RU2120379C1

RU2120379C1 - Rubber-based material reclamation method

Info

Publication number: RU2120379C1
Application number: RU94027338A
Authority: RU
Inventors: Б.Л. Гиршов
Original assignee: Научно-производственное общество "Металлоресурс"
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1998-10-20
Also published as: RU94027338A

Abstract

FIELD: tyre industry; reprocessing of plastics, grinding of rubber articles and worn-out automobile tyres. SUBSTANCE: method comes to breaking rubber-based material, mainly worn-out automobile tyres, separation of metal and cloth cords from rubber base and grinding the rubber. Breaking and grinding is done by impact action with simultaneous deformation of rubber base in plane square to direction of impact. Speed of impact is chosen from the following expression v = 1,2v_c, where V is impact action speed, m/s; v_c - is sound propagation in bar of material subject to reclamation. EFFECT: enlarged operating capabilities. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области переработки пластиков, а именно к измельчению резиновых изделий, и может быть использовано для утилизации изношенных автомобильных покрышек посредством предварительного измельчения. Резины и каучукосодержащие материалы относительно дороги. Вместе с тем с развитием автомобильной промышленности растет потребление резиновых автопокрышек и быстро растет число изношенных автопокрышек, которые зачастую подвергают уничтожению (сжиганию). The invention relates to the field of plastics processing, namely to grinding rubber products, and can be used for the disposal of worn-out tires by means of preliminary grinding. Rubber and rubber materials are relatively expensive. However, with the development of the automotive industry, the consumption of rubber tires is growing and the number of worn tires that are often destroyed (burned) is growing rapidly.

В связи с этим во всех развитых странах растет потребность в утилизации изношенных резиносодержащих изделий. Наиболее рациональный путь утилизации - предварительное измельчение, извлечение металлического и тканевого корда, окончательное измельчение резиновой фракции до необходимой крупности. Эта фракция в дальнейшем может использоваться как добавка к материалу при изготовлении новых изделий. In this regard, in all developed countries, the need for disposal of worn rubber products is growing. The most rational way of disposal is pre-grinding, extraction of metal and fabric cord, final grinding of the rubber fraction to the required size. This fraction can later be used as an additive to the material in the manufacture of new products.

Известны технологии утилизации изношенных автомобильных покрышек, например, реализованная в устройстве [1]. Известный способ представляет собой способ утилизации материалов на основе резины, преимущественно изношенных автопокрышек и подобных изделий, и включает дробление покрышек, отделение металлического и тканевого кордов от резиновой основы и измельчение последней, причем дробление и измельчение производят путем ударного воздействия режущим инструментом. Known technology for the disposal of worn-out tires, for example, implemented in the device [1]. The known method is a method for the disposal of rubber-based materials, mainly worn tires and similar products, and includes crushing tires, separating metal and fabric cords from the rubber base and grinding the latter, moreover, crushing and grinding is done by impact with a cutting tool.

Основным недостатком известной технологии является высокое потребление энергии, и как следствие необходимость использования сложного оборудования, требующего больших производственных мощностей. Особенности конструкции применяемого оборудования по известной технологии позволяют получать порошки дисперсностью более 1 мм. Из-за указанных недостатков подобный процесс зачастую является нерентабельным. The main disadvantage of the known technology is the high energy consumption, and as a result the need to use sophisticated equipment requiring large production capacities. The design features of the equipment used by known technology make it possible to obtain powders with a fineness of more than 1 mm Due to these shortcomings, such a process is often unprofitable.

Задача изобретения состоит в преодолении указанных недостатков, а именно создание способа утилизации материалов на основе резины, включающего измельчение этих материалов, позволяющего значительно снизить энергозатраты и повысить степень дисперсности готового продукта. The objective of the invention is to overcome these disadvantages, namely the creation of a method for the disposal of materials based on rubber, including grinding these materials, which can significantly reduce energy consumption and increase the degree of dispersion of the finished product.

