RU2360738C2

RU2360738C2 - Method for separation of metal cord and grinding of hollow shell from composite material

Info

Publication number: RU2360738C2
Application number: RU2006140553A
Authority: RU
Inventors: Ильгиз Фатыхович Садыков (RU); Ильгиз Фатыхович Садыков; Андрей Александрович Марсов (RU); Андрей Александрович Марсов; Александр Андреевич Марсов (RU); Александр Андреевич Марсов
Original assignee: Ильгиз Фатыхович Садыков; Александр Андреевич Марсов
Priority date: 2006-11-16
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2009-07-10
Also published as: RU2006140553A

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: method for separation of metal cord and grinding of hollow shell from composite material, mostly transport tyre, includes application of layer BB between tread surfaces of two tire parts at ratio of their total mass to BB mass as N from 2 to 45, their placement in chamber, which is vacuumised if N is from 2 to 9, subsequent blasting of BB layer, creation of ground mass of tyre material, increase of its grinding extent and expansion of fraction composition interval. Increase of grinding extent and expansion of fraction composition interval in ground mass in the form of rubber crumb is realised at every and the same original ratio N of total tyre weight to BB mass. For this purpose monolithic and plastic layer of BB mass is used with maximum technologically possible density. Side and end surfaces of BB layer between tread tyre parts are coated with inertial low-compressible material, for instance, in the form of polyethylene tube filled with water.

EFFECT: expansion of interval and increased extent of rubber crumb grinding.

1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к резинотехнической и нефтехимической промышленности, а также к тем отраслям, которые занимаются утилизацией амортизированных автомобильных покрышек (шин) и отходов (брака) их производства.The invention relates to the rubber and petrochemical industries, as well as to those industries that are engaged in the disposal of amortized automobile tires (tires) and waste (marriage) of their production.

Известен способ получения резиновой крошки из покрышки и отделения от нее металлокорда, который выполняют по следующей технологии [Переработка изношенных шин. М., ЦНИИТЭнефтехим, 1982, с.88-93]. Из покрышки вырезают бортовые кольца, разрезают покрышки на несколько частей механическими ножницами и на первой стадии дробления измельчают на четырех последовательно работающих дробильных вальцах. Материал, прошедший вальцы, после магнитной сепарации подвергается фракционированию. Крупные куски резины возвращаются на домол (на третьи вальцы). Более мелкая фракция (16…20 мм) после магнитной сепарации далее измельчается по схеме, принятой для получения резиновой крошки из покрышек с текстильным кордом. Необходимая степень очистки конечного продукта от металла достигается путем многократной сепарации.There is a method of producing rubber crumb from a tire and separating metal cord from it, which is performed according to the following technology [Processing of worn tires. M., TsNIITEneftekhim, 1982, p. 88-93]. Onboard rings are cut from the tire, the tire is cut into several parts with mechanical scissors, and in the first crushing stage it is crushed on four successively crushing rollers. The material passed through the rollers is subjected to fractionation after magnetic separation. Large pieces of rubber are returned to the domol (to the third rollers). The finer fraction (16 ... 20 mm) after magnetic separation is further crushed according to the scheme adopted to obtain crumb rubber from tires with textile cord. The necessary degree of purification of the final product from metal is achieved by multiple separation.

Недостатками такой технологии являются сложность и низкое качество отделения металлических элементов от резины вследствие того, что металлокорд измельчается совместно с резиной и при этом металлические элементы внедряются в резину. По этой технологии практически невозможно получать резиновую крошку высокой дисперсности (десятые и сотые доли мм). Технология требует сложного оборудования, является трудо- энергоемкой, имеет низкую производительность.The disadvantages of this technology are the complexity and low quality of separation of metal elements from rubber due to the fact that the metal cord is crushed together with rubber and metal elements are embedded in rubber. Using this technology, it is practically impossible to obtain high dispersion rubber crumb (tenths and hundredths of a millimeter). The technology requires sophisticated equipment, is labor-intensive, and has low productivity.

