RU2060882C1

RU2060882C1 - Способ переработки армированных металлом резинотехнических изделий и устройство для его осуществления

Info

Publication number: RU2060882C1
Authority: RU
Inventors: Е.В. Даньщиков; И.Н. Лучник; А.В. Рязанов; С.В. Чуйко
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью "Троицкая технологическая лаборатория"
Priority date: 1992-09-17
Filing date: 1992-09-17
Publication date: 1996-05-27

Abstract

Использование: при переработке армированных резинотехнических изделий, например изношенных автомобильных покрышек с металлокордом, транспортерных лент и т. д. Сущность изобретения: резинотехническое изделие (РТИ) обрабатывают в газовой среде, содержащей 0,01 - 10% озона. Осуществляют механическое воздействие на РТИ одновременно с обработкой РТИ в газовой среде. При приложении деформирующих резину нагрузок поддерживают уровень деформации в РТИ не менее 1%. Средство для разрушения РТИ смонтировано внутри рабочей камеры. Последняя имеет средство для подачи в нее газовой среды. Средство выполнено в виде источника озоносодержащего газа. 2 с. п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относится к методам переработки армированных резинотехнических изделий, например изношенных автомобильных покрышек с металлокордом, транспортерных лент и т.д.

Известен способ переработки армированных металлом резинотехнических изделий и устройство для его осуществления. В известном способе отделение металлокорда осуществляется после разделения изделия на куски. Металлокорд разрезается абразивным кругом после предварительного разрушения прожектора иглофрезой [1]
В известном техническом решении увеличение температуры истираемого эластичного материала и повышение сопротивления сдвигу в конечном счете приводит к возрастанию энергопотребления и интенсивному износу дробильно-размольного оборудования, а также к низкому выходу товарной продукции.

Способ не позволяет эффективно перерабатывать покрышки, армированные металлом. Использование же оборудования при переработке армированных покрышек приводит к большим затратам на замену режущего инструмента, быстроизнашивающегося из-за металлической арматуры.

Известен способ переработки армированных металлом резинотехнических изделий, при котором резинотехнические изделия обрабатывают в газовой среде и осуществляют механическое воздействие на резинотехническое изделие, разрушая материал изделия и отделяя металлическую арматуру от резины [2]
Этот способ энергоемок, что связано с необходимостью получения достаточного количества жидкого газа, а также достижения и поддержания низких температур в рабочей камере, в том числе и во время механического дробления изделия на фрагменты.

Известно устройство для переработки армированных резинотехнических изделий, содержащее рабочую камеру, средство подачи в нее газовой среды и средство для разрушения резинотехнических изделий [2]
Однако в этом устройстве при разделении материала эластомера и металлических и текстильных фрагментов армирующего каркаса используется многоступенчатая схема переработки, что усложняет и удорожает перерабатывающее оборудование.

Технический результат изобретения состоит в снижении энергозатрат при переработке армированных резинотехнических изделий и улучшении качества переработки.

