Спосіб здрібнювання зношених покришок і пристрій для його реалізації

1 Способ измельчения изношенных покрышек, включающий подготовку покрышек и их разрушение с помощью взрыва, отличающийся тем, что воздействие взрывом осуществляют в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного, циркулирующего потока продуктов взрыва 2 Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительное измельчение осуществляют путем повторной обработки взрывом фрагментов покрышек 3 Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что при подготовке покрышек проводят их обработку токами высокой частоты 4 Способ по п 1 или 2, отличающийся тем, что при подготовке покрышек проводят индукционный нагрев металлокорда токами промышленной частоты 5 Способ по п 1, отличающийся тем, что перед разрушением покрышек проводят их охлаждение 6 Устройство для измельчения изношенных покрышек, содержащее камеру для их размещения и узел фиксации взрывчатого вещества, отличающееся тем, что оно снабжено разрушающими элементами и трубопроводом, образующими с камерой кольцевую систему, при этом камера выполнена с участком в виде усеченной конической оболочки, в которой установлены разрушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества, причем участок конической оболочки с меньшим диаметром сообщен с одним концом трубопровода, а другой конец трубопровода сообщен с камерой со стороны участка конической оболочки с большим диаметром 7 Устройство по п 6, отличающееся тем, что разрушающие элементы на конической оболочке камеры выполнены в виде размещенных в диаметральных плоскостях камеры пластин, в которых сделаны вырезы, формирующие полость для размещения покрышек 8 Устройство по п 7, отличающееся тем, что коническая оболочка в зоне меньшего основания снабжена решеткой, сформированной из упомянутых пластин, с образованием клапана для распространения ударной волны 9 Устройство по одному из пп 6-8, отличающееся тем, что оно снабжено установленными в трубопроводе решетками 10 Устройство по одному из пп 6-9, отличающееся тем, что стенка камеры, соединяющая большее основание конической оболочки с трубопроводом, выполнена в виде усеченной конической оболочки или усеченной конической оболочки, соединенной по большему основанию с цилиндрическим патрубком 11 Устройство по одному из пп 6-10, отличающееся тем, что часть трубопровода со стороны большего основания конической оболочки выполнена съемной, а на неподвижном колене трубопровода размещен люк для выгрузки продукции 12 Устройство по одному из пп 6-11, отличающееся тем, что камера и трубопровод помещены в кожух, причем зазор между кожухом и камерой, а также между кожухом и трубопроводом вакуумирован, а размер зазора превышает линейные перемещения камеры и трубопровода под воздействием взрыва Изобретение относится к области утилизации промышленных и бытовых отходов, а именно, к технологии переработки изношенных автомобильных и других покрышек преимущественно с ме таллокордом, а также к устройствам для осуществления этой технологии В настоящее время серьезной технической и экологической проблемой является утилизация изношенных автомобильных и тракторных покры О о о о> го 43900 шек пневматических шин с металлокордом, так как существующие технологии их переработки нерентабельны из-за больших материальных и энергетических затрат Известен способ разрушения изношенных покрышек методом механического измельчения, в котором используется установка с двумя вращающимися навстречу друг другу валами, на которые помещены диски и втулки с зубьями (SU, А1, 633601) Однако этот способ имеет высокую энергоемкость, связан с использованием сложной и громоздкой аппаратуры, а также с необходимостью периодической остановки технологического процесса для замены быстро изнашивающихся ножей, особенно в случае использования способа для переработки покрышек с металлокордом Известен способ для дробления изношенных покрышек армированным металлокордом, включающий охлаждение покрышек до состояния охрупчивания и их механическое раздробление с помощью устройства с двумя разрушителями, выполненными в виде матрицы и пуансона (SU, А1, 1752562) Однако этот способ и установка для его осуществления требует больших энергетических затрат, что связано с необходимостью получения и использования значительного количества жидкого азота Известен способ разрушения изделий из композитов и резиноподобных материалов, в частности, изношенных покрышек, включающий подготовку покрышек и их разрушение с помощью взрыва (SU, A1, 1614843) Однако в этом способе покрышки разрушаются только на крупные куски и в дальнейшем требуется их измельчение с помощью других методов Кроме того, способ имеет низкую эффективность измельчения покрышек и низкую эффективность использования энергии взрыва Устройство для взрывного разрушения изношенных покрышек содержит камеру, выполненную в виде желоба, и приемника измельченной резины, а так же узел фиксации взрывчатого