Известен способ измельчения материала типа полых объемных тел [Авторское свидетельство СССР №1491576, кл. В02С 19/18, 1987]. Способ осуществлен следующим образом. На подготовленную рабочую площадку устанавливают полое объемное тело с оболочкой из отвержденного композита на основе армирующего полимерного и связующего композитного материала. На наружной и внутренней поверхности формируют шнуровые заряды путем наложения и прикрепления к поверхности. Шнуровые заряды формируют по винтовым спиралям с определенным шагом по наружной поверхности с наклоном в одну сторону, на внутренней поверхности - в противоположную сторону так, что их перекрещивание образует ромбовидные участки фрагментов требуемых размеров. Шнуровые заряды на наружной и внутренних поверхностях выбирают равной длины и сечения. Затем производят одновременный подрыв шнуровых зарядов так, что при этом образуется взрыв характерного сетчатого типа, у которого направление взрыва наружных витков действует во внутрь объема, а внутренних витков - наружу со стороны внутренней полости. Происходит синхронное перерубание и разрушение материала оболочки в противоположных направлениях на ромбовидные фракции, которые после взрыва складируются на рабочей площадке и подаются с нее в дробилку специальными механическими средствами. Преимуществом способа является обеспечение по сравнению с существующими технологиями измельчения специальными механическими средствами высокопроизводительной, менее трудо- и энергоемкой технологии грубого дробления (20…50 мм) полой оболочки из композитного материала.A known method of grinding material such as hollow volumetric bodies [USSR Author's Certificate No. 1491576, class. B02C 19/18, 1987]. The method is as follows. A hollow volumetric body with a shell of a cured composite based on a reinforcing polymer and a binder composite material is installed on the prepared working platform. Cord charges are formed on the outer and inner surfaces by applying and attaching to the surface. Cord charges are formed in helical spirals with a certain step along the outer surface with an inclination in one direction, on the inner surface - in the opposite direction so that their crossing forms diamond-shaped sections of fragments of the required size. Cord charges on the outer and inner surfaces are chosen of equal length and cross section. Then, the cord charges are simultaneously blown up so that an explosion of a characteristic mesh type is formed, in which the direction of the explosion of the outer turns acts inside the volume, and the inside turns outward from the side of the inner cavity. There is a simultaneous chopping and destruction of the shell material in opposite directions to rhomboid fractions, which after the explosion are stored on the working platform and fed from it to the crusher by special mechanical means. The advantage of the method is the provision of a high-performance, less labor-intensive and energy-intensive technology of coarse crushing (20 ... 50 mm) of a hollow shell made of composite material in comparison with existing grinding technologies with special mechanical means.

Недостатком способа является недостаточно высокая степень измельчения композитного материала, необходимость дальнейшего измельчения его в специальных механических дробилках, а также невозможность этим способом отделения нежелательных в процессе дальнейшего механического измельчения и использования композитной крошки металлических армирующих элементов, которые могут содержаться в материале оболочки. Недостатком способа является также трудность сбора измельченного материала и связанные с этим потери продукции, так как значительная часть кусков после подрыва будет выбрасываться за пределы рабочей площадки. Кроме того, это снижает безопасность проведения способа.The disadvantage of this method is the insufficiently high degree of grinding of the composite material, the need for further grinding it in special mechanical crushers, as well as the impossibility of this method to separate unwanted metal reinforcing elements that may be contained in the shell material during further mechanical grinding and the use of composite crumbs. The disadvantage of this method is the difficulty of collecting the crushed material and the associated loss of production, since a significant part of the pieces after blasting will be thrown out of the work site. In addition, this reduces the safety of the method.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ отделения металлокорда и измельчения полой оболочки из композитного материала, преимущественно транспортной покрышки, включающий наложение слоя ВВ между протекторными поверхностями двух частей покрышки при соотношении их суммарной массы к массе ВВ N от 2 до 45, размещение их в камеру, которую при N от 2 до 9 вакуумируют, последующий подрыв слоя ВВ, образование дробленой массы материала покрышки, увеличение ее степени измельчения и расширение интервала фракционного состава [см. патент РФ №2004978 С1, кл. В02С 19/00, опубл. 30.12.93, Бюл. №47-48].Closest to the proposed invention is a method of separating metal cord and grinding a hollow shell from a composite material, mainly a transport tire, comprising applying an explosive layer between the tread surfaces of two parts of the tire with a ratio of their total mass to explosive mass N from 2 to 45, placing them in a chamber, which is evacuated at N from 2 to 9, subsequent blasting of the explosive layer, the formation of a crushed mass of tire material, an increase in its degree of grinding, and an extension of the interval of fractional composition [see RF patent No. 2004978 C1, cl. B02C 19/00, publ. 12/30/93, Bull. No. 47-48].

Преимуществом способа-прототипа, по сравнению с ранее известными способами, является существенное расширение интервала степени измельчения резиновой крошки, преимущественно в сторону более мелких фракций, а также использование получаемой резиновой крошки без дополнительной переработки в резинотехнических изделиях. Способ-прототип позволяет одновременно с измельчением резины отделять нежелательные в процессе использования крошки металлические армирующие элементы.The advantage of the prototype method, compared with previously known methods, is a significant extension of the interval of the degree of grinding of crumb rubber, mainly in the direction of smaller fractions, as well as the use of the resulting rubber crumb without additional processing in rubber products. The prototype method allows simultaneously with grinding rubber to separate unwanted metal reinforcing elements in the process of using crumbs.