Для этого в предлагаемом способе газовая среда содержит 0,01-10% озона, а механическое воздействие на резинотехническое изделие осуществляют одновременно с обработкой резинотехничесого изделия в газовой среде, причем при приложении деформирующих резину нагрузок поддерживают уровень деформаций в резинотехническом изделии не менее 1%
Для достижения технического результата в устройстве средство для разрушения резинотехнических изделий смонтировано внутри рабочей камеры, а в качестве средства подачи в нее газовой среды используется источник озоносодержащего газа.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство для переработки армированных резинотехнических изделий содержит механических модуль 1 переработки изделий, состоящий из рабочей камеры 2 (камеры переработки), соединенной с входным шлюзом 3 для загрузки изделий и выходным шлюзом 4 для выгрузки продуктов переработки. Поскольку озон является токсичным газом, модуль 1 должен быть герметичен для исключения возможности утечек озоносодержащего газа. Шлюзы 3 и 4 позволяют обеспечивать непрерывный режим работы устройства с загрузкой изделий и выгрузкой продуктов переработки. Их герметичность обеспечивается применением известных технических способов. Устройство может работать и в дискретном режиме, когда производится цикл переработки загруженного в камеру материала и после продувки камеры выгрузка конечных продуктов; в этом случае устройство может использоваться без шлюзов 3 и 4. Внутренняя поверхность механического модуля должна быть изготовлена из озоностойких материалов, не корродирующих под действием озона, таких как, например, нержавеющая сталь, фторопласт, полиэтилен и другие. Для загрузки резинотехнических изделий 5, содержащих внутренние армирующие элементы, в устройстве имеется загрузочный конвейер 6. За выходным шлюзом 4 для выгрузки продуктов 7 переработки, включающих куски резины различных размеров и фрагменты армирующих элементов, установлена камера 8 сепарации, имеющая средства 9 отделения резины от фрагментов армирующих элементов: металла, ткани, стеклопластика. В качестве средств 9 могут быть использованы магнитные сепараторы для отделения металлических элементов или воздушные сепараторы для отделения текстильных элементов или различных фракций резиновой крошки.

Для отделения различных товарных фракций резиновой крошки могут быть использованы вибрационные сита различных калибров. Конвейер 10 удаляет резиновую крошку для использования или дальнейшей переработки, а конвейер 11 удаляет армирующие элементы, которые могут в дальнейшем пакетироваться и использоваться как вторичное сырье.

Устройство содержит средство подачи газовой среды в рабочую камеру 2, в качестве которого используется источник 12 озоносодержащего газа, например озонатор-генератор озона, позволяющий превышать кислород атмосферного воздуха в озон. Рабочий кислородсодержащий газ прокачивается с помощью компрессора 13 через средство 14 газоподготовки, осуществляющее фильтрацию и осушку газа. Источник 15 питания осуществляет подвод к озонатору необходимой энергии. Газоподающее средство 16 служит для обеспечения поступления обогащенного озоном газа непосредственно к поверхности изделий 5. Средство 16 может быть выполнено в виде перфорированных трубок из нержавеющей стали или поливинилхлоридных шлангов. Устройство имеет газораспределительное средство 17, позволяющее использовать выходящий из рабочей камеры газ, содержащий остаточную концентрацию озона и кислорода, по крайней мере, частично для генерации озона и деструкции изделий. Средство 17 выполнено из управляющих пневмоклапанов и соединено со средством 18 выпуска газа и источником 19 газовой среды, в качестве которой используется, например, атмосферный воздух или баллоны с кислородсодержащими смесями. Для исключения выбросов остаточного озона в атмосферу выпуск газа осуществляется через аппарат для разложения озона (в средстве 18), в котором озон конвертируется в кислород при нагреве в присутствии катализатора. Газораспределительное средство 17 позволяет регулировать соотношение расходов газа из источника 19 сквозь аппарат для разложения озона и компрессор 13, обеспечивая заданный уровень обновления газовой смеси в контуре. Таким образом, устройство может работать в режиме замкнутого газового цикла с частичным обновлением.

Устройство содержит также средство 20 для разрушения резинотехнических изделий, смонтированное внутри рабочей камеры 2.

Средство 20 условно показано на схеме в виде вращающихся валков; в качестве такого средства могут быть использованы любые перемещающиеся части камеры, обеспечивающие возможность создания меняющихся деформаций материала перерабатываемых изделий. Такие средства могут как перемещаться или вращаться относительно рабочей камеры 2, так и быть закреплены внутри нее. В последнем случае можно создавать деформации перерабатываемых изделий путем перемещения или вращения камеры переработки как целого с использованием, например, силы тяжести, деформирующей находящиеся в камере изделия. Газ из озонатора целесообразно подавать непосредственно в зону расположения средство 20.

Такой вариант выполнения устройства для переработки армированных резинотехнических изделий не является единственным. Подобные устройства могут быть изготовлены с использованием различных конструкторских решений. Например, газовая часть устройства (12-16) может быть помещена внутри модуля 1 или камеры 2, циркуляция газа в газовой схеме может быть использована для продувки шлюзов 3 и 4.

