Спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону

Номер патенту: 77110

Опубліковано: 25.01.2013

Автор: Корень Володимир Іванович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону, який передбачає постадійне дроблення відходів шляхом здійснення їх первинного подрібнення на першій стадії дроблення, наступне відокремлення металевих елементів за допомогою електромагнітів, вторинне подрібнення на другій стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу, просіювання та фракціонування подрібненого матеріалу до одержання фракцій необхідного розміру, здійснення транспортування матеріалів в процесі їх переробки, який відрізняється тим, що процес вторинного подрібнення відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону на другій стадії дроблення здійснюють у вертикальній ударній дробарці з високою енергією удару шляхом селективного дроблення та перемелення цих відходів у залежності від міцності їх складових компонентних матеріалів з утворенням індивідуального енергетичного механічного впливу на ці складові компонентні матеріали у турбулентному потоці, який характеризується тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, від 50 до 100 м/сек., і виділяють щебінь міцністю більше 1200 кг/см2 сколюванням та стиранням з нього менш міцних матеріалів, наприклад цементно-піщаної суміші, які мають міцність від 300 до 500 кг/см2, зберігаючи первинну структуру більш міцних матеріалів, наприклад гранітів, які мають міцність 1000-1400 кг/см2, при цьому матеріали, що подрібнюють, піддають багаторазовим ударам по відбійних плитах або між собою по відбійних ґратах.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на другій стадії дроблення при утворенні індивідуального енергетичного механічного впливу на компонентні складові матеріали відходів у турбулентному потоці, який характеризується створеною високою тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, подрібнення компонентних складових матеріалів здійснюють таким чином: подрібнення частинок цементу проводять у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 50-75 м/сек., подрібнення частинок піску здійснюють у турбулентному потоці, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 76-85 м/сек., і подрібнення щебеню здійснюють у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту частинок цього компонентного складового матеріалу від 70 м/сек. до 100 м/сек.

3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що турбулентний режим подрібнення на другій стадії дроблення забезпечують шляхом надання ротору ударної дробарки швидкості обертання від 1500 до 3000 об/хв.

4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подрібнений після другої стадії дроблення матеріал фракціонують шляхом його просіювання через верхнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 5 до 20 мм, а потім послідовно - через нижнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 0,01 до 5 мм.

5. Спосіб за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що подрібнений на другій стадії дроблення матеріал, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір частинок не менш ніж 20 мм, обробляють в замкнутому циклі шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку для його наступного дроблення.

6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед другою стадією дроблення додатково здійснюють подрібнення матеріалу на агрегаті середнього дроблення, наприклад на конусній дробарці.

7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при подрібненні будівельних відходів після відокремлення металевих елементів здійснюють відокремлення дерев'яних елементів та пластикових елементів.