Недостатками способа-прототипа являются недостаточная степень и интервал измельчения резиновой крошки, особенно в области мелких фракций, а также значительный расход ВВ по отношению к доли получаемых мелких фракций резиновой крошки. Степень измельчения резиновой крошки, кроме того, снижается в связи с использованием слоя из порошкообразного ВВ, которое из-за низкой плотности и пересыпания в оболочке в виде ленты неравномерно распределяется между протекторными поверхностями покрышки, из-за чего имеет низкие и неустойчивые детонационные характеристики.The disadvantages of the prototype method are the insufficient degree and interval of grinding of crumb rubber, especially in the field of fine fractions, as well as a significant consumption of explosives relative to the share of the obtained fine fractions of rubber crumb. The degree of grinding of crumb rubber, in addition, is reduced due to the use of a layer of powdered explosives, which, due to low density and pouring in a shell in the form of a tape, is unevenly distributed between the tread surfaces of the tire, due to which it has low and unstable detonation characteristics.

Техническая задача, решаемая заявляемым способом, заключается в расширении интервала и повышении степени измельчения резиновой крошки за счет повышения физических и детонационных характеристик слоя ВВ, расположенного между протекторными поверхностями покрышек. Для решения поставленной задачи в способе отделения металлокорда и измельчения полой оболочки из композитного материала, преимущественно транспортной покрышки, включающем наложение слоя ВВ между протекторными поверхностями двух частей покрышек при отношении их суммарной массы к массе ВВ N от 2 до 45, размещение их в камеру, которую при N от 2 до 9 вакуумируют, последующий подрыв слоя ВВ, образование дробленной массы материала покрышки, увеличение его степени измельчения и расширение интервала фракционного состава, согласно изобретению увеличение степени измельчения и расширение интервала фракционного состава дробленной в виде резиновой крошки осуществляют при каждом одном и том же исходном отношении N суммарной массы покрышек к массе ВВ путем использования монолитного и пластичного слоя массы ВВ с максимальной технологически возможной плотностью. При этом боковые и торцевые поверхности слоя ВВ между протекторными частями покрышек обкладывают оболочкой из инертного малосжимаемого материала.The technical problem solved by the claimed method is to extend the interval and increase the degree of grinding of crumb rubber by increasing the physical and detonation characteristics of the explosive layer located between the tread surfaces of the tires. To solve the problem in a method of separating metal cord and grinding a hollow shell from a composite material, mainly a transport tire, including applying an explosive layer between the tread surfaces of two parts of the tires with a ratio of their total mass to the mass of explosives N from 2 to 45, placing them in a chamber that at N from 2 to 9, they are evacuated, subsequent blasting of the explosive layer, the formation of a crushed mass of tire material, an increase in its degree of grinding, and an extension of the interval of the fractional composition according to the invention The degree of grinding is increased and the range of the fractional composition of crushed in the form of rubber crumb is expanded at each same initial ratio N of the total mass of tires to the mass of explosives by using a monolithic and plastic layer of explosive mass with the maximum technologically possible density. In this case, the lateral and end surfaces of the explosive layer between the tread parts of the tires are covered with a shell of inert low-compressible material.

