Использование кольцевых валковых мельниц для переработки восстановленной технической сажи является важным прорывом в высокоэффективной переработке отходов. В настоящее время активно развиваются глобальная экономика замкнутого цикла шин и стратегии “двойного углерода”. Пиролитическая техническая сажа является основным твердым продуктом, получаемым в результате пиролиза отработанных шин. Для замены коммерческих сажей, таких как N330, восстановленная техническая сажа срочно нуждается в экологически чистой очистке. В частности, ей требуется сверхтонкое измельчение для полного восстановления ее упрочняющих свойств. Кольцевые валковые мельницы стали основным оборудованием для этой задачи тонкого измельчения. Они отличаются сухой непрерывной работой и обеспечивают очень низкий уровень загрязнения металлами. Дополнительные преимущества включают контролируемый размер частиц и умеренное энергопотребление.
1. Характеристики пиролитической сажи и проблемы, связанные с ее измельчением.
| Характерный | Влияние на порошковое оборудование | Преимущества кольцевых валковых мельниц |
| Высокое содержание примесей (содержание золы 10-30%, включая Zn, Fe, S и др.) | Склонен к износу оборудования; влияет на эксплуатационные характеристики резины. | Для снижения износа железа используются высокоизносостойкие сплавы/керамические материалы; магнитная сепарация может быть сконфигурирована на входе. |
| Мягкие агломераты | Сложно рассеивается; воздействует на определенную площадь поверхности. | Кольцевая валковая мельница Эффективное разложение агломератов происходит за счет комбинированного воздействия сил сжатия и сдвига, что позволяет избежать проблемы упругого отскока, часто встречающейся в струйных мельницах. |
| Рыхлая, пористая структура | Склонен к чрезмерному измельчению до аморфного углерода; снижает упрочняющие свойства. | Регулируемая система давления измельчения (пружинная/гидравлическая) контролирует интенсивность дробления, сохраняя первичную структуру частиц. |
| Гетерогенность и горючесть | Риск взрыва пыли (минимальная энергия воспламенения < 10 мДж) | Оснащен защитой от закиси азота, взрывозащитными клапанами и статическим заземлением в соответствии со стандартом взрывозащиты GB 15577. |
| Высокие колебания влажности (обычно 3–81 TP3T) | Склонны к слипанию и засорению классификаторов. | Рекомендации по контролю влажности: Некоторые модели поддерживают системы контроля микропара (примерно 3-9%) для кондиционирования воздуха. |
Ключевая роль кольцевой валковой мельницы в тонком измельчении.
Деагломерация и уменьшение размера частиц
После пиролиза восстановленная сажа образует твердые агломераты (D50 ≈ 50–100 мкм) и требует измельчения до D50 = 20–40 мкм (близко к саже N330). Кольцевая валковая мельница эффективно измельчает агломераты и выделяет первичные частицы сажи за счет многократного прокатывания и сдвига несколькими измельчающими валками. Встроенный турбокомпрессор с регулируемой частотой вращения обеспечивает эффективное измельчение агломератов и высвобождение первичных частиц сажи. классификатор обеспечивает выбор частиц в реальном времени, гарантируя распределение размеров частиц концентрированного конечного продукта (Размах < 1,3).
Увеличение удельной площади поверхности и абсорбции ДБФ
После измельчения удельная площадь поверхности восстановленной сажи увеличивается с 40–60 м²/г до 70–90 м²/г. Значение поглощения ДБП возрастает с 80–100 мл/100 г до 110–130 мл/100 г, приближаясь к уровню товарной сажи (N330: 125 мл/100 г). Эти свойства напрямую определяют ее упрочняющий эффект, прочность на разрыв и износостойкость в резиновых смесях.
Меры предосторожности при низком уровне загрязнения для повышения эксплуатационных характеристик резины.
Для производства коммерческой технической сажи требуется содержание железа < 50 ppm во избежание катализирующего старения резины. Некоторые производители кольцевых валковых мельниц используют конструкцию без винтов и подшипников в камере измельчения, в сочетании с валками из высокохромистой сплавной стали (Cr ≥ 26%). Это позволяет контролировать миграцию железа до 30–50 ppm, что соответствует требованиям высокотехнологичных применений.
Интегрированная система сухого процесса
Ниже представлена типичная линия по тонкому измельчению rCB:
Пиролиз отработанных шин → Охлаждение грубой углеродистой сажи → Удаление магнитного железа → Сверхтонкое шлифование кольцевыми роликами → Классификация → Коллекция готовой продукции
(Необязательно) Модификация сухой поверхности (силановое/жирнокислотное покрытие)
Весь производственный процесс осуществляется без использования воды и растворителей, что позволяет избежать вторичного загрязнения. Модифицированный rCB демонстрирует значительно улучшилось Дисперсия в резиновой матрице, увеличивающая прочность на разрыв на 15–201 Т3Т.
