RU2322347C1

RU2322347C1 - Method of and device for recycling of nonstripped (solid) tires

Info

Publication number: RU2322347C1
Application number: RU2006133107/12A
Authority: RU
Inventors: Владимир Валентинович Осинцев (RU); Владимир Валентинович Осинцев; Геннадий Федорович Кузнецов (RU); Геннадий Федорович Кузнецов
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-04-20

Abstract

FIELD: recycling of waste tires.

SUBSTANCE: according to proposed method, solid tires are heated thermally in low oxygen content medium at temperature of 675-900 K with simultaneous separation and getting of metal cord, volatile substances and powder-lump black-containing material with subsequent removal and burning out of volatile substances with generation of heat. Heating is carried out through container walls without direct contact with heating elements and heating medium with reduction of oxygen concentration from 21% at beginning to 0.5-4.5% at end of heating and decomposition of tires at periodical jarring. Device is furnished with container with recycling chamber in metal housing provided with ceiling charge-discharge hatch, bottom with bottom hatch to discharge powder-lump black-containing material. Moreover, device includes systems of heating, removal and burning out of volatile substances, charging of solid tires and discharge of metal cord and unloading and discharge of powder-lump black-containing material. At least one branch pipe to remove volatile substances is made in ceiling hatch, being connected to system for removal and burning out of volatile substances. Bottom of recycling chamber is furnished with lock for hermetic connection to system of unloading and discharge of powder-lump black-containing material. Bottom and housing of recycling chamber are connected to periodically vibrojarring plant.

EFFECT: reduced consumption of power for recycling of tires, possibility to get solid powder-lump material with high content of black and reduced to minimum pollution of environment.

3 dwg

Description

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологиях по утилизации отработанных колесных резиносодержащих автомобильных и тракторных покрышек (шин).The invention relates to a power system and can be used in technologies for the disposal of used wheeled rubber-containing automobile and tractor tires (tires).

Известен способ утилизации шин с одновременной выплавкой металла в печах со шлаковым расплавом путем подачи в рабочую полость топлива, окислителя и шихты, содержащей, например, куски шин, подсушки, отделения летучих веществ и последующим сжиганием углерода и углеводородсодержащих веществ, расплавлением золы и шихты (патент RU №2135896; MHK7 F23G 5/027; F23G 7/00). Недостатком способа является повышение степени загрязнения атмосферы плохо прогоревшей сажей и другими вредными летучими компонентами резины при добавлении в шихту предварительно нарубленных кусков шин, а также отсутствие возможности вторичного использования сжигаемой сажи, большие затраты на механическую разделку шин при превращении их в кусковую добавку к шихте.A known method for the disposal of tires with the simultaneous smelting of metal in furnaces with slag melt by feeding fuel, an oxidizing agent and a charge to the working cavity, containing, for example, pieces of tires, drying, separating volatile substances and subsequent burning of carbon and hydrocarbon-containing substances, melting ash and charge (patent RU No. 2135896; MHK7 F23G 5/027; F23G 7/00). The disadvantage of this method is to increase the degree of atmospheric pollution by badly burnt soot and other harmful volatile rubber components when pre-chopped pieces of tires are added to the charge, as well as the lack of the possibility of recycling burnt soot, the high cost of mechanical cutting of tires when they are turned into a lump additive to the charge.

Известен способ нагрева материалов в обжиговых печах с одновременной утилизацией шин (Нохратян К.Я. Сушка и обжиг в промышленности строительной керамики. М.: Стройиздат, 1962 г.). При подаче покрышек в камеры вместе с обжиговым материалом резина выгорает, отдавая дополнительное тепло печи и сокращая расход основного топлива. Остающийся от шин металлокорд направляют на переработку. Недостатком способа является также загрязнение атмосферы сажей и другими летучими компонентами резины, неиспользование сажи в качестве полезного сырья во вторичных переработках.There is a method of heating materials in kilns with the simultaneous disposal of tires (K. Nokhratyan. Drying and firing in the construction ceramics industry. M: Stroyizdat, 1962). When tires are fed into the chambers, along with the firing material, the rubber burns out, giving off additional heat to the furnace and reducing the consumption of the main fuel. The metal cord remaining from the tires is sent for recycling. The disadvantage of this method is the pollution of the atmosphere with soot and other volatile components of rubber, the non-use of soot as a useful raw material in secondary processing.