Текст

Реферат: Спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону передбачає постадійне дроблення відходів шляхом здійснення їх первинного подрібнення на першій стадії дроблення, відокремлення металевих елементів, вторинне подрібнення на стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу, просіювання та фракціонування подрібненого матеріалу, здійснення транспортування матеріалів в процесі їх переробки, на другій стадії дроблення здійснюють у вертикальній ударній дробарці. Матеріали, що подрібнюють, піддають багаторазовим ударам по відбійних плитах або між собою по відбійних ґратах. UA 77110 U (12) UA 77110 U UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону та може бути використаним у будівельній індустрії, реконструкції та будівництві. Відомий дробильно-сортувальний комплекс для переробки відходів бетону та залізобетону [Патент РФ на корисну модель № 89426, м. кл. В02С 1/04, публ. 10.12.2009 [1]], технологічний процес на якому здійснюють шляхом постадійного дроблення будівельних відходів - первинне подрібнення на першій стадії дроблення, наступне видаляння металевих елементів, вторинне подрібнення на другій стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу просіювання подрібненого матеріалу до одержання фракцій з необхідними розмірами часток, повернення крупних фракцій на повторне дроблення, транспортування матеріалів. Але такий спосіб не дозволяє здійснити повне відокремлення щебеню з матеріалу, що подрібнюють, і одержати з брухту залізобетону та/або бетону вторинні матеріали з характеристиками на рівні або вище рівня міцності та якості первинних матеріалів. Відомий спосіб руйнування залізобетонних виробів та пристрій для його здійснення [Патент РФ на винахід № 2397814, м. кл. В02С19/18, публ. 27.08.2010 [2]]. Але такий спосіб вирішує завдання повного відокремлення бетону від арматури і не направлений на якісне відокремлення щебеню з матеріалу, що подрібнюють, та одержання з брухту залізобетону та/або бетону вторинних матеріалів з характеристиками на рівні або вище рівня міцності та якості первинних матеріалів. Відомі способи ударного дроблення, в тому числі по принципу "камінь об камінь", руйнування матеріалу, що подрібнюють, багатократними ударними імпульсами робочих органів [Патент РФ на винахід № 2176550, м. кл. В02С 13/14, публ. 10.12.2001 [3]; патент РФ на винахід № 2264864, м. кл. В02С 13/20, публ. 27.11.2005 [4], патент РФ на винахід № 2111056, м. кл. В02С 13/20, публ. 20.05.1998 [5]]. Такі способи дозволяють підвисити ступінь дроблення матеріалу, але вони не направлені на повне якісне відокремлення щебеню з матеріалу, що подрібнюють, і одержання з будівельних відходів, брухту залізобетону та/або бетону вторинних матеріалів з характеристиками на рівні або вище рівня міцності та якості первинних матеріалів. Найбільш близьким до запропонованого технічного рішення є спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону, який передбачає постадійне дроблення будівельних відходів шляхом здійснення їх первинного подрібнення на першій стадії дроблення, наступне відокремлення металевих елементів за допомогою електромагнітів, вторинне подрібнення на другій стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу, просіювання та фракціонування подрібненого матеріалу до одержання фракцій необхідного розміру, здійснення транспортування матеріалів в процесі їх переробки - англійська фірма "Паркер Плант" [Гусев Б.В., Загурский В.А. Вторичное использование бетонов. М., Стройиздат, 1988 [6]]. Недоліком цього способу є застосування в подальшій технології подрібнення тільки конусної дробарки, яка тільки подрібнює бетон, але не виділяє з нього заповнювачі - щебінь з природно вивержених матеріалів типу граніт: із-за вторинного подрібнення на другій стадії дроблення матеріалу тільки на конусній дробарці така технологія не дозволяє здійснити якісне повне відокремлення заповнювача типу щебінь з матеріалу, що подрібнюють, і одержати з будівельних відходів, з брухту залізобетону та/або бетону вторинні матеріали з характеристиками на рівні або вище рівня міцності та якості первинних матеріалів, тобто отримати матеріали, які за їх якістю придатні для вторинного використання без обмежень. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону, який би за рахунок нової сукупності технологічних дій, нових режимних параметрів процесу подрібнення матеріалу, послідовності дій, дозволив би здійснити якісне повне відокремлення заповнювача типу щебеню і одержати з будівельних відходів, брухту залізобетону та /або бетону вторинні матеріали з характеристиками, що досягають рівня або перевищують рівень міцності та якості первинних матеріалів, тобто отримати матеріали, які за їх якістю придатні для вторинного використання без обмежень. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону передбачає постадійне дроблення відходів шляхом здійснення їх первинного подрібнення на першій стадії дроблення, наступне відокремлення металевих елементів за допомогою електромагнітів, вторинне подрібнення на другій стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу, просіювання та фракціонування подрібненого матеріалу до одержання фракцій необхідного розміру, здійснення транспортування матеріалів в процесі їх переробки. Новим є те, що процес вторинного подрібнення відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та 1 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 /або бетону на другій стадії дроблення здійснюють у вертикальній ударній дробарці з високою енергією удару шляхом селективного дроблення та перемелення цих відходів у залежності від міцності їх складових компонентних матеріалів та у послідовності відповідно до зниження їх міцності з утворенням індивідуального енергетичного механічного впливу на ці складові компонентні матеріали у турбулентному потоці, який характеризується тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що 2 подрібнюють, від 50 до 100 м/сек.; виділяють щебінь міцністю більше 1200 кг/см сколюванням та стиранням з нього менш міцних ("слабких") матеріалів, наприклад цементно-піщаної 2 (гравійно-піщаної) суміші, які мають міцність від 300 до 500 кг/см (30-500 мПА), зберігаючи первинну структуру більш міцних матеріалів, наприклад гранітів, які мають міцність 10002 1400 кг/см (100-140 мПА); матеріали, що подрібнюють, піддають багаторазовим ударам по відбійних плитах або між собою по відбійних ґратах. Додатково для розвитку, уточнення ознак для окремих випадків застосування, особливих умов використання запропонований спосіб характеризується наступними ознаками. На другій стадії дроблення при утворенні індивідуального енергетичного механічного впливу на компонентні складові матеріали відходів у турбулентному потоці, який характеризується створеною високою тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, подрібнення компонентних складових матеріалів здійснюють таким чином: подрібнення частинок цементу проводять у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 5075 м/сек., подрібнення частинок піску здійснюють у турбулентному потоці, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 76-85 м/сек., і подрібнення щебеню здійснюють у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту часток цього компонентного складового матеріалу від 70 м/сек. до 100 м/сек. Турбулентний режим подрібнення на другій стадії дроблення забезпечують шляхом надання ротору ударної дробарки швидкості обертання від 1500 до 3000 об/хв. Подрібнений після другої стадії дроблення матеріал фракціонують шляхом просіювання через верхнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу (щебеню, піску, цементу) розміром від 5 до 20 мм, а потім послідовно - через нижнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 0,01 до 5 мм. Подрібнений на другій стадії дроблення матеріал, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір частинок не менш ніж 20 мм, обробляють в замкнутому циклі (замкнутому колі) шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку для його наступного дроблення. Перед другою стадією дроблення додатково здійснюють подрібнення матеріалу на агрегаті середнього дроблення, наприклад, на конусній дробарці. При подрібненні будівельних відходів після відокремлення металевих елементів здійснюють відокремлення дерев'яних елементів та пластикових елементів. Застосування запропонованого способу у промислових умовах ілюструється прикладами конкретного здійснення цього способу, в тому числі для окремих випадків, при особливих умовах його застосування. Виробничу переробку відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону відповідно до запропонованого способу здійснюють постадійним селективним дробленням наступним чином. Приклад 1 (подрібнення брухту бетону та/або залізобетону - фіг. 1). Відходи у вигляді брухту бетону та/або залізобетону - окремі елементи бетону та/або залізобетону завантажують в пластинчатий живильник 1. Брухт - це непридатні для прямого використання вироби або частини виробів, які втратили експлуатаційну цінність і містять чорні або кольорові метали чи їх сплави, а також вироби з непоправним металевим браком, залишки від виробництва та обробки чорних і кольорових металів та їх сплавів. З пластинчатого живильника 1 брухт транспортують в