Сущность изобретения. Способ отделения металлокорда и измельчения полой оболочки из композитного материала, как известно (см. способ-прототип), основан на использовании эффекта направленного высокоскоростного метания оболочки. При этом процессы отделения и дробления оболочки усиливаются с повышением скорости метания композита, которая в свою очередь зависит от величины импульса, создаваемого продуктами детонации заряда ВВ. Импульс соответственно пропорционален массе и скорости детонации заряда. По способу-прототипу расширение интервала и степени измельчения резиновой крошки, особенно доли мелких фракций, достигается за счет увеличения массы заряда ВВ по отношению к постоянной исходной суммарной массе покрышек. По заявляемому способу дальнейшее расширение интервала и степени измельчения покрышки можно достигнуть, однако без увеличения массы заряда, т.е. при одном и том же отношении N, сохраняя при этом неизменным массу заряда ВВ, но увеличивая его плотность. При этом достигается повышение скорости детонации и соответственно увеличение эффекта дробления покрышки. Выполнение же заряда ВВ в виде монолитного и пластичного слоя с максимальной технологически возможной плотностью обеспечивает постоянство плотности и толщины заряда, следовательно, скорости детонационной волны по всему слою ВВ, а также более плотный контакт и придание формы слоя ВВ к форме протекторной поверхности покрышки, что повышает эффективность действия заряда ВВ и удобство снаряжения комплекта из слоя ВВ между поверхностями двух частей покрышек. При снаряжении же по способу-прототипу этого комплекта из ленты в полиэтиленовой оболочке с порошкообразным ВВ предварительно необходимо слой ВВ распределить равномерно по толщине, но и при этом слой ВВ в процессе формирования комплекта будет иметь разную толщину и плотность на выпуклых и вогнутых участках поверхности протектора, что будет снижать устойчивость и характеристики детонации по длине слоя ВВ. Повышению эффекта дробления покрышек по предлагаемому способу способствует, кроме того, обложение боковых и торцевых поверхностей слоя ВВ между протекторными частями покрышки оболочкой из инертного малосжимаемого материала. Благодаря такой оболочке при детонации слоя ВВ между протекторными поверхностями двух частей покрышек и в процессе метания покрышек значительно замедляются боковой и торцевой разлеты продуктов детонации, что способствует выравниванию импульса давления продуктов детонации в центральных и на периферийных зонах слоя заряда ВВ и соответственно значительно сохраняется эффект метания и дробления покрышек на их краевых участках. В качестве монолитного и пластичного слоя ВВ в заявляемом способе целесообразно использовать уже практически апробированное промышленное ВВ, например, пластичное ВВ - гексопласт марки ГП-87 К, допущенное к применению для импульсной обработки материалов [см. Перечень взрывчатых материалов, оборудования и приборов взрывного дела, допущенных к применению в Российской Федерации. Серия 13. Выпуск 2. - Колл. авт. - М.: Госуд. унитарное предприятие «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России, 2002, с.30].SUMMARY OF THE INVENTION The method of separating steel cord and grinding a hollow shell from a composite material, as is known (see the prototype method), is based on the use of the effect of directional high-speed throwing of the shell. In this case, the processes of separation and crushing of the shell increase with increasing speed of throwing the composite, which in turn depends on the magnitude of the pulse created by the detonation products of the explosive charge. The momentum is respectively proportional to the mass and velocity of detonation of the charge. According to the prototype method, the expansion of the interval and degree of grinding of crumb rubber, especially the fraction of fine fractions, is achieved by increasing the mass of the explosive charge relative to the constant initial total weight of the tires. According to the claimed method, further expansion of the interval and degree of grinding of the tire can be achieved, however, without increasing the mass of the charge, i.e. for the same ratio N, while maintaining the mass of the explosive charge unchanged, but increasing its density. In this case, an increase in the detonation velocity and, accordingly, an increase in the effect of crushing of the tire are achieved. The implementation of the explosive charge in the form of a monolithic and plastic layer with the maximum technologically possible density ensures constant density and thickness of the charge, therefore, the speed of the detonation wave throughout the explosive layer, as well as more tight contact and shaping of the explosive layer to the shape of the tire tread surface, which increases the effectiveness of the explosive charge and the convenience of equipping a set of explosive layer between the surfaces of two parts of tires. When equipped with the prototype method of this kit from a tape in a polyethylene sheath with a powdered explosive, it is first necessary to distribute the explosive layer evenly throughout the thickness, but even with this, the explosive layer will have different thickness and density on convex and concave sections of the tread surface, which will reduce the stability and detonation characteristics along the length of the explosive layer. Increasing the effect of crushing tires by the proposed method contributes, in addition, the lining of the side and end surfaces of the explosive layer between the tread parts of the tire with a shell of inert low-compressible material. Due to this shell, when the explosive layer detonates between the tread surfaces of two tire parts and during tire throwing, the lateral and end expansion of detonation products is significantly slowed, which helps to equalize the pressure impulse of the detonation products in the central and peripheral zones of the explosive charge layer and, accordingly, the throwing effect crushing of tires on their edge sections. As a monolithic and plastic layer of explosives in the inventive method, it is advisable to use a practically approved industrial explosive, for example, plastic explosive - hexoplast grade GP-87 K, approved for use for pulsed processing of materials [see The list of explosive materials, equipment and explosive devices approved for use in the Russian Federation. Series 13. Issue 2. - Call. author - M .: State. unitary enterprise “Scientific and Technical Center for Safety in Industry of the Gosgortekhnadzor of Russia, 2002, p.30].