Известен способ сжигания твердого топлива на котлах путем подачи в топку кусков основного топлива (угля), кусков шин и окислителя (Л.Н.Сидельковский, В.Н.Юренев. "Парогенераторы промышленных предприятий". М.: Энергия. 1978. с.77; рис.6-11; с.115; рис.8-23). При подаче в топку вместе с топливом кусков шин проявляются те же недостатки: чрезмерное загрязнение атмосферы, невозможность использования резины и ее компонент во вторичных переработках, большие затраты па предварительную механическую разделку шин, трудности с извлечением и удалением металлокорда.A known method of burning solid fuel in boilers by feeding pieces of main fuel (coal), pieces of tires and an oxidizing agent into the furnace (L.N. Sidelkovsky, V.N. Yurenev. "Steam generators of industrial enterprises". M .: Energy. 1978. p. 77; fig. 6-11; p. 115; fig. 8-23). When pieces of tires are fed into the furnace along with fuel, the same disadvantages are manifested: excessive atmospheric pollution, the inability to use rubber and its components in secondary processing, high costs for preliminary mechanical cutting of tires, difficulties in removing and removing steel cord.

Известен способ нагревной разделки шин путем растворения резины нефтепродуктами в экстракторе при температуре 260-290°С (533-563К) и последующего удаления и отделения металлокорда (патент RU №2153415; МПК7 В29В 17/00; В29К 103/00). При этом затраты на получение металлокорда для дальнейшей его переработки очень велики, а технология малопроизводительна, затратна. В процессе технологии полностью теряется сажа - ценный продукт для вторичных технологий и переработки.A known method of heating cutting tires by dissolving rubber with oil in an extractor at a temperature of 260-290 ° C (533-563K) and subsequent removal and separation of steel cord (patent RU No. 2153415; MPK7 V29B 17/00; V29K 103/00). At the same time, the costs of obtaining steel cord for its further processing are very high, and the technology is inefficient, costly. In the process of technology, soot is completely lost - a valuable product for secondary technologies and processing.

Известен такой же способ растворения резины нефтепродуктами с отделением металлокорда при температуре 100-400°С (373-673К) (заявка RU №2002110990; МПК7 В29В 17/00). Способ имеет те же недостатки: малую производительность, высокие затраты, полную потерю сажи как сырья для вторичных переработок.The same method of dissolving rubber with oil products with the separation of steel cord at a temperature of 100-400 ° C (373-673K) is known (application RU No. 20022110990; MPK7 V29B 17/00). The method has the same disadvantages: low productivity, high costs, a complete loss of soot as a raw material for recycling.

Известен также механический способ разделки шин путем разрыва, дробления и истирания резины в порошок (патент RU №2224650; MHK7 F23G 5/027; F23G 7/00). Недостаток способа - большие затраты на утилизацию, низкая производительность, низкое содержание сажи в конечном металлопорошке, его невысокая стоимость и ограниченная область применения.There is also known a mechanical method for cutting tires by breaking, crushing and rubbing rubber into powder (patent RU No. 2224650; MHK7 F23G 5/027; F23G 7/00). The disadvantage of this method is the high cost of disposal, low productivity, low soot content in the final metal powder, its low cost and limited scope.

Известен способ механического разрушения шин с использованием электрического нагрева и извлечения металлокорда (патент RU №2176952; MHK7 B26F 3/06). Способ имеет те же недостатки, что и вышеописанный: высокие затраты, низкая производительность, а также незавершенность утилизационного цикла в части получения сажи.A known method of mechanical destruction of tires using electric heating and extraction of steel cord (patent RU No. 2176952; MHK7 B26F 3/06). The method has the same disadvantages as described above: high costs, low productivity, as well as incomplete utilization cycle in terms of soot production.

