本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和裝置總體上是有關(guān)于微粉化粉末產(chǎn)生，且更具體來說是有關(guān)于由具有非均質(zhì)尺寸和組成的材料產(chǎn)生預(yù)定粒度范圍的微粉化粉末。

背景

微粉化粉末可用于多種應(yīng)用(例如，用于食品工業(yè)、制藥工業(yè)、塑料工業(yè)、橡膠工業(yè)等)。然而，用于生產(chǎn)微粉化粉末的傳統(tǒng)方法昂貴而又低效。

舉例來說，呈用過的輪胎和其他橡膠/彈性體制品形式的硫化橡膠廢棄物代表了一種主要的環(huán)境問題。該問題的一個解決方案是將硫化橡膠再循環(huán)成微粉化橡膠粉末(“MRP”)，所述微粉化橡膠粉末隨后可用于多種應(yīng)用，包括作為填料用于新橡膠混合物(例如，用于車輛輪胎的輪胎胎面化合物)、塑料調(diào)配物(例如，作為填料用于聚烯烴)、柏油等。在這些應(yīng)用中，MRP被用來代替原生化合物材料且包括符合美國試驗與材料學會標準(例如ASTM D-5603-01，其根據(jù)構(gòu)成組合物的顆粒的最大尺寸以美國標準篩號對材料進行分類)的小尺寸(例如，直徑為2mm或更小)硫化彈性體顆粒。

總體來說，可以通過低溫研磨、化學方法和其他方法來產(chǎn)生MRP。然而，這些傳統(tǒng)方法的一些方面昂貴而且有時低效。另外，使用MRP的最終應(yīng)用決定了用于所述方法的饋入材料，這就限制了可以通過產(chǎn)生MRP而得以再循環(huán)的硫化橡膠的類型。

發(fā)明概要

簡而言之，且根據(jù)一個實施方案，本公開的諸多方面總體上是有關(guān)于制造微粉化粉末的系統(tǒng)、方法和裝置?？傮w來說，所述系統(tǒng)、方法和裝置提供了具有可預(yù)測且可預(yù)定的粒度范圍和濃度組成的微粉化粉末，從而允許所述微粉化粉末并入其他應(yīng)用(例如輪胎制造、柏油制造等)中，而不考慮饋入材料。在一個實施方案中，所述系統(tǒng)、方法和裝置包括預(yù)研磨加工、低溫凍結(jié)、研磨饋入材料、所得物升溫、鐵金屬和纖維去除、積聚、過篩和微粉化粉末的存儲。總體來說，本公開僅出于說明和描述的目的提供了微粉化橡膠粉末(“MRP”)作為一個非限制性討論實例。因此，就可以被制造成微粉化粉末的饋入材料的類型而論，本公開不意圖具有限制性。舉例來說，可以根據(jù)本文中所公開的系統(tǒng)、方法和裝置來加工塑料、食品等。

如本文中將更詳細地描述，所公開的系統(tǒng)、方法和裝置的諸多方面允許使用任何硫化橡膠/彈性體作為饋入材料，而不考慮在其生產(chǎn)期間被引入所述硫化橡膠中的補充材料(例如，輪胎中的鋼片和纖維材料)?？紤]到MRP與纖維材料之間相對類似的重量，從MRP中去除纖維材料固有地困難而又低效。因此，在一個示例性實施方案中，所述系統(tǒng)、方法和裝置利用振動篩從MRP中去除纖維材料?？傮w來說，振動篩的運動允許MRP通過篩網(wǎng)，而將纖維材料保留在篩網(wǎng)上。由此，從MRP中去除纖維材料以增加其純度和均質(zhì)性。

除了MRP的純度以外，所公開的系統(tǒng)、方法和裝置的諸多方面允許所述方法更有效率地運作。舉例來說，在一個實施方案中，根據(jù)本公開的升溫裝置使用MRP再循環(huán)作為比例積分微分環(huán)(例如“PID”環(huán))的一部分，以更好地調(diào)節(jié)所述升溫裝置的操作效率。通過向升溫裝置中再引入MRP而創(chuàng)造的表面積接觸增加引起MRP更加快速而且有效地升溫(例如，因為MRP顆粒之間的接觸增加促進了顆粒之間的熱傳遞，且MRP顆粒與升溫裝置之間的接觸增加促進了從升溫裝置到顆粒的熱傳遞)?？傮w來說，在升溫裝置更有效率地操作時，研 磨可以在更快、更有效率的速率下發(fā)生。然而，在總體生產(chǎn)/制造線中，這種速率對于對MRP進行有效率而且有效的過篩來說可能過快(例如，在常規(guī)系統(tǒng)中必須減緩研磨步驟或加速過篩步驟以確保不存在生產(chǎn)線積滯)。因此，在升溫工藝與過篩工藝之間根據(jù)本公開實施的積聚器(例如，存儲筒倉)可以通過將研磨工藝與過篩工藝隔開而允許研磨和過篩以其相應(yīng)的最佳速率發(fā)生。