роторну дробарку 2, в якій відбувається перша стадія дроблення - первинне подрібнення брухту бетону та/або залізобетону. Таке первинне подрібнення здійснюють шляхом масивного швидкого обертання ротору дробарки 2 з жорстко закріпленими робочими органами та багаторазовими ударами шматків бетону та/або залізобетону по відбійних плитах (або відбійних ґратах) роторної дробарки 2. Потужність приводу дробарки 2 забезпечують в межах від 100 до 500 кВт. За рахунок енергії ударів в роторній дробарці 2 металева (залізна; сталева) арматура, інші залізні (металеві), феромагнітні елементи та матеріали відбиваються від брухту бетонних та/або залізобетонних елементів і очищуються від піщано-цементної суміші. Також за рахунок енергії ударів в роторній дробарці 2 великі шматки брухту бетону та/або залізобетону 2 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 подрібнюються на менші шматки розміром до 70 мм. Таким чином в роторній дробарці 2 відбувається первинне дроблення відходів у вигляді брухту бетону та/або залізобетону. З роторної дробарки 2 попередньо подрібнені шматки брухту бетону та/або залізобетону за допомогою конвеєра стрічкового 3 транспортують на вторинне подрібнення - на другу стадію дроблення. На шляху транспортування подрібнених на першій стадії дроблення шматків брухту бетону та/або залізобетону по конвеєру стрічковому 3, за допомогою магнітного сепаратора (електромагнітів) 4, який розташований над цим стрічковим конвеєром 3, відбувається вилучання відокремлених від бетону та від піщано-цементної суміші металевої (залізної; сталевої) арматури, інших металевих, феромагнітних елементів та матеріалів. Із магнітного сепаратора 4 відокремлені від бетону та від піщано-цементної суміші металева (залізна; сталева) арматура, інші металеві, феромагнітні елементи транспортують транспортером 5 в накопичувальну ємність 6. А подрібнені шматки брухту бетону та/або залізобетону, піщаноцементна суміш, від яких вже відокремлені металева (залізна; сталева) арматура, інші залізні (металеві), феромагнітні елементи та матеріали, далі конвеєром стрічковим 10 транспортують у вертикальну ударну дробарку 7 для подальшого подрібнення - на вторинне подрібнення, тобто на другу стадію дроблення. У вертикальній ударній дробарці 7 відбувається подальше подрібнення первинно подрібнених на першій стадії дроблення шматків брухту бетону та/або залізобетону по принципу "камінь об камінь". У цій вертикальній ударній дробарці 7, первинно подрібнені шматки брухту бетону та/або залізобетону, від яких вже відокремлені залізна арматура та інші залізні та феромагнітні елементи та матеріали, відбувається подальше турбулентне подрібнення цих шматків по принципу "камінь об камінь". Процес вторинного подрібнення брухту бетону та/або залізобетону на другій стадії дроблення здійснюють у вертикальній ударній дробарці 7 шляхом турбулентного селективного (вибіркового) подрібнення цих відходів у залежності від міцності їх компонентних складових матеріалів - відповідно до ряду зниження їх міцності: забезпечуючи велику енергію удару, утворюють відповідний індивідуальний енергетичний механічний вплив на компоненти (матеріали), що подрібнюють. Такий режим подрібнення характеризується в утвореному турбулентному потоці високою тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки 7 частин (частинок, шматків, елементів) матеріалу, що подрібнюють - від 50 до 100 м/сек. Водночас здійснюється сколювання та стирання - перемелення в порошок слабких 2 матеріалів, які мають міцність від 300 до 500 кг/см (30-500 мПА) цементно-піщаної, цементногравійної суміші, при цьому зберігається первинна структура міцних матеріалів з міцністю 10002 1400 кг/см (100-140 мПА), від цементно-піщаної (цементно-гравійної суміші) виділяють щебінь 2 міцністю більше 1200 кг/см (1200 мПА). Матеріал, що подрібнюють, також піддають водночас багаторазовим ударам по відбійних плитах або по відбійних ґратах дробарки 7. Потужність приводу дробарки 7 забезпечують в межах від 75 до 500 кВт. На другій стадії дроблення при утворенні індивідуального енергетичного механічного впливу на компонентні складові матеріали брухту бетону та/або залізобетону у турбулентному потоці, який характеризується створеною високою тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки 7 частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, подрібнення компонентних складових матеріалів здійснюють наступним чином: подрібнення частинок цементу проводять у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 50-75 м/сек.; подрібнення частинок піску здійснюють у турбулентному потоці, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 