Известны способ и установка термообработки изношенных шин путем пиролиза при температуре 550-800°С (823-1073К) в обедненной кислородом среде с коэффициентом избытка воздуха 0,4-0,085 (патенты RU №2269415 и №2139187; MHK7 F29B 17/00; F23G 7/12). Недостатками известных способов и установок являются большие затраты на утилизацию, низкая производительность, переусложненная технология.A known method and installation of heat treatment of used tires by pyrolysis at a temperature of 550-800 ° C (823-1073K) in an oxygen-depleted medium with an air excess coefficient of 0.4-0.085 (Patents RU No. 2269415 and No. 2139187; MHK7 F29B 17/00; F23G 7/12). The disadvantages of the known methods and installations are the high cost of disposal, low productivity, sophisticated technology.

Наиболее близким по технической сути является известный способ переработки изношенных шин, осуществляемый путем их термическою разложения при температуре 400-600°С (673-873К) с образованием летучих веществ и сажи (патент RU №2142357; МПК7 В29В 17/00). Недостаток способа - также переусложнение технологии, вызывающее повышение энергозатрат, снижение производительности; кроме того, имеет место повышенное загрязнение атмосферы выделяющимися летучими веществами и парами вводимых дополнительно на переработку реагентов.The closest in technical essence is the known method of processing used tires, carried out by thermal decomposition at a temperature of 400-600 ° C (673-873K) with the formation of volatile substances and soot (patent RU No. 2142357; MPK7 VV 17/00). The disadvantage of this method is also a re-complication of the technology, causing an increase in energy consumption, a decrease in productivity; in addition, there is an increased pollution of the atmosphere by emitted volatile substances and vapors introduced additionally for processing reagents.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат на утилизацию шин с получением твердого порошково-кускового материала с высоким содержанием сажи и минимизация загрязнения атмосферы.The objective of the invention is to reduce energy consumption for the disposal of tires with obtaining solid powder lump material with a high content of soot and minimize atmospheric pollution.

Для достижения поставленной задачи при реализации предлагаемого способа осуществляют утилизацию неразделанных шин путем термического нагрева в обедненной кислородом среде при температуре 675-900К с отделением металлокорда, летучих веществ и сажесодержащего материала, последующим отводом и выжиганием летучих веществ с выработкой тепла, нагрев производят через стенки контейнера без непосредственного контакта с нагревательными элементами и греющей средой со снижением концентрации кислорода от О₂=21% в начале до О₂=0,5-4,5% в конце нагрева и разрушения шин с периодическим встряхиванием.To achieve this goal, when implementing the proposed method, they are disposed of unbroken tires by thermal heating in an oxygen-depleted environment at a temperature of 675-900K with the separation of steel cord, volatile substances and soot-containing material, followed by removal and burning of volatile substances with heat, heating is carried out through the container walls without direct contact with heating elements and a heating medium with a decrease in oxygen concentration from O ₂ = 21% at the beginning to O ₂ = 0.5-4.5% at the end of heating and destruction of tires with periodic shaking.

Нагревом шин в обедненной кислородом среде без непосредственного контакта с нагревателем достигается затягивание процесса экзотермического воспламенения выделяющихся летучих веществ, препятствующее загоранию и выносу сажи, а поддержанием температуры в диапазоне Т=675-900К со снижением концентрации кислорода от О₂=21% в начале до О₂=0,5-4,5% в конце оптимизируется процесс термического разрушения шин с получением максимального количества сажесодержащего материала.By heating tires in an oxygen-depleted environment without direct contact with the heater, the process of exothermic ignition of the volatile substances is delayed, preventing soot from being ignited and soot, and by maintaining the temperature in the range T = 675-900K with a decrease in oxygen concentration from O ₂ = 21% at the beginning to O ₂ = 0.5-4.5% at the end, the process of thermal destruction of tires is optimized to obtain the maximum amount of soot-containing material.