在一個實施方案中，一種使低溫研磨的微粉化顆粒在研磨之后升溫的方法，其包括以下步驟：將所述微粉化顆粒饋入升溫裝置；確定所述升溫裝置的操作效率；確定所述升溫裝置的所述操作效率是否低于預(yù)定義閾值；和一旦確定所述升溫裝置的所述操作效率低于預(yù)定義閾值，就使所述微粉化顆粒通過所述升溫裝置再循環(huán)。

在一個實施方案中，一種從微粉化橡膠粉末(MRP)中去除纖維材料的方法，其包括以下步驟：將MRP與纖維材料的混合物提供至振動篩，其中以質(zhì)量計，所述混合物包括至少0.1％的纖維材料；操作所述振動篩持續(xù)預(yù)定量的時間，借此所述混合物中超過或等于99％的所述纖維材料保留在所述振動篩中，且所述混合物中超過或等于99％的所述MRP通過所述振動篩。

在一個實施方案中，一種對顆粒進行低溫研磨的方法，其包括以下步驟：將冷凍的?；w粒研磨成具有寬粒度分布的微粉化粉末；使所述微粉化粉末升溫；使所述升溫的微粉化粉末在積聚裝置內(nèi)積聚；和將所述已積聚、升溫的微粉化粉末過篩成一個或多個預(yù)定部分，其中所述一個或多個預(yù)定部分包括預(yù)定粒度范圍的所述已過篩、升溫的微粉化粉末。

根據(jù)本公開的一個方面，所述使低溫研磨的微粉化顆粒在研磨之后升溫的方法，其中所述操作效率是第一操作效率且所述方法還包括以下步驟：一旦所述微粉化顆粒通過所述升溫裝置再循環(huán)，就確定所述升溫裝置的第二操作效率；和確定所述升溫裝置的所述第二操作效 率是低于還是高于所述預(yù)定義閾值。此外，所述方法還包括以下步驟：一旦確定所述升溫裝置的所述第二操作效率低于所述預(yù)定義閾值，就再次使所述微粉化顆粒通過所述升溫裝置再循環(huán)。此外，所述方法還包括以下步驟：一旦確定所述升溫裝置的所述第二操作效率高于所述預(yù)定義閾值，就允許所述微粉化顆粒離開所述升溫裝置。此外，在所述方法中，通過測量由所述升溫裝置的一個或多個發(fā)動機產(chǎn)生的安培數(shù)來確定所述升溫裝置的所述操作效率。另外，在所述方法中，通過測量所述升溫裝置中預(yù)定點處的所述微粉化顆粒的溫度來確定所述升溫裝置的所述操作效率。而且，在所述方法中，通過測量所述升溫裝置的電流容量來確定所述升溫裝置的所述操作效率。此外，在所述方法中，通過測量離開所述升溫裝置的所述微粉化顆粒的體積流量來確定所述升溫裝置的所述操作效率。此外，在所述方法中，使用理論模型來確定所述升溫裝置的所述操作效率。而且，在所述方法中，所述低溫研磨的微粉化顆粒包括低溫研磨的微粉化橡膠粉末(MRP)。

根據(jù)本公開的一個方面，所述從微粉化橡膠粉末(MRP)中去除纖維材料的方法，其中所述振動篩包括篩號20或25的篩網(wǎng)。此外，在所述方法中，所述振動篩包括至少兩個篩號20或25的篩網(wǎng)，借此所述MRP通過所述至少兩個篩網(wǎng)。另外，在所述方法中，所述預(yù)定量的時間是基于所述混合物內(nèi)的纖維材料的量。而且，在所述方法中，所述預(yù)定量的時間超過或等于1分鐘。

根據(jù)本公開的一個方面，一種對顆粒進行低溫研磨的方法，其中所述升溫的微粉化粉末在所述積聚裝置內(nèi)保留預(yù)定量的時間。此外，在所述方法中，使所述微粉化粉末升溫的步驟還包括：將所述微粉化粉末饋入升溫裝置；確定所述升溫裝置的操作效率；確定所述升溫裝置的所述操作效率是否低于預(yù)定義閾值；和一旦確定所述升溫裝置的所述操作效率低于預(yù)定義閾值，就使所述微粉化粉末通過所述升溫裝置再循環(huán)。此外，在所述方法中，所述操作效率是第一操作效率且所述方法還包括以下步驟：一旦所述微粉化粉末通過所述升溫裝置再循環(huán)，就確定所述升溫裝置的第二操作效率；和確定所述升溫裝置的所 述第二操作效率是低于還是高于所述預(yù)定義閾值。另外，所述方法還包括以下步驟：一旦確定所述升溫裝置的所述第二操作效率低于所述預(yù)定義閾值，就再次使所述微粉化粉末通過所述升溫裝置再循環(huán)。而且，所述方法還包括以下步驟：一旦確定所述升溫裝置的所述第二操作效率高于所述預(yù)定義閾值，就允許所述微粉化粉末離開所述升溫裝置。此外，在所述方法中，所述冷凍的粒化顆粒包括冷凍的?；鹉z顆粒且所述微粉化粉末包括微粉化橡膠粉末(MRP)。此外，所述方法還包括以下步驟：其中所述升溫的MRP是MRP與纖維材料的混合物的一部分，將預(yù)定量的所述混合物提供至振動篩，其中以質(zhì)量計，所述預(yù)定量的所述混合物包括至少0.1％的纖維材料；操作所述振動篩持續(xù)預(yù)定量的時間，借此所述混合物中以質(zhì)量計超過或等于99％的所述纖維材料保留在所述振動篩中，且所述混合物中以質(zhì)量計超過或等于99％的所述MRP通過所述振動篩。