Сущность изобретения состоит в том, что снижение энергозатрат достигается на стандартном оборудовании при условии, что дробление и измельчение материала на основе резины, например автопокрышек, производят путем ударного воздействия с одновременным или предварительным деформированием резиновой основы в плоскости, перпендикулярной направлению удара, при этом скорость ударного воздействия выбирают, исходя из следующего соотношения: V>1,2 V_с, где V - скорость ударного воздействия, м/сек; V_с - скорость распространения звука в стержне из материала, подвергающегося утилизации.The essence of the invention lies in the fact that the reduction of energy consumption is achieved on standard equipment, provided that the crushing and grinding of material based on rubber, such as tires, is carried out by impact with simultaneous or preliminary deformation of the rubber base in a plane perpendicular to the direction of impact, while the speed of shock Impacts are selected based on the following ratio: V> 1.2 V _s , where V is the speed of impact, m / s; V _with - the speed of propagation of sound in the rod of material being recycled.

Предлагаемые зависимости установлены экспериментально. Испытания проводились на молотковой дробилке. Результаты испытаний представлены в таблице. The proposed dependencies are established experimentally. The tests were carried out on a hammer mill. The test results are presented in the table.

V_c = 46 + 54 м/сек - скорость звука в стержне или пластины из резины по данным [2]; [3]
Как видно из результатов испытаний энергозатраты при превышении скорости звука в стержнях и пластинах уменьшались примерно в 2,5 раза.V _c = 46 + 54 m / s - the speed of sound in a rod or plate made of rubber according to [2]; [3]
As can be seen from the test results, energy consumption when exceeding the speed of sound in the rods and plates decreased by about 2.5 times.

Т.о. экспериментально подтверждено, что при измельчении резиновых изделий повышение скорости удара измельчающих тел до величины, превышающей скорость распространения звука в стержнях и пластинах приводят к значительному сокращению энергозатрат. Повышая скорость удара до величины V>1,2 V_c, где
V = E/P
где E - модуль упругости;
P - плотность,
скорость распространения звуковых волн в стержнях, можно уменьшить размеры и металлоемкость применяемого оборудования, а также сократить производительные площади для его размещения.T.O. it was experimentally confirmed that when grinding rubber products, an increase in the impact speed of grinding bodies to a value exceeding the speed of sound propagation in the rods and plates leads to a significant reduction in energy consumption. Increasing the impact velocity to a value of V> 1.2 V _c , where
V = E / P
where E is the modulus of elasticity;
P is the density
the speed of propagation of sound waves in the rods, it is possible to reduce the size and metal consumption of the equipment used, as well as reduce the production area for its placement.

Потери мощности на трение между поверхностями режущего инструмента и прилегающими к нему краями образующей щели могут быть уменьшены за счет придания разрезаемому куску предварительной деформации в направлении, перпендикулярном направлению реза. Вышеизложенный процесс переработки резины схематично можно представить следующим образом - фиг. 1. The friction power losses between the surfaces of the cutting tool and the edges of the generating gap adjacent to it can be reduced by giving the cut piece a preliminary deformation in the direction perpendicular to the direction of the cut. The foregoing rubber processing process can be schematically represented as follows - FIG. one.

Как и в известных способах автопокрышка вначале поступает на борторезный станок, такие станки в настоящее время выпускаются серийно. Отличие при реализации предлагаемого способа состоит лишь в применяемых скоростях и дополнительным применением зажимного устройства, обеспечивающего предварительную деформацию резины в плоскости перпендикулярной резу. Далее автопокрышки поступают в роторную или молотковую дробилку с высокой скоростью движения режущих инструментов. As in the known methods, the tire initially enters the bead cutter, such machines are currently mass-produced. The difference in the implementation of the proposed method consists only in the applied speeds and the additional use of a clamping device that provides preliminary deformation of the rubber in the plane perpendicular to the cut. Further tires enter a rotary or hammer mill with a high speed of movement of cutting tools.