Для реализации данного способа предложено устройство утилизации неразделанных шин, содержащее контейнер с камерой утилизации в металлическом корпусе, имеющей газоплотный потолочный загрузочно-разгрузочный люк, днище с подовым люком для выгрузки порошково-кускового сажесодержащего материала, а также системы нагрева, отвода и выжигания летучих веществ, загрузки неразделанных шин и выгрузки металлического корда, выгрузки и сброса порошково-кускового сажесодержащего материала, в соответствии с изобретением, потолочный люк камеры утилизации имеет, по крайней мере, один патрубок для отвода летучих веществ, подключенный к системе отвода и выжигания летучих веществ, днище камеры утилизации оборудовано замком для герметичного подключения к системе выгрузки и сброса порошково-кускового сажесодержащего материала, а днище и корпус камеры утилизации подключены к установке периодического вибровстряхивания.To implement this method, a device is proposed for the disposal of unbroken tires, comprising a container with a recycling chamber in a metal casing having a gas-tight ceiling loading and unloading hatch, a bottom with a hearth hatch for unloading powder-lumpy soot-containing material, as well as a system for heating, removal and burning of volatile substances, loading unfinished tires and unloading metal cord, unloading and dumping powder-lumpy carbon black material, in accordance with the invention, the ceiling hatch of the waste chamber The plant has at least one branch pipe for discharging volatile substances, connected to the system for discharging and burning off volatile substances, the bottom of the disposal chamber is equipped with a lock for tight connection to the discharge and discharge system of powder lump soot-containing material, and the bottom and body of the disposal chamber are connected to installation of periodic vibration shaking.

Наличие патрубков для отвода летучих веществ из камеры утилизации контейнера в период терморазрушения шин в факельную зону обеспечивает частичную (до 10-15%) компенсацию топливных затрат; реализацией вибровстряхивания контейнера при нагреве ускоряется процесс разрушения шин и снижаются топливные затраты, уменьшается вероятность нарушения качества (оплавления) частиц получаемого сажесодержащего материала; наличие замка в днище контейнера для подключения к сборнику сажесодержащего порошково-кускового материала упрощает технологию разгрузки контейнера, увеличивает производительность устройства по утилизации шин.The presence of nozzles for the removal of volatile substances from the container disposal chamber during tire thermal destruction to the flare zone provides partial (up to 10-15%) compensation for fuel costs; the implementation of vibration-shaking of the container during heating accelerates the process of destruction of tires and reduces fuel costs, reduces the likelihood of a violation of the quality (fusion) of the particles of the obtained carbon black material; the presence of a lock in the bottom of the container for connecting to the collection of soot-containing powder-lump material simplifies the technology of unloading the container, increases the performance of the tire recycling device.

Способ утилизации шин реализуется в устройстве, имеющем различные примеры технического применения. The tire recycling method is implemented in a device having various examples of technical applications.

На фиг.1 представлено устройство для утилизации неразделанных шин со стационарным контейнером для их заполнения, терморазрушения внешним электронагревателем и получения сажесодержащего порошково-кускового материала и металлического корда; на фиг.2 - устройство для утилизации неразделанных шин в контейнере на закатывающейся платформе для терморазрушения внешним потоком дымовых газов и газовым факелом в обжиговой печи и получения сажесодержащего материала и металлического корда; на фиг.3 - устройство для утилизации неразделанных шин с перемещаемым и заполняемым неразделанными шинами краном контейнером для терморазрушения внешним потоком котловых продуктов сгорания в вынесенном газоходе и получения порошково-кускового материала и металлического корда.Figure 1 shows a device for the disposal of unfinished tires with a stationary container for filling, thermal destruction by an external electric heater and obtaining a carbon black powder-lump material and metal cord; figure 2 - a device for the disposal of unfinished tires in a container on a rolling platform for thermal destruction by an external stream of flue gases and a gas torch in a kiln and obtaining a soot-containing material and metal cord; figure 3 - a device for the disposal of unshared tires with a movable and a crane filled with unshared tires by a container for thermal destruction of the external flow of boiler products of combustion in a remote gas duct and obtain powder-lump material and metal cord.