根據(jù)優(yōu)選的實施方案和方面的以下詳細書面描述，結(jié)合以下附圖，要求保護的本發(fā)明的這些和其他方面、特征和益處將變得顯而易見，但可以在不背離本公開的新穎原理的精神和范圍的情況下對其實行變更和修改。

附圖簡述

附圖示出了本公開的一個或多個實施方案和/或方面，并且與書面描述一起用來解釋本公開的原理。盡可能地，在整個附圖中使用相同的參考數(shù)字來指示實施方案的相同或相似的元件，并且其中：

圖1是示出了根據(jù)本公開的一個實施方案的用于產(chǎn)生微粉化橡膠粉末的示例性總體工藝流程的流程圖。

圖2是根據(jù)本公開的一個實施方案的后研磨工藝和裝置的示意性圖示。

圖3是根據(jù)本公開的一個實施方案的升溫工藝和裝置的示意性 圖示。

圖4是示出了根據(jù)本公開的一個實施方案的示例性升溫工藝流程的流程圖。

詳細描述

概述

出于促進對本公開的原理的理解的目的，現(xiàn)在將參考在附圖中說明的實施方案并且將使用專用語言對其進行描述。盡管如此，應(yīng)理解，不意圖由此限制本發(fā)明的范圍；如本發(fā)明相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員在正常情況下將會想到的，涵蓋對所描述或說明的實施方案的任何改變和進一步修改以及如其中所說明的本公開的原理的任何進一步應(yīng)用被認為是對于本發(fā)明涉及的本領(lǐng)域技術(shù)人員通常會發(fā)生的。對范圍的所有限制都應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求書來確定且如權(quán)利要求書中所表達。

本公開的諸多方面總體上是有關(guān)于制造微粉化粉末的系統(tǒng)、方法和裝置。總體來說，所述系統(tǒng)、方法和裝置提供了具有可預(yù)測且可預(yù)定的粒度范圍和濃度組成的微粉化粉末，從而允許所述微粉化粉末并入其他應(yīng)用(例如輪胎制造、柏油制造等)中，而不考慮饋入材料。在一個實施方案中，所述系統(tǒng)、方法和裝置包括預(yù)研磨加工、低溫凍結(jié)、研磨饋入材料、所得物升溫、鐵金屬和纖維去除、積聚、過篩和微粉化粉末的存儲?？傮w來說，本公開僅出于說明和描述的目的提供了微粉化橡膠粉末(“MRP”)作為一個非限制性討論實例。因此，就可以被制造成微粉化粉末的饋入材料的類型而論，本公開不意圖具有限制性。舉例來說，可以根據(jù)本文中所公開的系統(tǒng)、方法和裝置來加工塑料、食品等。

如本文中將更詳細地描述，所公開的系統(tǒng)、方法和裝置的諸多方面允許使用任何硫化橡膠/彈性體作為饋入材料，而不考慮在其生產(chǎn)期間被引入所述硫化橡膠中的補充材料(例如，輪胎中的鋼片和纖維 材料)。考慮到MRP與纖維材料之間相對類似的重量，從MRP中去除纖維材料固有地困難而又低效。因此，在一個示例性實施方案中，所述系統(tǒng)、方法和裝置利用振動篩從MRP中去除纖維材料。總體來說，振動篩的運動允許MRP通過篩網(wǎng)，而將纖維材料保留在篩網(wǎng)上。由此，從MRP中去除纖維材料以增加其純度和均質(zhì)性。

除了MRP的純度以外，所公開的系統(tǒng)、方法和裝置的諸多方面允許所述方法更有效率地運作。舉例來說，在一個實施方案中，根據(jù)本公開的升溫裝置使用MRP再循環(huán)作為比例積分微分環(huán)(例如“PID”環(huán))的一部分，以更好地調(diào)節(jié)所述升溫裝置的操作效率。通過向升溫裝置中再引入MRP而創(chuàng)造的表面積接觸增加引起MRP更加快速而且有效地升溫(例如，因為MRP顆粒之間的接觸增加促進了顆粒之間的熱傳遞，且MRP顆粒與升溫裝置之間的接觸增加促進了從升溫裝置到顆粒的熱傳遞)?？傮w來說，在升溫裝置更有效率地操作時，研磨可以在更快、更有效率的速率下發(fā)生。然而，在總體生產(chǎn)/制造線中，這種速率對于對MRP進行有效率而且有效的過篩來說可能過快(例如，在常規(guī)系統(tǒng)中必須減緩研磨步驟或加速過篩步驟以確保不存在生產(chǎn)線積滯)。因此，在升溫工藝與過篩工藝之間根據(jù)本公開實施的積聚器(例如，存儲筒倉)可以通過將研磨工藝與過篩工藝隔開而允許研磨和過篩以其相應(yīng)的最佳速率發(fā)生。