Гексопласт ГП-87 К соответствует ТУ 84.415-77-81 (изготовитель ФГУП «ФНПЦ «Алтай») и содержит, мас.%: гексоген - 82,5; бутилкаучук - 13; фторопласт - 1,5; цинковые белила - 3; лецитин - 0,1 [см. Генералов М.Б. Основные процессы и аппараты технологии промышленных взрывчатых веществ: - Учебное пособие для вузов. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2004, с.82-83]. Гексопласт этой марки представляет монолитную полимерную смесь взрывчатого материала с максимальной технологически возможной плотностью 1,5 г/см³, обладает малой толщиной критического слоя (2 мм между слоями резиновой прокладки), пределом прочности на разрыв не менее 0,05 МПа. При плотности 1,5 г/см³ он имеет скорость детонации 7,6 км/с [см. Дубнов Л.В. и др. Промышленные взрывчатые вещества. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1988, с.302-303], т.е. превышает плотность (1,1 г/см³) и скорость детонации (6,2 км/с) порошкообразного гексогена, применяемого по способу-прототипу, соответственно на 36 и 22,6%.Hexoplast GP-87 K corresponds to TU 84.415-77-81 (manufacturer of the Federal State Unitary Enterprise FNPC Altai) and contains, wt.%: Hexogen - 82.5; butyl rubber - 13; ftoroplast - 1.5; zinc white - 3; lecithin - 0.1 [see Generalov M.B. The main processes and apparatuses of industrial explosives technology: - Textbook for universities. - M.: IKC "Akademkniga", 2004, p. 82-83]. Hexoplast of this brand represents a monolithic polymer mixture of explosive material with a maximum technologically possible density of 1.5 g / cm ³ , has a small critical layer thickness (2 mm between the layers of the rubber pad), and a tensile strength of at least 0.05 MPa. At a density of 1.5 g / cm ³ it has a detonation velocity of 7.6 km / s [see Dubnov L.V. and other industrial explosives. - 3rd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1988, p.302-303], i.e. exceeds the density (1.1 g / cm ³ ) and the detonation speed (6.2 km / s) of the powdered hexogen used by the prototype method, respectively, by 36 and 22.6%.

В качестве оболочки из инертного малосжимаемого материала для обкладывания боковых и торцевых поверхностей слоя ВВ 1 (см. чертеж), расположенного между протекторными частями покрышек 2, целесообразно использовать такой материал, который из-за малой сжимаемости способен уменьшить потери давления детонационной волны при выходе ее на краевые участки, химически не взаимодействует с материалом покрышки и не засоряет дробленую массу в процессе взрыва, а также не способен к механическому разрушению внутренней поверхности взрывной камеры. Исходя из этих доводов, а также с технико-экономической точки зрения наиболее подходящим в качестве указанной оболочки является малосжимаемая жидкость 3, в частности вода, размещаемая в тонкую полиэтиленовую трубку, которой обкладываются и закрепляются обвязочным материалом 4 торцевые и боковые поверхности слоя ВВ и части покрышек по всему их периметру. Водная оболочка, кроме того, в процессе взрыва в герметичной камере вначале испаряется, а затем конденсируется, снижая тем самым запыливание объема камеры продуктами детонации.As a shell of an inert low-compressible material for wrapping the side and end surfaces of the BB 1 layer (see the drawing) located between the tread parts of the tires 2, it is advisable to use a material that, due to its low compressibility, can reduce the pressure loss of the detonation wave when it reaches edge sections, does not chemically interact with the tire material and does not clog the crushed mass during the explosion, and is also not capable of mechanical destruction of the inner surface of the explosive chamber. Based on these arguments, as well as from a technical and economic point of view, the least compressible liquid 3 is the most suitable as the specified shell, in particular water placed in a thin polyethylene tube, with which 4 end and side surfaces of the explosive layer and parts of the tires are wrapped and fixed with strapping material around their perimeter. The water shell, in addition, during the explosion in the sealed chamber, first evaporates and then condenses, thereby reducing the dusting of the chamber volume by detonation products.

Способ осуществляют следующим образом. Предварительно из автопокрышки, как и в способе-прототипе, вырезаются борта и основная часть боковин. Оставшаяся протекторная часть (ПЧ) автопокрышки с примыкающими к ней с двух сторон полосками от боковин шириной около 50 мм разрезается поперек в одном или двух местах на равные части. На всю поверхность одной ПЧ автопокрышки или ее половину со стороны протекторной части накладывается лента из монолитного и пластичного слоя ВВ. На последнюю накладывается другая ПЧ той же длины протекторной поверхностью к слою ВВ. Затем комплект - две ПЧ и лента ВВ, уложенная между ними, выпрямляется. Для облегчения выпрямления предварительно на полосках от боковин делают поперечные надрезы. Далее торцевые и боковые поверхности слоя ВВ и части ПЧ обкладывают по всему их периметру оболочкой в виде тонкой полиэтиленовой трубки, заполненной водой, одновременно фиксируя оболочку в комплекте обвязочным материалом. Подготовленный комплект направляется на участок подрыва, осуществляемого с помощью штатного электродетонатора, который размещают в середине одного из торцов ленты ВВ. Подрыв комплектов, как и в способе-прототипе, осуществляется по двум вариантам технологии, один из которых обеспечивает в основном получение крупных кусков резины, образующихся в процессе отделения металлокорда от ПЧ шины, а другой - мелкодисперсной резиновой крошки. Предлагаемым способом могут перерабатываться и другие части покрышки: борта и боковины, а также покрышки без металлокорда.The method is as follows. Previously from the tire, as in the prototype method, the sides and the main part of the sidewalls are cut. The remaining tread part (IF) of the tire with the strips adjacent to it on both sides from the sidewalls with a width of about 50 mm is cut across in one or two places into equal parts. A tape of a monolithic and plastic layer of explosives is applied to the entire surface of one IF of a tire or half of it from the tread side. A different IF of the same length is superimposed on the latter by a tread surface to the explosive layer. Then the set - two inverters and the explosive tape laid between them, straightens. To facilitate straightening, transverse cuts are made previously on the strips from the sidewalls. Next, the end and side surfaces of the explosive layer and parts of the inverter are wrapped around their entire perimeter with a shell in the form of a thin polyethylene tube filled with water, while fixing the shell in the kit with a strapping material. The prepared set is sent to the blasting site, carried out using a standard electric detonator, which is placed in the middle of one of the ends of the explosive tape. Undermining the kits, as in the prototype method, is carried out according to two technology options, one of which provides mainly large pieces of rubber formed in the process of separating metal cord from the IF bus, and the other - finely divided rubber crumb. The proposed method can be processed and other parts of the tire: the sides and sides, as well as tires without metal cord.

