高的多，因此每處理1噸輪胎的耗材也基本上與我們國內(nèi)雙軸破碎機(jī)處理輪胎耗材持平！
2.1.4、基于上述各種原因及數(shù)據(jù)，由于“小三件”在一些數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢(shì)，而“雙軸破碎機(jī)”在短時(shí)間內(nèi)又無法超越，所以要想讓廣大膠粉生產(chǎn)企業(yè)真心實(shí)意地淘汰“小三件”，我認(rèn)為要做以下幾方面的工作：
首當(dāng)其沖的當(dāng)然是所有“雙軸破碎機(jī)”的生產(chǎn)商：

1）在刀具使用壽命方面要繼續(xù)花大力氣試驗(yàn)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，方便客戶拆卸修復(fù)，減低修復(fù)時(shí)間和費(fèi)用；3）“雙軸破碎機(jī)”是否有可能設(shè)計(jì)成類似于“小三件”切割輪胎這種方式？
2.1.5、作為橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)這邊，協(xié)會(huì)一直在努力向國家工信部、財(cái)政部、發(fā)改委等部門申請(qǐng)：膠粉生產(chǎn)企業(yè)使用協(xié)會(huì)推薦的“雙軸破碎機(jī)”將給予該設(shè)備一次性購買設(shè)備款50%的財(cái)政扶持補(bǔ)貼，希望協(xié)會(huì)這幾年的努力一定能真正帶動(dòng)低能耗、低耗材、安全性更高、使用更方便的輪胎處理設(shè)備在國內(nèi)大量地推廣！

    2.2、5-15目（4-1mm）的膠粒生產(chǎn)設(shè)備配置及工藝流程：
前段時(shí)間報(bào)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(duì)這一項(xiàng)目的極大誤解，對(duì)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(zhì)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，在這里我就不多解釋了。
對(duì)于田徑跑道顆粒的生產(chǎn)工藝，有人可能簡單地認(rèn)為是不是使用“雙軸破碎機(jī)+溝光輥（或雙溝輥）破膠機(jī)”就可以生產(chǎn)膠粒了？
其實(shí)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(shí)候只需把膠黏劑與這些顆粒拌合，鋪設(shè)到路面上，然后使用攤鋪機(jī)攤平即可。
由于溝光輥（或雙溝輥）破膠機(jī)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，因此成品膠粒里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(shè)到路面上的時(shí)候，將使用更多地膠黏劑從而增加了客戶的生產(chǎn)成本。
而使用“雙軸破碎機(jī)+鋼絲分離機(jī)（或叫中碎機(jī)）+橡膠破碎機(jī)（或叫細(xì)碎機(jī)）”這種工藝流程，由于在處理廢舊輪胎的過程中，一直是純“剪切”的方式，所以橡膠顆粒菱角分明，使用的膠黏劑也大大減少從而降低了客戶的生產(chǎn)成本。
所以目前田徑跑道顆粒的生產(chǎn)工藝基本上是“雙軸破碎機(jī)+鋼絲分離機(jī)（或叫中碎機(jī)）+橡膠破碎機(jī)（或叫細(xì)碎機(jī)）”，由于這種工藝流程耗電更大、耗材費(fèi)用更高，這也就解釋了一些人很疑惑為什么田徑跑道顆粒（1-4mm）銷售價(jià)現(xiàn)在大約在1400-1700元/噸，而更細(xì)一點(diǎn)的20-30目（0.85-0.6mm）膠粉銷售價(jià)現(xiàn)在約1000-1200元/噸。

    三．我國廢舊輪胎粉碎設(shè)備的發(fā)展方向：
從橡膠工業(yè)協(xié)會(huì)廢橡膠綜合利用分會(huì)“十三五”的規(guī)劃來說，廢舊輪胎處理后的橡膠用途主要還是生產(chǎn)再生膠和膠粒、膠粉，因此我認(rèn)為粉碎設(shè)備處理輪胎的方法不會(huì)有太大的改變。