示例性實施方案

現(xiàn)在參考附圖，圖1示出了根據(jù)本公開的一個實施方案的總體示例性微粉化橡膠粉末(“MRP”)生產(chǎn)工藝100的流程圖。在各種實施方案中，工藝100通過低溫研磨將具有非均質(zhì)尺寸和組成的硫化饋入材料(例如，含有金屬和纖維顆粒的舊輪胎)轉(zhuǎn)化成具有均質(zhì)尺寸和組成的MRP(例如，精細研磨過的硫化橡膠/彈性體)，其更多細節(jié)描述于美國專利號7,445,170(標題為“Process and Apparatus for Manufacturing Crumb and Powder Rubber”并且在2003年11月17日提交)、7,258,288(標題為“Process and Apparatus for Comminuting Phytosterol Particles”并且在2005年08月10日提交)、7,108,207(標題為“Process and Apparatus for Comminuting Particle Rubber”并且在2004年10月26日提交)、7,093,781(標題為“Process and Apparatus for Manufacturing Powder Rubber”并且在2004年10月26日提交)和5,588,600(標題為“Process and Apparatus for Making Crumb Rubber from Vehicle Tires”并且在1995年06月07日提交)中；所述專利的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。總體來說，MRP包括硫化彈性體顆粒，其中大部分小于預(yù)定尺寸(例如100微米)。如將會進一步理解和了解，圖1中所示的步驟和工藝(以及本文中所示出和描述的所有其他流程圖的那些)可以同時和連續(xù)操作，總體上是非同步的和獨立的，并且未必按所示出的順序來進行。

因此，在步驟102，在各種實施方案中，硫化饋入材料在研磨前經(jīng)過加工?？傮w來說，預(yù)研磨加工將饋入材料改性至稍后更容易在工藝100中消耗的狀態(tài)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，這種預(yù)研磨加工可以取決于饋入材料而變化。舉例來說，在一個實施方案中，可以將大的不規(guī)則形硫化橡膠片粗略研磨成較小片，以便稍后可以更有效率地進行低溫研磨。另外，在一個實施方案中，所述饋入材料可以經(jīng)過加工以便從所述饋入材料中去除可能會傷害低溫研磨工藝中所使用的研磨機或其他裝置的一些外來材料，諸如金屬(例如，來自輪胎的鋼片)。然而，可能難以確保從已預(yù)研磨的彈性體饋入材料中去除所有金屬和纖維，并且因此，一些此類外來材料通常進入工藝100的后續(xù)步驟中。一旦預(yù)研磨加工完畢，所述饋入材料一般就準備好開始低溫凍結(jié)。

仍然參考圖1，在步驟104，根據(jù)各種實施方案，所述饋入材料經(jīng)受低溫凍結(jié)，其中所述饋入材料的溫度被顯著降低。在一個實施方案中，所述低溫凍結(jié)是通過在饋入材料利用旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器通過圓柱形容器時向其引入液氮來進行。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，因為橡膠/彈性體總體來說具有延展性而且容易變形，所以低溫凍結(jié)使得顆粒更脆弱，這就使得后續(xù)研磨更容易且更均勻。因此，在步驟 106，將已低溫凍結(jié)的饋入材料引入至研磨裝置。根據(jù)各種實施方案，所述研磨裝置將所述顆粒研磨成MRP?？傮w來說，在一個實施方案中，研磨裝置可以是圓錐形沖擊研磨機(其型式描述于美國專利號7,861,958(標題為“Conical-Shaped Impact Mill”并且在2008年06月25日提交)、7,900,860(標題為“Conical-Shaped Impact Mill”并且在2007年04月05日提交)、8,302,892(標題為“Conical-Shaped Impact Mill”并且在2011年01月03日提交)、8,302,893(標題為“Conical-Shaped Impact Mill”并且在2011年01月03日提交)和8,132,751(標題為“Conical-Shaped Impact Mill”并且在2011年01月03日提交)中；所述專利的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中)。在一個實施方案中，已低溫凍結(jié)的饋入材料進入研磨機頂部且被重力拉向以高速自旋的轉(zhuǎn)子。因此，已低溫凍結(jié)的饋入材料擊打轉(zhuǎn)子且在轉(zhuǎn)子與研磨機外殼之間彈跳，直至饋入材料被破碎成MRP。在各種實施方案中，離開研磨裝置的MRP包括各種尺寸(例如，在同一組合物內(nèi)顆粒具有大于或等于50目而且還小于或等于140目的尺寸的寬粒度分布、顆粒總體上具有2mm或更小的直徑的寬粒度分布、在同一組合物內(nèi)顆粒具有大于或等于40目而且還小于或等于200目的尺寸的寬粒度分布等)并且保持在低溫下(例如-80°F至-100°F)。