При одном варианте технологии, когда N составляет от 10 до 45, подрыв комплекта выполняется в железобетонной кабине с крышкой полуоткрытого типа. После подрыва дробленая масса выгребается в емкости и направляется на участки разделения от металлокорда и фракционирования. Дробленая масса при этом содержит куски резины в виде чистой резины (от 65,9 до 81 мас.%) размерами до 140 мм, а остальные ингредиенты представляют куски резины с текстильным кордом (от 0 до 7,8 мас.%), куски резины совместно с текстильным и металлическим кордами (от 6,0 до 26,7 мас.%), а также элементы металлокорда (от 3,5 до 12,9 мас.%). Куски чистой резины (кроме фракций от менее 0,2 до 5,0 мм) могут подвергаться дальнейшему измельчению по существующей технологии, а остальные ингредиенты дробленной массы утилизированы.In one embodiment of the technology, when N is from 10 to 45, the kit is detonated in a reinforced concrete cabin with a half-open lid. After blasting, the crushed mass is scrubbed in the tank and sent to the separation sections from the metal cord and fractionation. The crushed mass in this case contains pieces of rubber in the form of pure rubber (from 65.9 to 81 wt.%) Up to 140 mm in size, and the remaining ingredients are pieces of rubber with textile cord (from 0 to 7.8 wt.%), Pieces of rubber together with textile and metal cords (from 6.0 to 26.7 wt.%), as well as elements of steel cord (from 3.5 to 12.9 wt.%). Pieces of pure rubber (except fractions from less than 0.2 to 5.0 mm) can be subjected to further grinding according to existing technology, and the remaining ingredients of the crushed mass are disposed of.

При другом варианте, когда величина N составляет от 2 до 9, подрыв комплекта осуществляется в герметичной взрывной камере, в которой предварительно создается вакуум в пределах от 1,0 до 0,1 мм рт.ст. После подрыва давление в камере сбрасывается путем выпуска газообразных продуктов взрыва, открывается крышка камеры, дробленая масса извлекается с помощью, например, сжатого воздуха и гибкого трубопровода с магнитным сепаратором для отделения элементов металлокорда от резиновой крошки. Последняя подается затем на сито для фракционирования. По этому варианту технологии выход продукции в виде мелкодисперсной крошки из чистой резины составляет 86 мас.% с широким интервалом степени измельчения, мас.%: менее 0,2 мм 19,8-32,4; 0,2-1,6 мм 44,1-61,7; 1,6-10 мм 26,2-5,9; 10-30 мм 0-9,9. Остальную часть продукции после взрыва составляют элементы металлокорда - 13,5 мас.%, что практически равно содержанию металлокорда в исходной покрышке, т.е. при N от 2 до 9 металлокорд полностью отделяется от других ингредиентов покрышки. По этому варианту технологии резиновая покрышка может быть использована без дальнейшей переработки для изготовления резинотехнических изделий.In another embodiment, when the N value is from 2 to 9, the kit is detonated in a sealed explosive chamber in which a vacuum is previously created in the range from 1.0 to 0.1 mm Hg. After blasting, the pressure in the chamber is relieved by the release of gaseous products of the explosion, the lid of the chamber is opened, the crushed mass is extracted using, for example, compressed air and a flexible pipe with a magnetic separator to separate the elements of metal cord from rubber crumb. The latter is then fed to a sieve for fractionation. According to this technology option, the yield in the form of finely divided crumbs from pure rubber is 86 wt.% With a wide range of grinding, wt.%: Less than 0.2 mm 19.8-32.4; 0.2-1.6 mm 44.1-61.7; 1.6-10 mm 26.2-5.9; 10-30 mm 0-9.9. The remainder of the product after the explosion consists of metal cord elements - 13.5 wt.%, Which is almost equal to the metal cord content in the original tire, i.e. at N from 2 to 9, the metal cord is completely separated from the other tire ingredients. According to this technology option, the rubber tire can be used without further processing for the manufacture of rubber products.