Устройство для утилизации неразделанных шин на фиг.1 содержит стационарный контейнер 1 с камерой утилизации 2 в металлическом корпусе 3; камера утилизации 2 имеет газоплотный потолочный загрузочно-разгрузочный люк 4, днище 5 с подовым люком 6 для выгрузки вырабатываемого порошково-кускового сажесодержащего материала, а также систему электронагрева 7, систему 8 отвода и выжигания летучих веществ (на фиг.1 обозначена условно), систему 9 загрузки неразделанных шин 10 и выгрузки металлического корда 11, систему 12 выгрузки и сброса сажесодержащего порошково-кускового материала 13. Потолочный люк 4 камеры утилизации 2 имеет, по крайней мере, один патрубок 14 для отвода летучих веществ, подключенный к системе отвода и выжигания летучих веществ; днище 5 камеры утилизации 2 оборудовано замком 15 (на фиг.1 показан условно) для герметичного подключения к системе выгрузки и сброса 12, а корпус 3 камеры утилизации 2 подключен к установке периодического встряхивания 16 (на фиг.1 показана условно). К стационарному контейнеру 1 замком 15 крепится стационарно сборник 17 сажесодержащего порошкового материала 13, имеющий устройство выпуска 18. Под выпускным устройством 18 устанавливается тележка 19 для вывоза собираемого продукта.The device for recycling unshared tires in figure 1 contains a stationary container 1 with a recycling chamber 2 in a metal casing 3; disposal chamber 2 has a gas-tight ceiling loading and unloading hatch 4, a bottom 5 with a hearth hatch 6 for unloading the produced powder-lumpy soot-containing material, as well as an electric heating system 7, a system 8 for removal and burning of volatile substances (conditionally indicated in Fig. 1), a system 9 loading unbroken tires 10 and unloading metal cord 11, a system 12 for unloading and discharging soot-containing powder-lump material 13. The ceiling hatch 4 of the disposal chamber 2 has at least one branch pipe 14 for discharging volatile substances, CONNECTIONS system removal and burning the volatile substances; the bottom 5 of the disposal chamber 2 is equipped with a lock 15 (conventionally shown in FIG. 1) for tight connection to the discharge and discharge system 12, and the housing 3 of the recovery chamber 2 is connected to a periodical shaking unit 16 (conventionally shown in FIG. 1). A stationary collector 17 of a carbon black powder material 13 having a discharge device 18 is fixed to a stationary container 1 with a lock 15. A trolley 19 is installed under the exhaust device 18 for transporting the collected product.

Способ утилизации шин в установке на фиг.1 реализуется путем заполнения камеры утилизации 2 неразделанными шинами 10, уплотнения полости камеры 2 с помощью люков 4 и 6, включения в работу системы электронагрева 7. При доведении температуры среды в рабочей полости камеры 2 до значений Т=675-900К производят временную выдержку и последующее охлаждение камеры 2, ее вибрационное встряхивание (система вибровстряхивания 16 показана условно), удаление сажесодержащего порошково-кускового материала 13 через люк 6 в сборник 17 и далее в подвижную емкость (тележку) 19. Металлокордовый остаток 11 удаляют из полости камеры 2 для прессовки и отправки на переработку. Люк 4 оборудован патрубком 14 для отвода образующихся в процессе нагрева летучих веществ на выжигание (к близко размещенным котлу, печи или отдельной горелке; на фиг.1 показаны условно поз.8). Нагрев и разрушение шин сопровождаются снижением концентрации кислорода с О₂=21% в начале до О₂=0,5-4,5% в конце.The tire recycling method in the installation of FIG. 1 is implemented by filling the recycling chamber 2 with undivided tires 10, sealing the cavity of the chamber 2 with hatches 4 and 6, turning on the electric heating system 7. When bringing the temperature of the medium in the working cavity of the chamber 2 to the values T = 675-900K produce a temporary exposure and subsequent cooling of the chamber 2, its vibrational shaking (the vibration shaking system 16 is shown conventionally), the removal of the soot-containing powder-lump material 13 through the hatch 6 into the collector 17 and then into a movable container (body ky) 19. Metallokordovy residue 11 is removed from the cavity of the chamber 2 for pressing and recycling. The hatch 4 is equipped with a nozzle 14 for discharging the volatiles formed during the heating process for burning out (to a closely located boiler, furnace or a separate burner; Fig. 1 is shown conditionally pos. 8). Heating and destruction of the tire accompanied with decrease in the oxygen concentration O ₂ = 21% at the beginning to ₂ O = 0.5-4.5% at the end.