為了使最近研磨的MRP升溫至可發(fā)生研磨后加工的溫度，MRP在步驟108經(jīng)受升溫?？傮w來說，結(jié)合圖2至圖4的描述，將能更好地理解升溫工藝的細節(jié)。在各種實施方案中，將最近研磨的MRP干燥和/或升溫，以防止在MRP在研磨后達到室溫時水凝結(jié)在MRP上，這種情況可能使MRP變成海綿狀固體而不是粉末。在一個實施方案中，最近研磨的MRP可以通過升溫器再循環(huán)，直至其達到某一溫度(例如大于或等于80°F、大于露點等)、所述升溫器達到某一操作效率、某一流速(例如6,000磅/小時)和/或某一操作容量(例如90％)。舉例來說，在一個非限制性實例中，水平探針由于MRP粘至探針上而不能準確讀數(shù)，且輸出溫度也可能導(dǎo)致不準確/不可靠讀數(shù)，所以可以測量由升溫器的發(fā)動機產(chǎn)生的安培數(shù)，以確定升溫器當前正在做的 功(例如操作效率)。繼續(xù)這個實例，如果安培數(shù)低于某一閾值(例如等于或低于2.5安培)，則MRP可以通過升溫器再循環(huán)，直至所述安培數(shù)增至所述閾值以上。在該點下，將允許MRP通往鐵金屬和纖維去除裝置。在另一個實施方案中，可以使用理論模型來計算升溫裝置的操作效率(例如，通過基于與升溫器相關(guān)的已知變量來計算操作效率)。

在各種實施方案中，在步驟110，從MRP中去除鐵金屬和纖維狀材料。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，這些材料被視為MRP中的會削弱最終產(chǎn)品的純度/品質(zhì)的瑕疵。如先前所提到，雖然這種材料有一些在步驟102(預(yù)研磨加工)期間被去除，但通常更應(yīng)該在步驟106(研磨)和108(干燥/升溫)之后被去除。因此，在一個實施方案中，MRP通過磁鐵上方以便從MRP中去除鐵金屬。根據(jù)一個實施方案，通過振動篩對MRP進行加工以去除纖維材料。總體來說，結(jié)合圖2的描述，將能更好地理解去除鐵金屬和纖維材料的細節(jié)。

仍然參考圖1，在步驟112，使MRP積聚，隨后過篩，這將結(jié)合圖2的描述更詳細地加以解釋?？傮w來說，積聚允許在步驟106發(fā)生的研磨與在步驟114發(fā)生的過篩隔開。在各種實施方案中，材料通過研磨裝置(步驟106)時的最有效率的流速可能與材料通過過篩裝置(步驟114)時的最有效率的流速不同。因此，在一個實施方案中，為了使研磨裝置和過篩裝置以其最佳流速操作，MRP可以積聚(例如，存儲，短暫地或持續(xù)長時間段)。根據(jù)各種實施方案，MRP可以積聚在筒倉、存儲箱、圓桶、柔性中型散裝容器(例如散裝袋)、中型散裝容器等內(nèi)。

在積聚之后，在各種實施方案中，在步驟114使MRP通往過篩裝置，這將結(jié)合圖2的描述更詳細地加以解釋?？傮w來說，過篩裝置包括具有不同篩號的多個篩網(wǎng)且利用粒度對MRP進行揀選，使得經(jīng)過揀選的MRP具有在預(yù)定窄范圍內(nèi)的相對均勻的粒度。

在各種實施方案中，一旦已過篩，就可以在步驟116對MRP進 行存儲和/或包裝。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)理解，步驟116的存儲和/或包裝允許MRP被用于稍后的應(yīng)用(例如，柏油制造、輪胎制造等)?？傮w來說，存儲可以在袋子、筒倉、貨車等中進行。當MRP已經(jīng)被存儲時，工藝100在其后結(jié)束。

現(xiàn)在參考圖2，示出了根據(jù)本公開的一個實施方案的后研磨工藝和裝置的示意性圖示200?？傮w來說，在低溫研磨106之后，MRP經(jīng)受了若干個加工步驟以提高MRP的純度和品質(zhì)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，即使在預(yù)研磨加工之后，MRP中也可能仍存在除硫化橡膠以外的材料(例如纖維、金屬、石頭等)。因此，舉例來說，MRP可以經(jīng)受升溫108、鐵金屬和纖維去除110、積聚112以及過篩114。一旦后研磨加工完畢，將可以將MRP保持在存儲器116中，直至其被另一種應(yīng)用需要?？傮w來說，在圖2中，除非另有標識(例如，指示金屬和纖維廢物的箭頭)，否則箭頭指示MRP的流動方向。

在各種實施方案中，最近低溫研磨的MRP通過輸入設(shè)備202進入升溫裝置204(在本文中替代地稱為“干燥裝置”或“升溫器”)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認識到，當MRP進入升溫裝置204時其通常仍處在極低溫度(例如-80°F至-100°F)下?？傮w來說，升溫裝置204可以是可使MRP充分升溫從而防止凝結(jié)水形成和通過將其變成海綿狀物質(zhì)而破壞MRP的任何裝置。在一個非限制性實施方案中，升溫裝置204可以是接有與HEAT熱流傳熱系統(tǒng)附接的2"保溫管的18"×20"Thomas Conveyor，其細節(jié)可以經(jīng)由制造商網(wǎng)址http://www.thomasconveyor.com/而獲自制造商。應(yīng)理解，前述模型只是升溫裝置204的一個實例，它可以是適用于本文中所描述的目的的任何模型/類型。在一個實施方案中，如果升溫裝置204沒有以足夠的效率操作，則MRP通過再循環(huán)裝置206進行處理，以便通過作為PID環(huán)的一部分的升溫裝置204將MRP再循環(huán)回來。結(jié)合圖3和圖4的描述將能更好地理解再循環(huán)裝置206。