вещества (SU, A1, 1614843) Однако это устройство не обеспечивает эффективного разрушения покрышек с металлокордом, а также не отвечает требованиям безопасности проведения взрывных работ и экологическим требованиям В основу настоящего изобретения поставлена задача повышения эффективности измельчения покрышек с металлокордом, снижение энергетических и материальных затрат Поставленная задача достигается тем, что в способе, включающем подготовку покрышек и их измельчение с помощью взрыва, согласно изобретению, воздействие взрывом осуществляют в замкнутой кольцевой системе с образованием направленного циркулирующего потока энергии взрыва и фрагментов разрушенных покрышек По частному варианту способа полученные фрагменты покрышек, подвергают повторной обработке взрывом в закольцованном потоке, образованном продуктами взрыва По другим частным вариантам заявленного способа результат дости гается тем, что при подготовке покрышек с металлокордом к разрушению взрывом проводят их обработку токами высокой частоты или нагревают проволоку корда с помощью индуктора или проводят охлаждение покрышек Поставленная задача достигается также тем, что устройство для разрушения и измельчения изношенных покрышек, содержащее камеру для их размещения и узел фиксации взрывчатого вещества, согласно изобретению, снабжено разрушающими элементами и трубопроводом, образующими с камерой кольцевую систему, при этом камера выполнена с участком в виде усеченной конической оболочки, в которой установлены разрушающие элементы и узел фиксации взрывчатого вещества, причем участок конической оболочки с меньшим диаметром сообщен с одним концом трубопровода, другой конец трубопровода связан с камерой со стороны участка конической оболочки с большим диаметром По другим частным вариантам устройства разрушающие элементы на конусе выполнены в виде размещенных в диаметральных плоскостях конической оболочки пластин, в которых сделаны вырезы, формирующие полость для размещения покрышек, переходная зона примыкания трубопровода к меньшему основанию конической камеры с установленными в ней в виде решетки упомянутыми пластинами образует, за счет местного сужения проходного сечения, клапан для распространения ударной волны, в трубопроводе установлены решетки для измельчения фрагментов покрышек, стенка камеры, соединяющая большое основание конической оболочки с трубопроводом, выполнена в виде усеченной конической оболочки или в виде усеченной конической оболочки, соединенной с переходной цилиндрической стенкой, колено трубопровода со стороны большего основания конической оболочки, выполнено съемным, а на стационарном колене трубопровода размещен люк для выгрузки продукции Камера и трубопровод отделены от окружающей среды кожухом, зазор между кожухом и камерой, а также между кожухом и трубопроводом вакуумирован для звукоизоляции установки Сущность заявленного способа и устройства для его осуществления состоит в том, что заявляемая совокупность существенных признаков позволяет реализовать условия, при которых в первой фазе взрыва происходит разрушение покрышек на относительно крупные фрагменты, а во второй, в результате формирования направленного, многократно циркулирующего в закольцованном пространстве потока энергии взрыва, осуществляется измельчение образовавшихся фрагментов при их столкновении с разрушающими элементами, размещенными в камере и трубопроводе В доследующем изобретение поясняется подробным описанием примеров его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых - фиг 1 изображает общий вид устройства для осуществления способа, - фиг 2 изображает поперечное сечение камеры по 1-І с фиг 1 Устройство содержит бронированную камеру, состоящую из усеченной конической оболочки 1 и 43900 стенки 2, камера вместе с трубопроводом 3, 4 образует кольцевую систему Трубопровод состоит из съемного колена 3 и неподвижно соединенного с камерой колена 4, внутри трубопропровода размещены решетки 5, колено 3 соединено с коленом 4 с помощью разъема 6 В диаметральных плоскостях оболочки 1 приварены пластины 7 с вырезами в верхней части, образующими полость 8 для размещения покрышек 3 Между пластинами размещены планки 10 Стенка 2 камеры соединена с коленом 3 с помощью разъема 11 На колене 4 установлен люк 12 для выгрузки измельченных фрагментов покрышек и клапан 13 для продувки взрывной камеры Внутрь пакета покрышек введен удлиненный заряд 14 Камера 1 и 2 и трубопровод 3 и 4 помещены в кожух 15, зазор между кожухом и устройством вакуумирован для улучшения звуковой и тепловой изоляции установки Величина зазора превышает линейные перемещения камеры и трубопровода под воздействием взрыва Заявленный способ включает операции предварительной обработки покрышек, которые могут включать их промывку, отделение бортовых колец, компактирование покрышек, обработку, металлокорда токами высокой частоты или его нагрев в индукторе для снижения сцепления корда с резиной или охлаждение