76-85 м/сек.; подрібнення щебеню - у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту часток цього компонентного складового матеріалу від 70 м/сек. до 100 м/сек. Турбулентний режим подрібнення на другій стадії дроблення забезпечують шляхом надання ротору ударної дробарки 7 швидкості обертання від 1500 до 3000 об/хв. Завдяки високим швидкостям вильоту шматків подрібнюваного матеріалу в середині вертикальної ударної дробарки 7 в турбулентному потоці відбувається сколювання та стирання 2 слабкіших матеріалів - піщано-цементної суміші, міцність якої складає до 500 кг/см . При цьому гранітний щебінь у складі подрібнюваних шматків брухту бетону та/або залізобетону має 2 міцність в межах 1200 кг/см - цей гранітний щебінь практично повністю відокремлюється від піщано-цементної суміші і набуває того вигляду, який він мав до його використання як складової частини бетону та/або залізобетону, і має високу якість. Подрібнений після другої стадії дроблення матеріал направляють транспортером 5 на грохот 9 - сортувальний пристрій по фракціях, який являє собою вібраційне сито (решето), декілька сит, для просіювання сипучих матеріалів, на якому розділяють шматковий або сипучий 3 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 матеріал на частинки різних розмірів за допомогою просіюваних поверхонь з каліброваними отворами. На грохоті 9 подрібнений матеріал фракціонують шляхом просіювання через верхнє сито грохоту 9 з одержанням фракцій подрібненого матеріалу (щебеню, піску, цементу) розміром від 5 до 16 мм, а потім послідовно - через нижнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу (щебеню, піску, цементу) розміром від 2 до 10 мм. Подрібнений на другій стадії дроблення матеріал, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір часток (частинок) не менш ніж 16 мм, обробляють в замкнутому циклі (замкнутому колі) шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку 7 для його наступного дроблення. Приклад 2 (подрібнення брухту бетону та/або залізобетону) - фіг. 2. Здійснюють як приклад 1, але перед другою стадією дроблення подрібнений на першій стадії матеріал додатково подрібнюють на конусній дробарці. Приклад 3 (подрібнення будівельних відходів) - фіг. 3. Здійснюють як приклад 3 (подрібнення, але перед першою стадією подрібнення здійснюють відділення дерев'яних та пластикових елементів). Приклад 4 (подрібнення будівельних відходів) - фіг. 4. Здійснюють як приклад 3, але перед другою стадією дроблення подрібнений на першій стадії матеріал додатково подрібнюють на конусній дробарці. На фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3, фіг. 4 зображені схеми здійснення технологічного процесу, на яких зазначені відповідні цифрові позиції обладнання, на якому здійснюють процес: фіг. 1 (для прикладу 1) - схема здійснення технологічного процесу відповідно до запропонованого способу для подрібнення брухту бетону та/або залізобетону відповідно до прикладу 1; фіг. 2 (для прикладу 2) - схема здійснення технологічного процесу відповідно до запропонованого способу для подрібнення брухту бетону та/або залізобетону відповідно до прикладу 2; фіг. 3 (для прикладу 3) - схема здійснення технологічного процесу відповідно до запропонованого способу для подрібнення будівельних відходів відповідно до прикладу 3; Фіг. 4 (для прикладу 4) - схема здійснення технологічного процесу відповідно до запропонованого способу для подрібнення будівельних відходів відповідно до прикладу 4. На фіг. 1, фіг. 2, фіг. 3, фіг. 4 цифровими позиціями зазначені: 1 - живильник пластинчатий для матеріалу (будівельних відходів, брухту), що подрібнюють 2 - дробарка роторна 3 - конвеєр стрічковий для транспортування матеріалу, подрібненого на першій стадії дроблення на другу стадію дроблення 4 - магнітний сепаратор (електромагніт) 5 - транспортер для транспортування феромагнітних матеріалів 6 - накопичувальна ємність для феромагнітних матеріалів 7 - дробарка вертикальна ударна (дробарка ударної дії з вертикальним валом) 8 - конвеєр стрічковий для транспортування на грохот (сито) матеріалу, подрібненого на другій стадії дроблення 9 - грохот (сита) 10 - конвеєр стрічковий для транспортування на дробарку вертикальну 7 матеріалу, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір часток не менш ніж 16 мм для оброблення в замкнутому циклі шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку 7 для його наступного дроблення 11, 12, 13 - конвеєри стрічкові для транспортування фракцій подрібненого матеріалу, одержаних після фракціонування на грохоті (ситах) 9 14, 15, 16 - ємності для фракцій фракціонованого матеріалу 17, 