仍然參考圖2，如果升溫裝置204以足夠的效率操作，則在一個 實施方案中，MRP通過輸入設(shè)備208(例如，旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器、拖拽式盤形輸送器等)而通往金屬去除裝置210?？傮w來說，金屬去除裝置210去除了保留在MRP中的任何金屬。在各種實施方案中，金屬去除裝置210可以是磁鐵(例如，鼓形磁鐵等)。在一個實施方案中，所述磁鐵位于MRP下降時通過的導(dǎo)管中的岔口處。因此，在該實施方案中，磁鐵通過導(dǎo)管中的岔口吸出金屬，而MRP繼續(xù)通過導(dǎo)管下降。在另一個實施方案中，金屬去除裝置210是在其表面上具有與MRP流平行的凸條的凸形滑梯，所述滑梯經(jīng)設(shè)計以便在MRP滑下其凸表面時(例如，在它從輸入設(shè)備208滑至鼓形磁鐵210時)使MRP散開成薄層，由此增加通過鼓形磁鐵上方的MRP的表面積，從而提高金屬去除裝置210的效率。在該實施方案中，在滑梯末端是旋轉(zhuǎn)式鼓形磁鐵，其在MRP薄層通過它上方時去除保留在MRP中的任何金屬并且允許MRP通過它(例如，在MRP通過鼓形磁鐵的旋轉(zhuǎn)表面上方時，金屬粘至鼓形磁鐵的旋轉(zhuǎn)表面并且被從MRP流中拉出)。因此，在這些實施方案中，金屬被從MRP中去除，從而僅剩下非鐵材料。

為了去除保留在MRP中的非鐵和非硫化橡膠材料，在各種實施方案中，MRP通過輸入設(shè)備212(例如，旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器、拖拽式盤形輸送器等)而進入纖維材料去除裝置214。總體來說，纖維材料去除裝置214去除了保留在MRP中的任何非鐵和非硫化橡膠材料(例如纖維材料等)。在各種實施方案中，纖維材料去除裝置214可以是具有一個或多個不同篩號的篩網(wǎng)的振動篩(例如，ME60S8-8-6XP振動篩，其細節(jié)可以通過制造商的網(wǎng)址https://midwesternind.com/而獲自制造商。應(yīng)理解，前述模型只是纖維材料去除裝置214的一個實例，它可以是適用于本文中所描述的目的的任何模型/類型)。在一個實施方案中，所述振動篩包括一個篩網(wǎng)，其篩號允許MRP通過篩網(wǎng)但將纖維材料俘獲在所述篩網(wǎng)上(例如20目、25目等)。在該實施方案中，振動篩以足以使MRP在篩網(wǎng)上面上下彈跳但不足以使纖維材料充分上下彈跳的速度(例如6,000磅/小 時)操作(例如，使得MRP在篩網(wǎng)上度過至少1分鐘)。總體來說，因為纖維材料的形狀是細長的(如線)，比MRP長且沒有MRP彈跳得那么高，所以它不能達到允許它通過篩網(wǎng)的方向。在另一個實施方案中，振動篩包括具有不同篩號的兩個篩網(wǎng)，從而允許MRP通過篩網(wǎng)但將纖維材料俘獲在篩網(wǎng)上(例如，第一個篩網(wǎng)是20目且第二個篩網(wǎng)是25目等)。在又一個實施方案中，振動篩包括具有相同篩號的兩個篩網(wǎng)，從而允許MRP通過篩網(wǎng)但將纖維材料俘獲在篩網(wǎng)上(例如，第一個篩網(wǎng)和第二個篩網(wǎng)都是20目等)。

仍然參考圖2，在各種實施方案中，一旦已經(jīng)從MRP中去除纖維材料，MRP就通過輸入設(shè)備216(例如，旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器、拖拽式盤形輸送器等)進入積聚裝置218?？傮w來說，積聚裝置218將低溫研磨106與過篩114隔開。在各種實施方案中，材料通過研磨裝置時的最有效率的流速與材料通過過篩裝置時的最有效率的流速不同(例如，研磨裝置最佳流速比過篩裝置最佳流速快)。總體來說，再循環(huán)裝置206允許升溫裝置204以其最佳效率(例如，最有效率的流速)運作，這就允許低溫研磨以其最佳(例如最有效率的)流速發(fā)生。具體來說，可以取決于總流量而保持不同程度的MRP并且通過升溫器再循環(huán)。因此，在一個實施方案中，為了使研磨裝置和過篩裝置二者以其最佳流速操作，MRP可以積聚以防止低效。根據(jù)各種實施方案，MRP可以積聚在筒倉、存儲箱、圓桶、柔性中型散裝容器(例如散裝袋)、中型散裝容器等內(nèi)。在各種實施方案中，MRP在積聚裝置218中度過的持續(xù)時間取決于低溫研磨106與過篩114的最佳流速差異。