Сравнение с другим шлифовальным оборудованием (для рХБ)
| Тип оборудования | Применимость | Преимущества | Недостатки | Рекомендуется |
| Рэймонд Милл | Не подходит | Бюджетный | Крупный размер частиц (≤325 меш), высокое содержание металлов, не поддается деагломерации. | Нет |
| Шаровая мельница | Ограниченная применимость | Может работать с радиочастотными электронами с высоким содержанием примесей. | Сильное загрязнение железом (>200 ppm), чрезмерный помол, высокое энергопотребление. | Нет (запрещено для резины) |
| Реактивная мельница | Пригодный для использования | Отсутствие загрязнений, хорошая форма частиц. | Чрезвычайно высокое энергопотребление (>180 кВт·ч/т), низкая производительность, непригодно для использования в высокозольных пылеуловительных смесях. | Только для высококачественной продукции, выпускаемой небольшими партиями. |
| Кольцевая валковая мельница | Предпочтительный | Умеренное энергопотребление (80-120 кВт·ч/т), высокая деагломерационная способность. Возможность модификации, отработанная взрывозащищенная конструкция. | Производительность одного блока ≤8 т/ч, для расширения требуется параллельное подключение нескольких блоков. | Настоятельно рекомендуется |
Примеры применения в реальных условиях
В таблице ниже приведено краткое описание типичных областей применения. случаи В таблице представлены примеры проектов кольцевых валковых мельниц в области производства рибошлака. Основные моменты включают конкретные технические решения, технологическую мощность и характеристики продукции. Также подробно описаны значительные экономические выгоды от этих проектов.
| Местоположение проекта / Тип предприятия | Техническое решение | Технические характеристики изделия | Область применения | Экономические выгоды / Технические результаты |
| Европейское предприятие по регенерации технического углерода | Ключевые экологические показатели (включая повторяемые расчеты и классификацию потребления) | D50 = 30 мкм, BET = 85 м²/г, Fe ≤ 45 ppm | Секция борта грузовой шины | Расчетное количество 20%, за вычетом черного N330 Стоимость сырья снижена на 181 тыс. тонн 3 тонны. Сопротивление качению шины снижено благодаря использованию 5%, соответствует регламенту ЕС REACH. |
| Китайская компания «Фуяо Да Экологические Технологии» (China Fuyao Da Environmental Technology Co., Ltd.). | Технический углерод: интегрированная производственная линия для модификации поверхностей сухим методом. | D97 ≤ 63 мкм, DBP ≥ 115 мл/100 г, Зольность ≤ 12% | Конструкционные резиновые изделия (сальники, прокладки) | Годовая производственная мощность: 12 000 тонн Цена готовой продукции 6000 юаней/тонна (против 2000 юаней/тонна в цене сырья). Добавленная стоимость до 200% |
| Шаньдунская база по переработке шин | Модель многоблочного завода по производству технического углерода: интегрированная система сухого процесса. | Содержание железа ≤ 50 ppm, размах гранулометрического состава < 1,25 | Секция протектора шин коммерческих автомобилей | Достигнута замена 20% новым техническим углеродом в составе протекторной смеси. Материалы прошли сертификацию производителями оригинального оборудования (OEM). Эффективно улучшает износостойкость шин. |
| Цзянсуская компания по производству новых материалов | Технический углерод: защита азотом + десульфуризация и обеспыливание (полностью закрытый корпус) | Влажность ≤ 0,5%, площадь поверхности по методу BET 75-90 м²/г | Высокоэффективные резиновые уплотнения, виброгасящие элементы. | Соответствует стандартам поставщиков первого уровня для электромобилей. Снижает зависимость от традиционного импорта. Ежегодная экономия за счет импортозамещения превышает 8 миллионов юаней. |
| Индустриальный парк возобновляемых ресурсов Юго-Восточной Азии | Трехстадийный процесс пиролиза шин (адаптируется к сырью с высоким содержанием стали) | Содержание стали в исходном сырье ≤ 8%, диаметр готового изделия D50 = 35±2 мкм | Протектор шин для мирового рынка восстановления шин | Устраняет дефицит местного технического углерода. Улучшает экологическую цепочку, снижает загрязнение окружающей среды. Сокращает срок окупаемости до 2 лет. |
Заключение
Применение кольцевых валковых мельниц для тонкого измельчения пиролитического технического углерода не только решает такие узкие места в промышленности, как агломерация технического углерода, наличие примесей и нестабильность характеристик, но и замыкает цикл замкнутой экономики “отработанные шины → высококачественный технический углерод → экологически чистые шины”. Благодаря сухому, эффективному, низкому уровню загрязнения и масштабируемости, это наиболее экономически и технически целесообразное основное оборудование в современной области глубокой переработки технического углерода. По мере ужесточения глобальных правил переработки шин (например, директива ЕС ELT) и роста спроса резиновой промышленности на сокращение выбросов углерода, перспективы применения кольцевых валковых мельниц в секторе технического углерода будут продолжать расширяться.
Эпический порошок
Вальцовая мельница для порошка Epic — Переосмысление эффективности обработки сухих мелкодисперсных порошков. Благодаря производительности, более чем вдвое превышающей показатели традиционных мельниц Raymond и Jet Mill, обеспечивается превосходная тонкость помола, отличный контроль размера частиц и замечательная стабильность.
- Высокая производительность и регулируемая тонкость помола — Способен производить порошок от D97: 3–8 мкм до 10–40 мкм. Совместим с многоступенчатыми классификаторами для одновременного производства порошков разных размеров.
- Простая и чистая установка — Не требуется никаких масштабных строительных работ. Полностью закрытая система обеспечивает сбор всей мелкой пыли, соответствует стандартам выбросов пыли и не загрязняет окружающую среду.
- Широкое промышленное применение — Идеально подходит для измельчения карбоната кальция (кальцита, мрамора, известняка, мела), барита, каолина, доломита, магнезита, глинозема, сверхтонкого цемента, шлака, сталеплавильного шлака и многого другого.
Высокая производительность. Экологичность. Подходит для различных сортов. — Ваше передовое решение для современного производства минеральных порошков.
Спасибо за прочтение. Надеюсь, моя статья вам поможет. Пожалуйста, оставьте комментарий ниже. Вы также можете связаться с онлайн-представителем EPIC Powder. Зельда для любых дальнейших запросов».
— Джейсон Ван, Старший инженер