На фиг.2 представлен контейнер 1, предварительно загруженный неразделанными шинами 10; контейнер 1 установлен на закатывающуюся платформу 20, помещенную в нагревательную печь 21 (например, туннельную для кирпичного производства), освобожденную полностью или частично на период утилизации от основных функций. Печь имеет горелку 22 и системы рециркуляции дымовых газов с газоходами 23, 24 и дымососами 25 и 26.Figure 2 presents the container 1, pre-loaded with unfinished tires 10; the container 1 is installed on a rolling platform 20, placed in a heating furnace 21 (for example, a tunnel for brick production), freed up in whole or in part from the main functions for the period of disposal. The furnace has a burner 22 and flue gas recirculation systems with flues 23, 24 and exhaust fans 25 and 26.

Способ утилизации шин в устройстве на фиг.2 реализуется путем помещения контейнера 1 с шинами 10 на платформе 20 в нагревательную печь 21, включения в работу горелки 22 и дымососов 25, 26. Образующийся факел 27 нагревает пространство печи 21 и рабочую полость камеры утилизации 2 контейнера 1. При включении дымососа 25 в печи 21 образуются циркуляционные токи 28, которые обтекают и обогревают корпус 3 контейнера 1; выделяющиеся из шин летучие вещества через патрубки 14 в потолочном люке направляются в газоход 24, далее дымососом 26 подаются в горелку 22 и поступают на выжигание в факел 27. В печи 21 добиваются прогрева среды и шин до необходимой температуры Т=675-900К, при которой происходит разрушение последних с отделением сажесодержащего материала от металлокорда. Нагрев сопровождается периодическим вибровстряхиванием (соответствующая система 16 на фиг.2 не обозначена). По мере разрушения шин контейнер 1 выводится на охлаждение и опорожнение (системы охлаждения и опорожнения на фиг.2 не показаны) с последующим отделением сажесодержащего материала и металлокорда. Нагрев и разрушение шин сопровождаются снижением концентрации кислорода с О₂=21% до О₂=0,5-4,5%.The method of recycling tires in the device of FIG. 2 is implemented by placing the container 1 with tires 10 on the platform 20 in the heating furnace 21, turning on the burner 22 and exhaust fans 25, 26. The resulting torch 27 heats the space of the furnace 21 and the working cavity of the container recycling chamber 2 1. When the smoke exhauster 25 is turned on, circulating currents 28 are formed in the furnace 21, which flow around and heat the housing 3 of the container 1; volatile substances released from the tires through the nozzles 14 in the ceiling hatch are sent to the gas duct 24, then the exhaust fan 26 is fed into the burner 22 and burned into the torch 27. In the furnace 21, the medium and tires are heated to the required temperature T = 675-900K, at which the latter are destroyed with the separation of the carbon black material from the metal cord. The heating is accompanied by periodic shaking (the corresponding system 16 in figure 2 is not indicated). As the tire ruptures, the container 1 is brought out for cooling and emptying (cooling and emptying systems are not shown in FIG. 2), followed by separation of the carbon black material and steel cord. Heating and tire destruction are accompanied by a decrease in oxygen concentration from O ₂ = 21% to O ₂ = 0.5-4.5%.

На фиг.3 контейнер 1 с шинами 10 помещен в дополнительный газоход 29 котла 30 с топкой 31, основными горелками 32, поверхностями нагрева 33,34, системой очистки 35 и устройствами удаления газов в атмосферу: дымососом 36 и дымовой трубой 37.In Fig. 3, the container 1 with tires 10 is placed in an additional gas duct 29 of the boiler 30 with a furnace 31, main burners 32, heating surfaces 33.34, a cleaning system 35 and devices for removing gases into the atmosphere: a smoke exhaust 36 and a chimney 37.