在各種實施方案中，一旦MRP已經(jīng)積聚了充足的持續(xù)時間，MRP就通過輸入設(shè)備220(例如，旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器、拖拽式盤形輸送器等)進入過篩裝置222?？傮w來說，過篩裝置222是根據(jù)粒度將MRP分離到特定范圍內(nèi)的裝置。在各種實施方案中，過篩裝置222含有若干個篩網(wǎng)，其中一個堆疊在另一個上且篩號自上而下不斷增加，使得在顆粒通過過篩裝置222下降時最大的顆粒保留在頂部篩網(wǎng)上而最小的顆粒通過底部篩網(wǎng)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，隨著篩目 數(shù)增加，篩目內(nèi)的開口尺寸減小(總體來說，篩號是一線性英寸篩網(wǎng)內(nèi)的開口數(shù)目；例如，40目在一線性英寸內(nèi)具有40個開口)。因此，在一個示例性實施方案中，第一個篩網(wǎng)俘獲最大尺寸的MRP 224(例如，粒度大于或等于篩號40)且允許其通往存儲器116。在該示例性實施方案中，第二個篩網(wǎng)俘獲第二大尺寸的MRP 226(例如，粒度大于或等于篩號80)且允許其通往存儲器116。類似地，在該示例性實施方案中，第三個篩網(wǎng)俘獲第三大尺寸的MRP 228(例如，粒度大于或等于篩號140)且允許其通往存儲器116。因此，通往存儲器116的其余MRP 230具有最小粒度(例如，粒度小于篩號140)。以上是一個非限制性實例；如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，篩網(wǎng)的數(shù)目和篩號可以基于所期望的輸出而變化(例如，10至500的篩號和少達1個篩網(wǎng)至多于10個篩網(wǎng))。為了進一步理解后研磨工藝和裝置，接下來描述升溫工藝和裝置的示意性圖示。

現(xiàn)在參考圖3，示出了根據(jù)本公開的一個實施方案的升溫工藝和裝置204的示意性圖示300?？傮w來說，升溫工藝(在本文中替代地稱為干燥工藝或升溫/干燥108)在低溫研磨106之后立即發(fā)生，以使MRP的溫度快速上升，從而防止水凝結(jié)在MRP上。如果允許水凝結(jié)在MRP上，則其將使MRP變成海綿狀物質(zhì)?？傮w來說，在圖3中，箭頭指示MRP的流動方向。

在各種實施方案中，最近低溫研磨的MRP通過輸入設(shè)備202進入升溫裝置204(在本文中替代地稱為“干燥裝置”或“升溫器”)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會認識到，當MRP進入升溫裝置204時其仍處在極低溫度下。因此，在各種實施方案中，使MRP通過升溫裝置204進行處理以使MRP快速升溫。在一個實施方案中，MRP被旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器302拉過升溫裝置204。螺旋推運器302可以基于諸如升溫裝置204的容量、MRP將在升溫裝置204中度過的所期望的持續(xù)時間、升溫裝置204中的MRP體積等因素而以不同的速度操作。

在各種實施方案中，一旦MRP已經(jīng)通過升溫裝置204(起始時間)，它就進入輸出設(shè)備304并且被另一個旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器306(或例如拖拽式盤形輸送器)以向上角度輸送至再循環(huán)導(dǎo)管308?？傮w來說，再循環(huán)導(dǎo)管308是在升溫裝置204沒有以其最佳效率操作時可使MRP通過所述裝置再循環(huán)回來的再循環(huán)裝置206的一部分(例如，作為試圖維持升溫裝置204以其最佳操作效率運行的PID環(huán)的一部分)。在各種實施方案中，再循環(huán)裝置206允許升溫裝置204以其最佳效率操作，而不考慮研磨裝置的流速(例如，研磨裝置不必減緩以允許升溫裝置204有效率地操作)。在一個實施方案中，MRP通過再循環(huán)導(dǎo)管308下降且通過再循環(huán)導(dǎo)管308中的使再循環(huán)導(dǎo)管308分岔成輸出設(shè)備312和積聚導(dǎo)管314中的岔口310。岔口310經(jīng)定向以使得MRP沿再循環(huán)導(dǎo)管308自然地下降至積聚導(dǎo)管314中。因此，MRP總體上不進入輸出設(shè)備312，除非MRP已經(jīng)在積聚導(dǎo)管314中積聚到使得積聚導(dǎo)管314被阻塞的水平。