18 - регулятори потужності приводів дробарок 2 та 7 відповідно 19 - лінія подачі подрібненого матеріалу, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір часток не менш ніж 16 мм - для оброблення в замкнутому циклі шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку 7 для його наступного дроблення 20 - направлення руху матеріалу, що надійшов в дробарку 7 після просіювання на верхньому ситі грохоту, а потім був подрібнений в дробарці 7 (оброблення в замкнутому циклі). Позиція 21 показана на фіг. 2 та на фіг. 4: 21 - агрегат середнього дроблення (конусна дробарка): показано для прикладу 2 на фіг. 2; для прикладу 4 на фіг. 4. Позиція 22 показана на фіг. 3 та на фіг. 4: 4 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 22 - агрегат сортувальний (сортувальна станція) для відокремлення дерев'яних елементів та для відокремлення пластмасових елементів: показано для прикладу 3 на фіг. 3; для прикладу 4 на фіг. 4. Сукупність усіх ознак запропонованого способу, його нові ознаки, нова сукупність ознак дозволяють в результаті здійснення цього способу досягти технічного результату - виділити щебінь і одержати з будівельних відходів, з брухту залізобетону та/або бетону вторинні матеріали з характеристиками, які досягають рівня або перевищують рівень міцності та якість первинних матеріалів. Такий спосіб дозволяє також поширити асортимент сучасних технологій переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону. Технічний результат досягається саме в межах запропонованих відповідно до формули корисної моделі кількісних характеристик режимних параметрів способу: за межами вищезазначених характеристик технічний результат не досягається. Завдяки високим швидкостям вильоту шматків подрібнюваних матеріалів з ротора вертикальної ударної дробарки в її середині з швидкістю більше ніж 50 м/с, в турбулентному потоці здійснюється ефективне сколювання та стирання слабкіших (менш міцних) матеріалів, ніж шматки будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону, а саме - піщано2 цементної суміші, міцність якої складає до 500 кг/см . Гранітний щебінь у складі шматків бетону 2 має міцність в межах 1200 кг/см , і таким чином цей гранітний щебінь повністю відокремлюється від піщано-цементної суміші та набуває того вигляду, який він мав до його використання як складової частини бетону. Дроблення та перемелення відходів у залежності від міцності їх складових компонентних матеріалів з утворенням індивідуального енергетичного механічного впливу на ці складові компонентні матеріали у турбулентному потоці, який характеризується тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, від 50 до 100 м/сек, і виділення щебеню міцністю більше 2 1200 кг/см сколюванням та стиранням з нього "слабких" матеріалів - цементно-піщаної 2 (гравійно-піщаної суміші) суміші, які мають міцність від 300 до 500 кг/см (30-500 мПА), збереження первинної структури міцних матеріалів, наприклад гранітів, які мають міцність 10002 1400 кг/см (100-140 мПА) забезпечують виділення щебеню і одержання з будівельних відходів, з брухту залізобетону та/або бетону вторинних матеріалів з характеристиками, які досягають рівня або перевищують рівень міцності та якість первинних матеріалів. Фракціонування в процесі переробки при виробництві вторинного щебеню вибірковим селективним подрібненням відповідно до запропонованого способу - подрібнення частинок цементу у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 50-75 м/сек., подрібнення частинок піску у турбулентному потоці, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 76-85 м/сек., подрібнення щебеню - у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту часток цього компонентного складового матеріалу від 70 м/сек. до 100 м/сек., дозволяє забезпечити однорідність одержаного вторинного щебеню, зменшити наявність в ньому кількості слабких зерен - в одержаному щебені вміст слабких зерен практично відсутній, що посилює досягнення технічного результату. Забезпечення турбулентного режиму подрібнення на другій стадії дроблення шляхом надання ротору ударної дробарки швидкості обертання від 1500 до 3000 об/хв. дозволяє забезпечити необхідну енергію ударів, оптимальні величини тангенційних швидкостей. Фракціонування подрібненого після другої стадії дроблення матеріал просіюванням через верхнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу (щебеню, піску, цементу) розміром від 5 до 20 мм, а потім послідовно - через нижнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 0,01 до 5 мм є необхідним для повного, якісного розділення усіх фракцій. В режимі "замкнутого кола" покращується форма