Способ утилизации шин в устройстве на фиг.3 реализуется путем помещения контейнера 1 с неразделанными шинами 10 в дополнительный газоход 29 и включения в работу основных горелок 32. Образующийся факел 38 отдает тепло поверхностям нагрева 33, 34; часть образующихся газов перепускают шибером 39 в дополнительный газоход 29, где нагревают контейнер 1 с шинами 10 до температуры Т=675-900К. По мере терморазрушения шин 10 с отделением сажесодержащего материала 13 от металлокорда 11 шибер 39 перекрывает газоход 29, контейнер 1 выводится на охлаждение и опорожнение. Выжигание летучих веществ из нагреваемых шин 10 осуществляют непосредственно в газоходе 29 дополнительным факелом 40 от горелки 41, как это показано на фиг.3, либо факелом 38 в топке 31 с возвратом потока дымовых газов из газохода 29 дымососом рециркуляции (на фиг.3 не показаны). Нагрев шин сопровождается вибровстряхиванием и снижением концентрации кислорода с О₂=21% в начале до О₂=0,5-4,5% в конце нагрева.The method of utilizing tires in the device of FIG. 3 is implemented by placing the container 1 with the unbroken tires 10 in an additional gas duct 29 and turning on the main burners 32. The resulting flame 38 gives off heat to the heating surfaces 33, 34; part of the generated gases is passed by a gate 39 into an additional gas duct 29, where the container 1 with tires 10 is heated to a temperature of T = 675-900K. As the thermal destruction of the tires 10 with the separation of the carbon black material 13 from the metal cord 11, the gate 39 closes the duct 29, the container 1 is displayed for cooling and emptying. The burning of volatiles from the heated tires 10 is carried out directly in the gas duct 29 with an additional torch 40 from the burner 41, as shown in Fig. 3, or with a torch 38 in the furnace 31 with the return of the flue gas stream from the gas duct 29 to a recirculation smoke exhauster (not shown in Fig. 3 ) Tire heating is accompanied by vibration shaking and a decrease in oxygen concentration with O ₂ = 21% at the beginning to O ₂ = 0.5-4.5% at the end of heating.

Практическое применение способа связано с установками на фиг.1, 2, 3. В установке на фиг.1 выявлена картина протекающего разрушения шин. Показано, что при нагреве без добавления свежих порций воздуха затягивается процесс воспламенения летучих веществ, выделяемых из резиносодержащих шин, а используемый диапазон температуры среды, в которой происходит нагрев, является оптимальным с позиции количественного выхода сажесодержащего порошково-кускового материала (продукта для вторичного использования). В процессе проводимых анализов показано, что при температуре Т=750К выходит сравнительно ровный состав легко разрушаемой и при необходимости истираемой сажесодержашей крошки с размером, в основном, δ=0,5-5 мм. При отклонении температуры в большую или меньшую стороны вплоть до Т=680К и Т=890К особых отклонений в структуре и составе выводимой крошки не наблюдается. Как только Т=675 К структура крошки становится более прочной, ее размеры δ>5 мм, она очень трудно поддается истиранию. Как только Т<675К крошка не выходит вообще, на шинах наблюдаются только отдельные трещины, через которые выходят летучие фракции, входящие в связующий состав резины. При Т=900К на мелких частицах с δ<0,5 мм образуются оплавления, и они тяжело разрушаются в дальнейшем. При Т>900К практически вся выходящая крошка оплавляется и спекается между собой, дальнейшее ее истирание сильно затруднено из-за изменившейся внутренней структуры. При очень сильном повышении температуры Т>1000К среди оплавленной крошки можно наблюдать отдельные капли жидкости, которые при резком охлаждении сохраняются, а при медленном испаряются. Максимальное количество сажи выходит при температурном диапазоне Т=675-900К, которое резко скачкообразно уменьшается как только Т<675К и Т>900К.The practical application of the method is associated with the settings in figures 1, 2, 3. In the installation in figure 1, a picture of the ongoing destruction of the tires is revealed. It is shown that when heated without adding fresh air, the ignition process of volatile substances released from rubber tires is delayed, and the used temperature range of the medium in which the heating takes place is optimal from the point of view of quantitative yield of carbon black powder-lump material (product for recycling). In the course of the analyzes, it was shown that at a temperature of T = 750 K a relatively even composition of easily crushed and, if necessary, rubbed soot-containing crumbs with a size of mainly δ = 0.5-5 mm is obtained. When the temperature deviates up or down, up to T = 680K and T = 890K, there are no special deviations in the structure and composition of the crumb. As soon as T = 675 K, the structure of the crumb becomes stronger, its size is δ> 5 mm, and it is very difficult to abrade. As soon as T <675K, the crumb does not come out at all, only individual cracks are observed on the tires, through which the volatile fractions entering the rubber bonding composition exit. At T = 900 K, fusion forms on small particles with δ <0.5 mm, and they are severely destroyed in the future. At T> 900K, almost all of the emerging crumb is melted and sintered between each other, its further abrasion is very difficult due to the changed internal structure. At a very strong increase in temperature T> 1000 K, individual drops of liquid can be observed among the melted crumbs, which are preserved during rapid cooling and evaporate during slow cooling. The maximum amount of soot leaves at a temperature range of T = 675-900K, which decreases abruptly as soon as T <675K and T> 900K.