仍然參考圖3，為了控制積聚導(dǎo)管314中的積聚水平，在一個實施方案中，將積聚導(dǎo)管314連接至含有旋轉(zhuǎn)式螺旋推運器318(或例如拖拽式盤形輸送器)的再引入導(dǎo)管316?？傮w來說，再引入導(dǎo)管316被連接至升溫裝置204的第一部分并且可以允許將MRP再引入回升溫裝置204中。如果升溫裝置204沒有以其最佳效率操作，則在各種實施方案中，螺旋推運器318操作以便將MRP推出積聚導(dǎo)管314并且將它再循環(huán)回升溫裝置204中。一旦升溫裝置204開始以其最佳效率和/或體積操作，在各種實施方案中，螺旋推運器318就減緩以使得MRP開始在積聚導(dǎo)管314中積聚并且進入輸出設(shè)備312?？傮w來說，作為PID環(huán)的一部分，可以增加或降低螺旋推運器318的速度以改變MRP的再循環(huán)速率，從而類似地增加和降低升溫裝置204的操作效率。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，PID環(huán)依賴于所測得的工藝變量來維持所期望的設(shè)定點周圍的工藝。總體來說，PID環(huán)將在基于所述變量增加工藝直至其高于設(shè)定點與基于所述變量降低工藝直至其低于設(shè)定點之間交替。因此，所述工藝將在設(shè)定點周圍振蕩。為 了進一步理解升溫工藝和裝置，對升溫工藝流程的解釋可能是有幫助的。

現(xiàn)在參考圖4，說明根據(jù)本公開的一個實施方案的示例性升溫工藝400的流程圖?？傮w來說，所示出的升溫工藝400作為升溫108的一部分發(fā)生，并且可以發(fā)生在升溫裝置204和再循環(huán)裝置206中(其更多細節(jié)可見于示意性圖示300中)。

在各種實施方案中，在步驟402，將已低溫研磨的MRP提供至升溫裝置。根據(jù)各種實施方案，在MRP循環(huán)通過升溫裝置時，在步驟404確定升溫裝置的當前操作效率?？傮w來說，可以用多種方式確定操作效率。舉例來說，可以測量升溫裝置的發(fā)動機的安培數(shù)(例如，庫侖/秒，其指示發(fā)動機所做的功的量，其中安培數(shù)隨著升溫裝置內(nèi)的層深度增加而增加)、MRP在其離開升溫裝置時的溫度、升溫裝置內(nèi)的當前MRP量(例如，容量)、MRP在其離開升溫裝置時的體積流速(例如，每單位時間通過表面的流體體積)等。在另一個實施方案中，可以使用理論模型來計算升溫裝置的操作效率(例如，通過基于與升溫工藝400相關(guān)的已知變量來計算升溫裝置的操作效率)。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)了解，能洞悉升溫裝置的操作效率的任何測量都可以用作步驟404的一部分。

在各種實施方案中，一旦已經(jīng)確定了當前操作效率，就在步驟406將其與升溫裝置的操作效率的預(yù)定水平(例如，2.5安培、80°F、90％、6,000磅/小時等)相比較。根據(jù)一個實施方案，如果操作效率低于預(yù)定水平，則在步驟408，使MRP通過升溫裝置(例如通過再循環(huán)裝置206，其更多細節(jié)可見于示意性圖示300)再循環(huán)回來。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)能想到，增加升溫裝置內(nèi)的MRP的量通常會提高其操作效率，這是因為對升溫裝置內(nèi)的顆粒的攪拌有所增加，從而增加了MRP顆粒之間(例如，較暖的MRP更頻繁地與較冷的MRP接觸，由此將熱從暖MRP傳遞至冷MRP)和MRP顆粒與升溫裝置之間(例如，較冷的MRP更頻繁地與升溫裝置的較熱內(nèi)側(cè)和螺旋推運器接 觸，由此將熱從升溫裝置傳遞至MRP)的熱傳遞?？傮w來說，當升溫裝置以低于預(yù)定水平操作時，對升溫裝置內(nèi)的顆粒的攪拌不足以使熱有效率地從升溫裝置傳遞至MRP。

在一個實施方案中，隨后在步驟410計算升溫裝置的第二當前操作效率，以便確定升溫裝置在再引入MRP之后的操作效率。如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)能想到，可以用與在步驟404計算第一當前操作效率的方式相同或不同的方式來計算升溫裝置的第二當前操作效率?？傮w來說，在步驟412，將第二當前操作效率與升溫裝置的操作效率的預(yù)定水平相比較，所述預(yù)定水平在一個實施方案中與步驟406的預(yù)定水平相同，但在一個實施方案中可能是不同的預(yù)定水平。舉例來說，在一個非限制性實施方案中，PID環(huán)可以具有最大設(shè)定點(例如90°F)，此時關(guān)掉再循環(huán)裝置206，使得再循環(huán)裝置206以能量有效率的方式操作。

如果第二操作效率低于預(yù)定水平，則，在一個實施方案中，使升溫工藝返回步驟408。然而，如果操作效率高于預(yù)定水平(如在步驟406或步驟412所確定)，則，在各種實施方案中，在步驟414允許MRP通往后研磨工藝的下一階段，且升溫工藝在其后結(jié)束。

示例性實施方案的前述描述僅出于說明和描述的目的而得以呈現(xiàn)，并且不意圖為排他性的或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的確切形式。根據(jù)以上教授內(nèi)容，許多修改和變化是可能的。

為了解釋本發(fā)明的原理和其實際應(yīng)用，選擇并描述了諸多實施方案，以便使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠利用本發(fā)明和各種實施方案以及利用適于所預(yù)期的特定用途的各種修改。不背離本發(fā)明的精神和范圍的替代實施方案對于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的那些技術(shù)人員來說將變得顯而易見。因此，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書而不是由前述描述和其中所描述的示例性實施方案來限定。