1. 雙軸破碎機(jī)：從目前所有處理輪胎的粗碎設(shè)備類型來說，有我們大家熟悉的“雙軸破碎機(jī)”，還有德國驍馬機(jī)械公司使用的“單軸撕碎機(jī)”和丹麥ELDAN公司生產(chǎn)的另一種類型的“單軸撕碎機(jī)”，這兩種單軸撕碎機(jī)雖然各有優(yōu)勢(shì)（主要是更換刀具較方便），但是從能耗和設(shè)備穩(wěn)定性、噪音方面，雙軸破碎機(jī)具有更大的優(yōu)勢(shì)，因此在以后很長的一段時(shí)間內(nèi)，雙軸破碎機(jī)還將在粗碎輪胎這一工序里領(lǐng)先其他設(shè)備，只是雙軸破碎機(jī)必須繼續(xù)在刀具使用壽命和拆卸更方便方面做出更多地改進(jìn)；

2. 鋼絲分離機(jī)（或叫中碎機(jī)）：如果需要生產(chǎn)出好的橡膠顆粒以及在能耗方面，鋼絲分離機(jī)比溝光輥（或雙溝輥）具有更大的優(yōu)勢(shì)，目前由于刀具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使得該機(jī)出料后輪胎鋼絲與橡膠存在包裹現(xiàn)象，因此磁選出來的鋼絲需再一次使用另外的設(shè)備處理，這無形中加大了生產(chǎn)成本及能耗，因此我認(rèn)為各設(shè)備生產(chǎn)商需更優(yōu)化刀具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

我看過德國KAHL的設(shè)備運(yùn)行，他們的設(shè)備磁選后的鋼絲出料里含有較多橡膠，但是他們后續(xù)配置了振動(dòng)篩分裝置把合格鋼絲分離，不合格鋼絲回到設(shè)備里再處理，丹麥ELDAN公司的也類似。但是我認(rèn)為如果能一次性地在刀具結(jié)構(gòu)上能解決的話，可能會(huì)更好吧！
鋼絲分離機(jī)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(shí)候，一定會(huì)產(chǎn)生火星，因此也會(huì)有起火的隱患存在。所以怎樣檢測(cè)、預(yù)防及消除火患？是國內(nèi)外所有同行都必須設(shè)計(jì)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(xiàn)在各國設(shè)備制造商都盡量把動(dòng)刀和定刀設(shè)計(jì)成“前、后、左、右、上、下”等可以調(diào)換使用，已經(jīng)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(jī)（或叫細(xì)碎機(jī)）：雖然根據(jù)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)輪胎子午化率2015年已經(jīng)達(dá)到了80%（請(qǐng)注意，協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是“條數(shù)”計(jì)算，我這里是換算成“噸”后的數(shù)據(jù)），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(shí)，如果出料膠粒大于4mm時(shí)，出料膠粒里面會(huì)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(huì)吸附更多地膠黏劑，從而增加了生產(chǎn)成本。
因此，在半鋼胎的處理方面，如何有效地去除膠粒里面包裹的尼龍，需要各設(shè)備生產(chǎn)商進(jìn)行技術(shù)升級(jí)改進(jìn)！