При разрушении шин в контейнере происходит саморегуляция состава среды в камере утилизации, в том числе по концентрации кислорода О₂. Если в начальной фазе нагрева О₂≈21%, то в конце при полном разрушении резины и отделении корда О₂=0,5-4,5%. Любые технологические изменения с увеличением доли О₂>4,5% в конечной фазе разрушения резины приводили к воспламенению сажи, уменьшению ее доли в конечном продукте. То же самое наблюдалось при продувках воздухом камеры утилизации шин в середине цикла разрушения. Отсюда протекание процесса терморазрушения шин в выявленном диапазоне температуры 675-900К со снижением содержания кислорода от 21% до 0,5-4,5% можно считать наиболее полезным с точки зрения количественного получения сажесодержащего материала.When tires are destroyed in the container, self-regulation of the composition of the medium in the disposal chamber occurs, including the concentration of oxygen O ₂ . If in the initial phase of heating, О ₂ ≈21%, then at the end, with complete destruction of the rubber and separation of the cord, О ₂ = 0.5-4.5%. Any technological changes with an increase in the proportion of O ₂ > 4.5% in the final phase of the destruction of rubber led to ignition of soot and a decrease in its share in the final product. The same was observed with air purging of the tire recycling chamber in the middle of the fracture cycle. Hence, the process of tire thermal destruction in the identified temperature range of 675-900K with a decrease in oxygen content from 21% to 0.5-4.5% can be considered the most useful from the point of view of quantitative production of soot-containing material.

Использование предложенного способа серьезно снижает затраты на утилизацию шин, а полное разделение металлокорда и резиносодержащего материала при высоком выходе сажи делает его в бизнес-плане очень выгодным.Using the proposed method seriously reduces the cost of tire disposal, and the complete separation of steel cord and rubber-containing material with a high yield of soot makes it very profitable in a business plan.

Claims

1. The method of disposal of raw tires by thermal heating in an oxygen-depleted environment at a temperature of 675-900 K with simultaneous separation and production of steel cord, volatile substances and powder lump soot-containing material, followed by removal and burning of volatile substances with heat generation, characterized in that heating produced through the walls of the container without direct contact with heating elements and a heating medium with a decrease in oxygen concentration from 21% at the beginning to 0.5-4.5% at the end of heating and tire destruction with occasional shaking.

2. A device for disposing of undivided tires, comprising a container with a disposal chamber in a metal casing having a ceiling loading and unloading hatch, a bottom with a hearth hatch for unloading powder-lumpy soot-containing material, as well as a heating, exhaust and burning system for volatile substances, and loading of undivided tires and unloading metal cord, unloading and dumping powder-lump soot-containing material, characterized in that the ceiling hatch of the disposal chamber has at least one branch pipe for venting volatile In addition, connected to the system for removing and burning off volatile substances, the bottom of the disposal chamber is equipped with a lock for tight connection to the discharge and discharge system of powder-lumped soot-containing material, and the bottom and body of the disposal chamber are connected to a periodic vibration shaking unit.