Реферат: Переработка автомобильных шин

Благодаря своей высокой чистоте металлический корд после очистки от резины является так же ценнейшим источником металлического лома для сталеплавильных заводов.

Используя вместо железной руды в качества сырья для сталепла- вильных заводов переработанный металлолом, можно сократить энергопотребление на 74 %, а загрязнение окружающей среды - на 80 % в расчете на одну тонну сырой стали. На сегодня уровень выплавки стали из металлолома вырос до 50 %, это стимулирует рост потребности в высококачественном переработанном металлоломе.

3. а нализ состава и свойств отходов. Физико-химический состав.

В таблице 3 представлены результаты анализа металла, который используется в шинах ведущих производителей.

Таблица 3

Химический состав отходов металлокорда шины Michelin

Наименование отхода	Результаты анализа (содержание химических элементов),%
Отход металлокорда автомобильных шин	Fe	Mn	C	Cr	Si	S	P
	98,115	0,52	0,95	0,09	0,28	0,029	0,016

Анализ химического состава свидетельствует о возможности использования брекера в качестве высокопрочной стальной фибры дисперсно-армированного бетона.Присутствие в химическом составе кремния и марганца способствует значительному повышению прочности армирующих элементов. Фосфор и сера при любом их содержании являются вредными составляющими к разрушению стали. Сера, обладая более низкой температурой плавления, чем сталь, снижает механическую прочность последней. Фосфор, образуя с железом твердый раствор, является хрупким компонентом, снижающим ударную вязкость стали. Анализ химического состава свидетельствует о незначительном превышении углерода (на 0,3%). По химическому составу марка стали материально соответствует ст.85. Очевидно, что для высококачественных дисперно-армированных сталефибробетонов применение армирующих элементов брекера является весьма эффективным.

Выявлено влияние стальной фибры из отходов металлокорда на физико-механические и эксплуатационные свойства дисперсно-армированного сталефибробетона: повышение прочности на растяжение при изгибе, стойкость к воздействию динамических нагрузок, сохранение целостности бетона в экстремальных условиях.

Таким образом, анализ экспериментальных данных свидетельствует о возможности использовании отходов переработки в качестве армирующих элементов дисперсно-армированного бетона.

Бетоны с таким свойствами можно использовать в местах повышенной сейсмической активности, при устройстве дорожных и аэродромных покрытий, подвергающихся ударным нагрузкам, в зданиях, испытывающих ударные нагрузки.

4.Выбор и описание технологической схемы утилизации отходов

4.1. Методы утилизации автомобильных шин

Использование целых автомобильных шин.

Изношенные шины применяются для устройства искусствен­ных рифов, служащих местом обитания рыб и устриц. Фирмой «Гудьир» в 1970 г . у берегов Австралии был создан искусственный риф из 15 тыс. шин. Рифы созданы у берегов Флориды (215 тыс.-шин); Новой Зеландии, Ямайки, Греции, Японии и др. Загрязне­ние морской воды при этом не происходит. Около 200 искусственных нерестилищ из изношенных шин создано в Гер­мании. Старые шины используют для зашиты склонов от эрозии. Для этого склоны покрывают шинами, засыпают землей и засевают травой. Согласно разработке фирмы «Органикой» (Германия), при со­здании звукоизолирующих ограждений вдоль автострад у шин удаляют одну боковину, после чего их соединяют и заполняют землей. В результате образуется наклонный спуск, который мож­но озеленить. Такая конструкция не отражает звук и требует 5 тыс. шин на 100 м погонной длины барьера. Одновременно конст­рукция служит барьером безопасности.

Сжигание шин с целью получения энергии.