В качестве примера практической реализации предлагаемого способа использовались, как и в способе-прототипе, амортизированные покрышки модели ИН 142Б, ГОСТ 551375-РР12, из которых предварительно были вырезаны борта и основная часть боковин. ПЧ покрышки с прилегающими к ней с двух сторон полосками от боковин шириной 50 мм составляет основную массу резины автопокрышки. ПЧ разрезалась поперек на элементы размерами 400×240 мм (при N=10…45) и на элементы размерами 240×110 мм (при N=2…9). Между двумя элементами формировался фиксированный слой ВВ из штатного гексопласта марки ГП-87К плотностью 1,5 г/см³ в виде ленты, покрытой с обоих сторон тонкой липкой пленкой, таким образом, чтобы элементы ПЧ были обращены к слою ВВ. Для фиксации в комплекте элементов ПЧ и ленты ВВ использовался обвязочный материал в виде липкой ленты.As an example of the practical implementation of the proposed method, we used, as in the prototype method, the shock-absorbed tires of the model IN 142B, GOST 551375-PP12, from which the sides and the main part of the sidewalls were previously cut. IF tires with adjacent strips on both sides of the sidewalls with a width of 50 mm is the bulk of the rubber tires. The IF was cut across into elements of size 400 × 240 mm (at N = 10 ... 45) and into elements of size 240 × 110 mm (at N = 2 ... 9). A fixed explosive layer was formed between the two elements from a standard hexoplast grade GP-87K with a density of 1.5 g / cm ³ in the form of a tape coated on both sides with a thin sticky film so that the IF elements were facing the explosive layer. For fixing in the set of elements of the inverter and the explosive tape, a strapping material in the form of adhesive tape was used.

Для проведения параллельных испытаний снаряжались два вида комплектов, один из которых не имел оболочки, а второй комплект по всему периметру торцевых и боковых поверхностей слоя ВВ и части ПЧ обкладывался оболочкой в виде полиэтиленовой трубки, заполненной водой. В первом варианте при N от 2 до 9 подрыв каждого комплекта, как и по способу-прототипу, осуществлялся в герметической металлической взрывной камере диаметром 1050 мм, длиной 1600 мм, с толщиной стенок 25 мм. После размещения комплекта с электродетонатором марки ЭД-8 в камеру, последняя герметизировалась и проводилось ее вакуумирование до остаточного давления 0,1 мм рт.ст., затем производился подрыв заряда в комплекте от источника тока напряжением 12В, по истечении нескольких минут осуществлялось снятие давления путем выпуска газообразных продуктов взрыва через выпускной кран камеры. После открытия крышки камеры производилось извлечение дробленой массы ПЧ, отделение элементов металлокорда с помощью постоянного магнита и фракционирование резиновой крошки с помощью набора сит.To conduct parallel tests, two types of sets were equipped, one of which did not have a shell, and the second set around the entire perimeter of the end and side surfaces of the explosive layer and part of the inverter was covered with a shell in the form of a polyethylene tube filled with water. In the first embodiment, when N is from 2 to 9, the detonation of each set, as in the prototype method, was carried out in a sealed metal explosive chamber with a diameter of 1050 mm, a length of 1600 mm, and a wall thickness of 25 mm. After placing the kit with the ED-8 brand electric detonator in the chamber, the latter was sealed and evacuated to a residual pressure of 0.1 mm Hg, then the charge in the kit from the current source with a voltage of 12 V was blown up, after a few minutes pressure was removed by the release of gaseous products of the explosion through the outlet valve of the chamber. After opening the lid of the chamber, the crushed mass of the inverter was removed, the elements of the metal cord were separated using a permanent magnet, and the rubber crumb was fractionated using a set of sieves.

Во втором варианте при N от 10 до 45 подрыв комплекта производился в железобетонной кабине с крышкой полуоткрытого типа размерами 3500×3500×2500 мм. После подрыва осуществлялось удаление газообразных продуктов взрыва с помощью вентиляторной установки и последующее выгребание дробленной массы. Производилось разделение дробленой массы на виды: куски чистой резины, куски резины с текстилем, куски резины с текстилем и металлокордом, отдельные элементы металлокорда. Крошка в виде чистой резины подвергалась фракционированию.In the second embodiment, at N from 10 to 45, the kit was detonated in a reinforced concrete cabin with a half-open type cover with dimensions of 3,500 × 3,500 × 2,500 mm. After the blasting, the gaseous products of the explosion were removed using a fan unit and subsequent raking of the crushed mass. The crushed mass was divided into types: pieces of pure rubber, pieces of rubber with textile, pieces of rubber with textile and steel cord, individual elements of steel cord. The pure rubber crumb was fractionated.