Работа устройства описана на примере способа переработки армированных резинотехнических изделий.

Резинотехнические изделия 5, содержащие внутренние армирующие элементы, условно обозначенные на схеме в виде "сетки", подаются во входной шлюз 3 с помощью загрузочного конвейера 6 и затем поступают в камеру 2. Продукты 7 переработки, включающие куски резины различных размеров, условно обозначенные на схеме в виде кружков, и фрагменты армирующей сетки, обозначенные в виде коротких отрезков, удаляются из камеры 2 через выходной шлюз 4 и поступают в камеру 8 сепарации для отделения резины от фрагментов армирующих элементов: металла, ткани, стеклопластика. Для осуществления такого разделения применяются способы, реализуемые посредством магнитного сепаратора для отделения металлических элементов или воздушного сепаратора для отделения текстильных элементов или различных фракций резиновой крошки. Далее рабочий кислородсодержащий газ с помощью компрессора 13 прокачивается через средство 14 газоподготовки, осуществляющее фильтрацию и осушку газа, и через озонатор, в котором подготовленная газовая смесь обогащается озоном до содержаний 0,01-10% посредством осуществления плазмохимической реакции в газоразрядной камере озонатора. Источник 15 питания осуществляет подвод к озонатору необходимой для проведения этого процесса энергии. Для работы устройства может быть использован озонатор любого типа.

Озоносодержащий газ подается в камеру 2 переработки через газоподающее средство 16, позволяющее обеспечить поступление обогащенного озоном газа непосредственно к поверхности обрабатываемого изделия 5. В данном устройстве автомобильная покрышка с металлокордом помещается в камеру 2, в которую из генератора озона подается воздух, содержащий от 0,01 до 10% озона. Покрышка подвергается сжимающим и растягивающим нагрузкам с усилиями от 10 до 200 кг до достижения величин относительных деформаций в различных частях изделия от 1 до 50% Это приводит к разрушению материала изделия и освобождению армирующих элементов стального металлокорда и текстильного каркаса изделия от резины. Промежуток времени, необходимый для достижения такого разрушения, составляет 5-10 мин с повышением содержания озона и увеличением нагрузок в указанных пределах.

Целесообразно обеспечивать поступление газа из озонатора непосредственно в зону расположения средства 20 для разрушения резинотехнических изделий.

Выходящий из камеры переработки газ, содержащий остаточную концентрацию озона и кислорода, может быть, по крайней мере, частично повторно использован для генерации озона и дйструкции изделий. Для этого используется газораспределительное средство 17. Разложитель озона в устройстве не требуется, поскольку осуществляется замкнутый цикл работы устройства: источник озоносодержащего газа расположен внутри рабочей камеры. Возможно также проводить способ с частичным обновлением рабочей газовой смеси и выхлопом отработанного газа через аппарат для разложения озона в средстве 18.

Способ и устройство позволяют организовать экологически чистое производство ценного вторичного каучуксодержащего сырья.

Claims

1. Способ переработки армированных металлом резинотехнических изделий, при котором резинотехническое изделие обрабатывают в газовой среде и осуществляют механическое воздействие на резинотехническое изделие, разрушая материал изделия и отделяя металлическую арматуру от резины, отличающийся тем, что газовая среда содержит 0,01 10% озона, а механическое воздействие на резинотехническое изделие осуществляют одновременно с обработкой резинотехнического изделия в газовой среде, причем при приложении деформирующих резину нагрузок поддерживают уровень деформаций в резинотехническом изделии не менее 1%
2. Устройство для переработки армированных металлом резинотехнических изделий, содержащее рабочую камеру, средство подачи в нее газовой среды и средство для разрушения резинотехнических изделий, отличающееся тем, что средство для разрушения резинотехнических изделий смонтировано внутри рабочей камеры, а в качестве средства подачи в нее газовой среде используется источник озоносодержащего газа.