4、溝光輥破膠機(jī)：由于生產(chǎn)30目以內(nèi)膠粉的主要設(shè)備還是溝光輥破膠機(jī)，但是由于我們公司沒有生產(chǎn)這類設(shè)備，我僅憑我個(gè)人對(duì)這種設(shè)備的了解，粗淺的分析一下：
從以前的冷硬鑄鐵輥到現(xiàn)在既有冷硬鑄鐵輥，又有鑄鋼輥在市場(chǎng)上并存，我認(rèn)為這種情況還會(huì)持續(xù)一段時(shí)間，因?yàn)楦饔袃?yōu)缺點(diǎn)。但是我認(rèn)為發(fā)展方向還是使用鑄鋼輥，因?yàn)殛P(guān)于焊接材料的技術(shù)提升，可能鑄鋼輥更適合進(jìn)行焊接修復(fù)。
關(guān)于雙輥速比的探討，現(xiàn)在已經(jīng)有很多公司加大了速比，但是速比加大，雖然產(chǎn)量會(huì)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(gè)趨勢(shì)，但是需要找到一個(gè)平衡點(diǎn)，而且輥筒的冷卻設(shè)計(jì)需要加強(qiáng)，可以考慮在雙輥的上方增加噴霧狀水裝置，并且我認(rèn)為對(duì)于溝輥溝槽的角度設(shè)計(jì)優(yōu)化、溝槽深度寬度及形狀設(shè)計(jì)都需要進(jìn)一步優(yōu)化；同樣，從以前的480輥，到560輥，再到現(xiàn)在有些公司設(shè)計(jì)的660輥，從800長到1000長到1200長度，加大了直徑、長度，增加了轉(zhuǎn)速，加大了速比，我認(rèn)為這些都是為了提高單機(jī)產(chǎn)能需要進(jìn)行的技術(shù)升級(jí)改進(jìn)，但是輥筒的冷卻是各生產(chǎn)廠下一步都必須要改進(jìn)的！
5、橡膠磨粉機(jī)：關(guān)于40目-120目膠粉以及精細(xì)膠粉的生產(chǎn)，其實(shí)現(xiàn)在的橡膠磨粉機(jī)，在常溫下是可以生產(chǎn)到80目-120目的，我做過一個(gè)測(cè)試，從磨粉機(jī)進(jìn)料5-15目（其中5-8目占60%以上），出料后經(jīng)過氣流分選機(jī)分離出80目（80目過篩率達(dá)到80%以上），然后再把這些80目的膠粉再一次進(jìn)入到磨粉機(jī)里，出料后再一次經(jīng)過氣流分選機(jī)分離出120目（120目過篩率達(dá)到85%以上）。但是目前主要是精細(xì)膠粉的應(yīng)用市場(chǎng)沒有完全打開，所以即使生產(chǎn)到這種細(xì)度也沒有太大的作用。
但是我們現(xiàn)在橡膠磨粉機(jī)的現(xiàn)狀是怎樣的呢？如果進(jìn)料5-15目（其中5-8目占60%以上），出料要求達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T19208-2008）80目膠粉的話，一臺(tái)裝機(jī)功率30千瓦的橡膠磨粉機(jī)產(chǎn)量只有約60公斤/小時(shí)，生產(chǎn)過程中還需要添加隔離劑才能達(dá)到。所以由于單機(jī)產(chǎn)量很低，所以我們經(jīng)常會(huì)看到當(dāng)客戶需要年處理1萬噸輪胎并且出料要求60目以上膠粉的話，需要配置10幾臺(tái)橡膠磨粉機(jī)。
有人可能會(huì)問，為什么不能設(shè)計(jì)大功率或者大直徑的磨盤，以提高單機(jī)產(chǎn)能？
我向各位解釋一下，磨粉機(jī)最關(guān)鍵的問題是刀盤的冷卻，現(xiàn)在市面上的磨粉機(jī)直徑，大多在280、320等等，我以前設(shè)計(jì)過最大直徑550，原以為產(chǎn)量會(huì)很高，但是最終測(cè)試結(jié)果是溫度上升太快，產(chǎn)量反而比280的還低。
雖然這樣，我認(rèn)為橡膠磨粉機(jī)的發(fā)展方向必須是往“大直徑磨盤、大功率單機(jī)”方向發(fā)展，至于冷卻方式，除了對(duì)現(xiàn)在刀盤目前沿用的內(nèi)循環(huán)冷卻方式進(jìn)行更合理的改進(jìn)外，在進(jìn)料處增加噴霧狀水裝置是必要的！
還有一點(diǎn)，刀盤的實(shí)際工作剪切和磨削長度不要太長，并且磨盤的磨道設(shè)計(jì)要簡單，不要想到讓膠粒在磨盤中間走復(fù)雜的流道，而要讓膠粒進(jìn)入到剪切和磨削區(qū)域后盡快出料，我曾經(jīng)做過一個(gè)測(cè)試：刀盤直徑為280，當(dāng)?shù)侗P的實(shí)際工作剪切長度從80、60、40到30，切削長為30時(shí)，產(chǎn)量反而更高了，希望這一點(diǎn)能給廣大橡膠磨粉機(jī)的設(shè)計(jì)人員一點(diǎn)幫助。
以上種種，是我對(duì)這個(gè)行業(yè)粉碎設(shè)備的一點(diǎn)粗淺的理解，希望各位專家批評(píng)指正，大家一起為了我國的廢舊輪胎粉碎設(shè)備的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量！

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