Результаты опытов представлены в таблице, где сведены для каждого значения N данные доли ингредиентов покрышки после дробления, включающие для сравнения данные по способу-прототипу для комплекта со слоем ВВ из порошкообразного гексопласта, данные по предлагаемому способу для комплекта со слоем из гексопласта марки ГП-87К и данные для комплекта со слоем этого же ВВ, обложенного по всему периметру комплекта оболочкой в виде полиэтиленовой трубки, заполненной водой.The results of the experiments are presented in the table, where the share of tire ingredients after crushing is summarized for each N value, including, for comparison, data on the prototype method for a set with a powder explosive layer of hexoplast, data on the proposed method for a set with a hexoplast layer of grade GP-87K and data for the kit with a layer of the same explosive, coated around the entire perimeter of the kit with a shell in the form of a polyethylene tube filled with water.

Экспериментальные результаты показывают, что предложенный способ обеспечивает при каждом исходном значении N в пределах от 2 до 9 на 21-33% большую степень измельчения покрышки, чем по способу-прототипу, в том числе на 12-14%, повышение эффекта измельчения достигается за счет применения высокоплотного (1,5 г/см³) пластичного ВВ и около 9% - за счет применения оболочки. Соответственно существенно сдвигается степень измельчения в сторону интервала более мелких фракций резиновой крошки. Так доля наиболее ценных мелких фракций резиновой крошки в пределах от менее 0,2 до 1,6 мм по предлагаемому способу при N от 2 до 9 составляет 94,1-63,9%, что на 21-24% больше по сравнению с долей этих фракций 77,7-51,6% по способу-прототипу.Experimental results show that the proposed method provides for each initial value of N in the range from 2 to 9 a 21-33% greater degree of grinding of the tire than in the prototype method, including 12-14%, an increase in the grinding effect is achieved due to the use of high-density (1.5 g / cm ³ ) ductile explosives and about 9% due to the use of the shell. Accordingly, the degree of grinding shifts significantly towards the interval of smaller fractions of rubber crumb. So the proportion of the most valuable small fractions of rubber crumb in the range from less than 0.2 to 1.6 mm by the proposed method with N from 2 to 9 is 94.1-63.9%, which is 21-24% more compared to the share of these fractions of 77.7-51.6% of the prototype method.

В результате испытаний в пределах N от 10 до 45 по предлагаемому способу при каждом значении N, по сравнению со способом-прототипом, повышается доля резины в виде крошки, составляя 65,9-81,0%, в то время как по способу-прототипу она находится в пределах 62,7-75,0%. Соответственно снижается доля таких малоценных ингредиентов дробленной массы, как куски резины с текстилем и куски резины с текстилем и металлокордом. При этом положительным результатом является также расширение, по сравнению со способом-прототипом, интервала и степени отделения металлокорда от резиновой составляющей покрышки.As a result of tests within N from 10 to 45 by the proposed method, for each value of N, compared to the prototype method, the share of rubber in the form of crumbs increases, amounting to 65.9-81.0%, while by the prototype method it is in the range of 62.7-75.0%. Accordingly, the proportion of such low-value ingredients of crushed mass as pieces of rubber with textile and pieces of rubber with textile and metal cord is reduced. A positive result is also the expansion, in comparison with the prototype method, of the interval and the degree of separation of the steel cord from the rubber component of the tire.

Таким образом, по сравнению со способом-прототипом, предлагаемый способ позволяет значительно расширить степень и долю измельчения покрышки в резиновую крошку преимущественно в сторону более мелких фракций, расширить интервал и степень отделения металлокорда от резиновой крошки.Thus, in comparison with the prototype method, the proposed method can significantly expand the degree and proportion of grinding tires into rubber crumb mainly in the direction of smaller fractions, expand the interval and the degree of separation of metal cord from rubber crumb.

Claims

A method of separating metal cord and grinding a hollow shell from a composite material, mainly a transport tire, comprising applying an explosive layer between the tread surfaces of two parts of the tires with a ratio of their total mass to the explosive mass N of 2 to 45, placing them in a chamber, which at N from 2 to 9 are evacuated, subsequent blasting of the explosive layer, the formation of a crushed mass of tire material, an increase in its degree of grinding and an extension of the interval of fractional composition, characterized in that the increase in the degree of grinding and the broadening of the interval of the fractional composition of the crushed mass in the form of rubber crumb is carried out at each one of the same initial ratio N of the total mass of tires to the mass of explosives, for which a monolithic and plastic layer of explosive mass with the maximum technologically possible density is used, the side and end surfaces of the explosive layer between the tread parts of the tires are covered with a shell of an inert low compressible material, for example, in the form of a polyethylene tube filled with water.