随着我国经济社会持续快速发展,汽车保有量大幅增长,每年淘汰的废旧轮胎数量也在快速增加。废旧轮胎属于高再生利用价值的有害固废,主要成分为天然橡胶和合成橡胶,对其资源化处理不仅能缓解我国天然橡胶的缺乏问题,而且能够产生巨大的经济效益。将废旧轮胎通过粉碎的方式制备成胶粉,能够回收其中的橡胶、炭黑和钢丝等高价值成分,且没有二次污染,是其最好的资源化方式。制备的胶粉按照粒径分级,粒径越小价值越高。80-200目的精细胶粉可添加到天然橡胶中制备轮胎胎面橡胶,不仅提高了橡胶轮胎的抗疲劳和抗老化的性能,而且降低了轮胎的生产成本。目前橡胶轮胎回收制备精细胶粉的工艺中存在精细胶粉的产率太低、分级精度不足和输送过程中粉尘泄露严重等问题。针对这些问题,本文通过对比不同的精细胶粉生产工艺,提出了一套80目精细胶粉生产工艺,精细胶粉年产量可达1万吨,并对生产过程遇到的问题进行了分析优化。本文主要工作如下:1.橡胶颗粒存在弹性强,粉碎难度大,粉碎功耗大,粉碎后粗橡胶多等问题,通过文献研究方法,对比国内外现有废旧轮胎制备精细胶粉的生产工艺及获得的胶粉性能,常温粉碎生产工艺简单、成本低,获得的胶粉性能好,适合规模化生产。对橡胶颗粒的粉碎机理进行分析,橡胶颗粒粉碎需要高速、强烈的冲击力克服高弹性对粉碎效果的阻碍。齿盘粉碎机通过动磨盘和定磨盘的相对运动高速剪切橡胶颗粒,精细胶粉的产料速率高,适合作为精细粉碎设备。2.为了提高齿盘粉碎机精细胶粉的产料速率,通过单因素分析方法,研究了工艺参数—主轴转速和磨盘间隙对精细胶粉的产料速率影响关系,结果表明磨盘间隙对精细胶粉的产率影响显著,主轴转速对精细胶粉的产率影响不显著,即选择合适的磨盘间隙能大大提高精细胶粉的产率。3.粉碎橡胶颗粒的过程给料速度过快会导致磨盘温度过高,胶粉粘结,给料速度过低会影响精细胶粉的产出速率,通过研究齿盘粉碎机给料速率与磨盘温度变化关系,建立了数学模型,将自适应模糊PID算法运用到磨盘温度控制系统,并对该系统的有效性进行了验证,结果显示该系统超调量小、响应速度快,能够有效提高给料速度响应磨盘温度变化的速度。4.齿盘粉碎机制备的精细胶粉粒径分布宽,需要对其进行筛分,但是振动筛分设备分级过程胶粉会堵住筛网的筛孔,降低分级效率。气流分级机的分级粒度不受物料粘结的限制,工艺简单,分级效率高,适合作为精细胶粉的分级设备。为提高气流分级机精细胶粉的分级效率,通过设计正交实验,研究了工艺参数—分级轮转速、风机风速和给料速率对分级效率的影响关系,得出对分级效率影响因素从大到小依次为分级轮转速、风机风速、给料速率,并确定了最优的组合条件。5.橡胶胶粉粒径小,容易扬尘,因此对输送设备有密封性的要求。采用气力输送系统可以满足密封性的要求,并且其结构简单,可以多点取料放料。气力输送系统参数直接影响输送效率,通过附加压降法,确定了气力输送系统的气源设备功率与管径尺寸等参数。为了降低弯管对气力输送效率的影响,通过仿真分析,研究了不同弯径比弯管的压力损失,结果显示弯径比为5时,输送压力损失小且便于输送管的布置安装。