первинного щебеню, який в турбулентному потоці подрібнення "камінь об камінь" перетворюється в "кубоподібний". Вибіркове - селективне подрібнення у загальному технологічному циклі при новому сполученні запропонованих режимних характеристик, поєднання впливу ударів високих енергій та високих тангенційних швидкостей в процесі здійснення запропонованого способу, призводить до одержання несподіваного позитивного ефекту при його використанні - при здійсненні цього способу вперше вдалося не тільки подрібнити будівельні відходи, брухту залізобетону або бетону, але й якісно повністю виділити з них заповнювачі - щебінь з природних вивержених матеріалів, одержати з будівельних відходів, з брухту залізобетону та/або бетону вторинні матеріали з характеристиками, що досягають рівня або перевищують рівень міцності первинних матеріалів, одержати готову продукцію з підвищеною якістю. При створенні запропонованого 5 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 способу при розробці технології потребувався творчий пошук ефективного поєднання стадій процесу з визначенням режимних параметрів процесу, які б у сполученні дозволили одержувати кінцевий продукт з новими властивостями, високою якістю. Технічний результат, який досягається при застосуванні запропонованого способу не є передбаченим - ефект від проведення вибіркового (селективного) подрібнення відповідно до запропонованого способу при забезпеченні високих енергій ударів та високих тангенційних швидкостей - при ударах у турбулентному потоці більш міцна складова, наприклад, граніт, розбиває або перетирає слабкіші частини типу цементно-піщану суміш, на другій стадії дроблення відповідно до запропонованого способу завдяки запропонованому селективному подрібненню з диференційованими режимами відбувається в одному технологічному циклі на одному і тому ж обладнанні дроблення з різними ступенями подрібнення. Запропонований спосіб дозволяє вперше здійснити якісне повне відокремлення щебеню з матеріалу, що подрібнюють, і одержати з будівельних відходів, брухту залізобетону та/або бетону вторинні матеріали з характеристиками на рівні або вище рівня міцності та якості первинних матеріалів, а достатнє фракціонування в процесі переробки забезпечує однорідність одержаного вторинного щебеню, який містить зменшену - мінімальну кількість слабких зерен. При використанні цього способу здійснюється повна очистка щебеню (каменю) від піску та цементу: це є дуже важливим, тому, що якісно очищений щебінь при подальшому його використані утворює у будівельній суміші монолітну структуру при його застосування, що дозволяє одержати міцні, щільні будівельні споруди, дороги. Запропонований спосіб забезпечує підвищення технічних характеристик крупного вторинного заповнювача, які практично забезпечують повну його регенерацію та можливість застосування в бетонах міцністю до 40 МПа. Таким чином водночас вирішується питання не тільки відділення розчинної складової від заповнювача, а й ефективного використання її на виробничих підприємствах будматеріалів. Такий спосіб дозволяє поліпшити якість заповнювача із подрібненого бетону, що забезпечує його конкурентоспроможність на рівні з природним щебенем, поширити асортимент раціональних технологій. Застосування запропонованого способу дозволяє також підвисити ефективність потокової лінії, на якій здійснюється запропонований спосіб, за рахунок підвищення якості вторинних матеріалів. Запропонований спосіб пройшов виробничі випробування, і результати таких випробувань підтвердили досягнення технічного результату. Цей спосіб дозволяє переробити будівельні відходи, брухт бетону, залізобетону на вторинні матеріали - пісок, щебінь, які за якістю не поступаються первинним будівельним матеріалам, а очищена від бетону арматура використовується як металобрухт у металургії. Особливого значення запропонований спосіб набуває для утилізації забрудненого бетону (залізобетону) на атомних електростанціях, в тому числі Чорнобильській АЕС. Цей спосіб дозволяє уникнути дорогих методів захоронення брухту бетону, а переробляти його при дотриманні усіх необхідних умов на будівельні матеріали і повторно використовувати на території АЕС. Джерела інформації: 1. Патент РФ на корисну модель № 89426, м. кл. В02С 1/04, публ. 10.12.2009. 2. Патент РФ на винахід № 2397814, м. кл. В02С 19/18, публ. 27.08.2010. 3. Патент РФ на винахід № 2176550, м. кл. В02С 13/14, публ. 10.12.2001. 4. Патент РФ на винахід № 2264864, м. кл. В02С 13/20, публ. 27.11.2005. 5. Патент РФ на винахід № 2111056, м.кл. В02С 13/20, публ. 20.05.1998. 6. Гусев Б.В., Загурский В.А. Вторичное использование бетонов. М, Стройиздат, 1988 аналог. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону, який передбачає постадійне дроблення відходів шляхом здійснення їх первинного подрібнення на першій стадії дроблення, наступне відокремлення металевих елементів за допомогою електромагнітів, вторинне подрібнення на другій стадії дроблення звільненого від металевих елементів матеріалу, просіювання та фракціонування подрібненого матеріалу до одержання фракцій необхідного розміру, здійснення транспортування матеріалів в процесі їх переробки, який відрізняється тим, що процес вторинного подрібнення відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та /або бетону на другій стадії дроблення здійснюють у вертикальній ударній дробарці з високою 6 UA 77110 U 5 10 15 20 25 30 35 енергією удару шляхом селективного дроблення та перемелення цих відходів у залежності від міцності їх складових компонентних матеріалів з утворенням індивідуального енергетичного механічного впливу на ці складові компонентні матеріали у турбулентному потоці, який характеризується тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, від 50 до 100 м/сек., і виділяють щебінь 2 міцністю більше 1200 кг/см сколюванням та стиранням з нього менш міцних матеріалів, 2 наприклад цементно-піщаної суміші, які мають міцність від 300 до 500 кг/см , зберігаючи первинну структуру більш міцних матеріалів, наприклад гранітів, які мають міцність 1000-1400 2 кг/см , при цьому матеріали, що подрібнюють, піддають багаторазовим ударам по відбійних плитах або між собою по відбійних ґратах. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на другій стадії дроблення при утворенні індивідуального енергетичного механічного впливу на компонентні складові матеріали відходів у турбулентному потоці, який характеризується створеною високою тангенційною швидкістю вильоту з ротора вертикальної ударної дробарки частинок та шматків матеріалу, що подрібнюють, подрібнення компонентних складових матеріалів здійснюють таким чином: подрібнення частинок цементу проводять у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 50-75 м/сек., подрібнення частинок піску здійснюють у турбулентному потоці, який характеризується швидкістю вильоту з ротора ударної дробарки цих частинок 76-85 м/сек., і подрібнення щебеню здійснюють у турбулентному режимі, який характеризується швидкістю вильоту частинок цього компонентного складового матеріалу від 70 м/сек. до 100 м/сек. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що турбулентний режим подрібнення на другій стадії дроблення забезпечують шляхом надання ротору ударної дробарки швидкості обертання від 1500 до 3000 об/хв. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що подрібнений після другої стадії дроблення матеріал фракціонують шляхом його просіювання через верхнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 5 до 20 мм, а потім послідовно - через нижнє сито грохоту з одержанням фракцій подрібненого матеріалу розміром від 0,01 до 5 мм. 5. Спосіб за п. 1 або п. 4, який відрізняється тим, що подрібнений на другій стадії дроблення матеріал, що залишився після просіювання на верхньому ситі грохоту і має розмір частинок не менш ніж 20 мм, обробляють в замкнутому циклі шляхом його повернення на вертикальну ударну дробарку для його наступного дроблення. 6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що перед другою стадією дроблення додатково здійснюють подрібнення матеріалу на агрегаті середнього дроблення, наприклад на конусній дробарці. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при подрібненні будівельних відходів після відокремлення металевих елементів здійснюють відокремлення дерев'яних елементів та пластикових елементів. 7 UA 77110 U 8 UA 77110 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of industrial processing waste in form of construction waste and/or scrap of reinforced concrete and/or concrete

Автори англійською

Koren Volodymyr Ivanovych

Назва патенту російською

Способ производственной переработки отходов в виде строительных отходов и/или лома железобетона и/или бетона

Автори російською

Корень Владимир Иванович

МПК / Мітки

МПК: B02C 21/00, B02C 1/00

Мітки: брухту, виробничої, переробки, будівельних, залізобетону, спосіб, вигляді, бетону, відходів

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/11-77110-sposib-virobnicho-pererobki-vidkhodiv-u-viglyadi-budivelnikh-vidkhodiv-ta-abo-brukhtu-zalizobetonu-ta-abo-betonu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виробничої переробки відходів у вигляді будівельних відходів та/або брухту залізобетону та/або бетону</a>

Подібні патенти