На фиг. 2 схематично изображено устройство для закрепления и предварительной деформации измельчаемой автопокрышки. In FIG. 2 schematically shows a device for fixing and pre-deformation of a crushed tire.

Устройство представляет из себя стол 1 и прижимную крышку 2, между которыми закрепляется предварительно деформированная автопокрышка 3. В столе и прижимной плите выполнены пазы для прохода измельчающих элементов, например, фрез или молотков 4. The device consists of a table 1 and a pressure cover 2, between which a pre-deformed tire 3. is fixed. The grooves are made in the table and pressure plate for passage of grinding elements, for example, mills or hammers 4.

Жесткое закрепление автопокрышки позволяет произвести ее предварительное деформирование, а также придать измельчаемому куску размер, равный величине расстояния между зажимом. Закрепленная в таком устройстве автопокрышка разрезается в роторной или молотковой дробилке. Размер продуктов дробления при этом составляет 10 - 20 мм. Нераздробленные части автопокрышки, которые в первой дробилке находились под зажимными устройствами, попадают во вторую дробилку, которая отличается от первой тем, что она снабжена контрножами, которые осуществляют удержание и деформацию измельчаемых кусков автопокрышки. В обеих дробилках кроме дробления производится выделение текстильного корда из продуктов дробления потоком воздуха от встроенного в дробилку вентилятора. Rigid fastening of the tire allows its preliminary deformation, as well as to give the crushed piece a size equal to the distance between the clamp. A tire mounted in such a device is cut in a rotary or hammer mill. The size of the crushing products in this case is 10 - 20 mm. The uncrushed parts of the tire that were under the clamping devices in the first crusher fall into the second crusher, which differs from the first in that it is equipped with counter-knives that hold and deform the crushed pieces of the tire. In both crushers, in addition to crushing, textile cord is extracted from the crushing products by the air flow from the fan built into the crusher.

Измельченный на первых двух дробилках материал проходит далее через сепаратор, в котором из продуктов дробления выделяется металлический корд. На последнюю стадию измельчения поступает резиновая крошка, очищенная от тканевого и металлического корда. В качестве измельчителя на этой стадии могут быть использованы роторные, молотковые или валковые мельницы. Конечная крупность продуктов измельчения определяется характерными размерами измельчающего оборудования - размером ячеек сита, отделяющего готовый продукт, размерами измельчающих тел и расстояниями между измельчающими телами и составляет ≤500 мкм. The material ground in the first two crushers passes further through a separator in which metal cord is released from the crushing products. The rubber crumb cleared of fabric and metal cord comes to the last stage of grinding. As a grinder, rotary, hammer or roller mills can be used at this stage. The final size of the grinding products is determined by the characteristic sizes of the grinding equipment - the mesh size of the sieve separating the finished product, the size of the grinding bodies and the distances between the grinding bodies and is ≤500 μm.

Источники информации
1. EP N 0515321, B 29 B 17/02.Sources of information
1. EP N 0515321, B 29 B 17/02.

2. Кошкин Н. И. , Ширшевич М.Г. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980. 2. Koshkin N.I., Shirshevich M.G. Handbook of elementary physics. M .: Nauka, 1980.

3. Кухлинг Х. Справочник по физике. М.: Мир, 1982. 3. Kuhling H. Handbook of Physics. M .: Mir, 1982.

Claims

A method for the disposal of rubber-based materials, mainly worn tires, including crushing tires, separating metal and fabric cords from the rubber base and grinding the latter, wherein crushing and grinding are performed by impact, characterized in that the impact is carried out when the rubber base is deformed in a plane, perpendicular to the direction of impact, while the speed of impact is chosen based on the following ratio
V ≥ 1.2 V _c ,
Where
V is the speed of impact, m / s;
V _c is the speed of sound propagation in the rod from the material being recycled, m / s.