С точки зрения экологии использование изношенных шин для получения энергии оценивается неоднозначно. В первую очередь это связано с выделением цинка и окислов серы в атмосферу. На примере тушения пожара на складе в Канаде (14 млн. шин) были рассмотрены особенности воздействия горения шин на окружающую среду. В дыме горящих шин содержатся канцеро­генные субстанции и небольшие количества диоксина. Горевшие в Канаде шины тушили 17 дней с помощью пожарных вертоле­тов, грязевого ливня и снегопадов. В результате пожара образо­вались сотни литров диоксинсодержащих масел. Вследствие выброса ядовитых дымов

пришлось эвакуировать окрестное население. Отмечается в то же время, что продукты сжигания шин в печах могут не загрязнять атмосферу и, что в техническом отно­шении нет проблем в организации полного и безопасного сгора­ния шин в существующих печах, оборудованных соответствующими фильтрами очистки выбросов. Однако создание печей и очистительных установок для улав­ливания вредных газов и соединений тяжелых металлов требуют больших затрат. Имеется информация, что применение шин в качестве топлива требует затрат порядка 20 ~ 25 или даже 30 — 35 долларов на тонну. Метод сжигания шин неперспективен так­же с энергетической точки зрения: с учетом КПД при сжигании легковой шины количество энергии примерно равно получаемой от сжигания 3 л. нефти. По данным изготовителей энергия, на­копленная в шине, равна энергии, получаемой при сжигании 27-30 литров нефти (21 литр расходуется на изготовление сырья и б литров на процесс переработки).

Применение шин в качестве топлива в цементной промышленности.

Целые или разруб­ленные на куски шины вводятся во вращающуюся печь, где температура исходящих газов достигает 1200 - 2800°Р (Сжигание целых шин или их кусков может также производится путем их подачи в зону, где температура исходящих газов 600 — 1400Т). Здесь металлокорд частично заменяет железную руду, необхо­димую в производстве цемента. Рекомендуют заменять шинами 5 - 10 % топлива. Применение изношенных шин в цементной промышленности позволяет экономить 1- 2 % основного вида топлива.

Специалистами отмечается, что при сжигании изношенных шин при производстве цемента может быть сокращен на 25% расход ископаемых энергоносителей и снижен уровень загрязне­ния окружающей среды. Так как содержание кислорода в печи велико, горючие газы достаточно долго находятся в зоне сгора­ния, в процессе не образуется остатков вредных веществ по той причине, что сера и металл связываются в получаемом продукте.

Пиролиз.

Пиролиз кусков шин и резиновой крошки осуществляется в среде с недостатком кислорода, в вакууме, в атмосфере водоро­да в присутствии катализаторов и без них, в реакторах периодического и непрерывного действия, в псевдокипящем слое при различных температурах. Исследован также процесс пиролиза смеси резиновой крош­ки (20%) и масла (80%).Системы пиролиза, популярные в 70-е годы, оказались не­удобными в эксплуатации в течение сколько-нибудь длительного времени. В настоящее время это направление считается не оп­равдавшим возлагавшихся на него ожиданий. Большая часть таких установок работала в периодическом режиме. Получаемые продукты требовали дополнительной очистки перед употреблени­ем, а затраты не покрывались стоимостью получаемых материа­лов. Специалисты считают, что проблема пиролиза старых шин практически исчерпана из-за высоких затрат и низкого качества получаемых продуктов.

Дробление(имельчение) изношенных шин.

Измельчение (дробление) шин считается наиболее привлека­тельным методом их переработки, поскольку он позволяет макси­мально сохранить физические свойства резины в продуктах переработки. Методы измельчения принято разделять на измельче­ние при положительных температурах и криогенное измельчение.

4.2.Метод утилизации шин с предварительным охлаждением

Известен более новаторский способ утилизации шин, основанный на предварительном охлажде­нии шин с последующей деструкцией с помощью ударных механических разрушающих средств в ви­де

молотов и мельниц.Использование для разрушения охлажденных ав­томобильных шин ударных механических средств, а именно молотов и мельниц, обусловливает невы­сокую скорость и эффективность работы завода для утилизации автомобильных покрышек, а также шумность. Чтобы решить указанные проблемы было предложено заменить механический (контактный) способ деструкции шин на электро­магнитный (бесконтактный), для чего используются емкостные накопители (батареи импульсных кон­денсаторов) и индукторы (импульсные катушки).