покрышек для охрупчивания резины и другие операции, облегчающие отделение корда от резины Собранный из обработанных покрышек 9 пакет вводят в камеру через проем в стенке 2, образующийся при съеме колена 3, и помещают в полость, сформированную вырезами в пластинах 7 Внутри пакета покрышек размещают заряд 14 и формируют кольцевую систему путем соединения колена 4 трубопровода с проемом в стенке 2 с помощью колена 3 и разъемов 6 и 11 Проводится подрыв заряда 14 В первой фазе взрыва происходит перемещение покрышек 9 в радиальном направлении и их разделение на крупные фрагменты под действием пластин 7 Во второй фазе взрыва за счет выполнения конструкции камеры фокусируется направленный, циркулирующий в закольцованном пространстве поток энергии взрыва и осколков разрушенных покрышек При этом под действием решеток 5, пластин 7, планок 10 и стенок камеры (1 и 2) и трубопровода (3 и 4) происходит дополнительное измельчение фрагментов покрышек и поглощение взрывной энергии циркулирующего потока После прекращения, циркуляции продуктов, образовавшихся при взрыве, открывают клапан 13 для продувки камеры, а затем через люк 12 выгружают измельченные фрагменты покрышек и подвергают их сепарации, отделяя резиновую крошку от металлокорда и фрагментов бортовых колец, если их отделение не проводилось на этапе подготовки покрышек Полученные продукты разрушения покрышек могут быть дополнительно измельчены механическим способом или повторным использованием взрывной энергии по предлагаемому способу В последнем случае фрагменты покрышек загружают в бронекамеру и проводят дополнительную обработку в циркулирующем взрывном потоке Повторное измельчение фрагментов может быть проведено и без перегрузки продукта Конкретные примеры осуществления способа приведены ниже Пример 1 Измельчению подвергают металлокордные покрышки типа 6,45 - 13 После промывки покрышки укладывают в пакет по 5 штук и размещают внутри бронекамеры Внутрь пакета помещают цилиндрический заряд из порошка аммиачной селитры (70%) и тротила (30%) с общей массой 1кг Подрыв заряда инициируют от электродетонатора ЭД 8 В результате разрушения покрышек взрывом описанным способом максимальный размер фрагментов не превышает 50мм, а количество фракций размером менее 20мм составляет около 25% масс от общей массы резины с кордом Бортовые кольца разрушались с размером фрагментов не более 50мм Пример 2 Измельчению подвергались фрагменты покрышек с размерами от 20мм до 50 мм, полученные в примере 1 Взрывные работы проводились аналогично примеру 1 После повторной обработки максимальный размер фрагментов покрышек не превышал 20мм Затем проводили механическое измельчение полученного продукта и отделение резиновой крошки от металлического корда Пример 3 При подготовке металлокордных покрышек типа 6,45 - 13 их подвергали обработке токами высокой частоты для снижения сцепления кордовой проволоки с резиной, В результате проведения взрывной обработки в соответствии с примером 1 получен продукт следующего состава максимальный размер фрагментов покрышки не превышает 50мм, а количество фракций размером менее 20мм составляет 35% масс Доля металлокорда(полностью отделенного от резины, составила около 70% Пример 4 При подготовке металлокордных покрышек проводят их охлаждение жидким азотом, затем проводят обработку взрывом в соответствии с примером 1 В результате обработки взрывом максимальный размер фрагментов не превысил 10мм, а количество крошки размером менее Змм составило 50% масс Пример 5 После подготовки покрышек как в примере 1 проводят их обработку в индукторе для снижения сцепления металлокорда с резиной Проводят взрывную обработку пакета в соответствии с примером 1, в результате которого получают продукт с максимальным размером фрагментов покрышки не превышающим 50мм, а количество фракций размером менее 20мм составляет 30 - 35% Доля металлокорда, отделенного от резины составила около 70%, Таким образом, предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяет повысить эффективность воздействия взрыва и провести не только разрушение покрышки, но и измельчение полученных фрагментов При осуществлении способа используется простое оборудование, а процесс подготовки взрывных работ 7 43900 состоит из простых операций Осуществление технологии по заявляемому способу позволяет существенно снизить энергозатраты и стоимость разрушения и измельчения покрышек Практическая проверка способа и испытание устройства для его осуществления показывает, что технологический процесс измельчения покрышек может быть реализован с соблюдением 8 самых жестких требований к взрывобезопасности работ и экологической безопасности Предлагаемый способ и установка для измельчения изношенных покрышек могут найти широкое применение в промышленности на предприятиях вторичной переработки сырья, в том числе и построенных в местах складирования использованных покрышек ІГ2 Фіг 1 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90