способ утилизации автомобильных шин и отходов горнометаллургического производства

Формула изобретения

1. Способ утилизации автомобильных шин и отходов горнометаллургического производства, включающий подготовку оболочки для аккумуляции отходов горнометаллургического производства, их шихтовку и заполнение оболочки, отличающийся тем, что в качестве оболочки для сыпучих отходов горнометаллургического производства используют автомобильные шины, подлежащие утилизации, а смесь из отходов горнометаллургического производства подготавливают в составе, мас.%: мелочь кокса - 24, измельченные автомобильные шины - фракции 5-10 мм - 10, колошниковая пыль - 10, окалина электрофильтров электросталеплавильного производства - 40, доменный или сталеплавильный шлак, хвосты агломерационного производства - 10, известняк - остальное, при этом соблюдается отношение CaO/SiO₂ 0,7-0,8, что соответствует основности шлака металлургического агрегата при кислом процессе, уплотняют на вибростоле, а заполненные шины загружают в металлургический агрегат, периодически обеспечивая их засыпку основной шихтой металлургического агрегата и доставку шин с отходами в зону восстановительного процесса.

2. Устройство для реализации способа утилизации автомобильных шин и отходов горнометаллургического производства по п.1, отличающееся тем, что в автомобильной шине как оболочке для аккумуляции отходов горнометаллургического производства, в наружной части шины выполнено отверстие для загрузки отходов, а внутренняя щель шины перекрыта деревянным или металлическим ободом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что обод с одной стороны имеет бурт, а с другой - отверстия под клинья для фиксации обода в шине.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что деревянная или металлическая пробка для перекрытия отверстия для загрузки выполнена с клиновидным выступом для предотвращения ее выпадения из отверстия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии брикетирования полезных ископаемых, вторичного сырья, отходов производства и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен способ переработки резиносодержащих отходов [1], который включает термоожижение отходов в углеводородном растворителе при температурах 280-320°С, отделение жидкой фракции и ее дистилляцию с получением котельного топлива и целевых продуктов. В качестве углеводородного растворителя используют бензол. Перед термоожижением отходы подвергают обработке в среде газа, инертного по отношению к исходным отходам, продуктам деструкции в избытке бензола до полного набухания, после чего избыток бензола отделяют и возвращают в голову процесса. Термоожижение ведут в среде этого газа с одновременным отделением жидкой фракции, а в качестве целевых продуктов дистилляции получают котельное топливо и бензол, часть которого возвращают в голову процесса, при этом предпочтительно, что в качестве инертного газа используют углекислый газ, а нагрев до 280-320°С ведут токами высокой частоты при давлении термоожижения до 2 атмосфер.

Недостатками изобретения являются большие затраты и необходимость переработки шин для использования в качестве топлива.

Известен способ брикетирования каменных углей [2], отличающийся тем, что в качестве сырья принимают угольные шламы и мелкие классы угля, связующим служат растворы натриевых солей метиленнафталинсульфокислоты в количестве 1% от брикетируемой массы угля, шлама или гумата натрия в объеме 20% от брикетируемой массы угля, шлама, реагент - гидрофобизатор, в качестве которого могут служить поглотительное, антраценовое масла и другие. Уголь или шлам перемешивают со связующим в указанном соотношении, затем смесь с влажностью 8-25% прессуют на вибропрессе с давлением 1-3 МПа в брикеты, брикеты сушат до влажности 8-10%, после чего на их поверхность наносят реагент-гидрофобизатор.

Недостаток способа - сложность процесса с брикетированием, сушкой и нанесением реагента-гидрофобизатора.

Известен углесодержащий брикет и способ его получения [3], отличающийся тем, что для повышения механической и термической прочности брикетов углеродосодержащий брикет содержит термообработанную смесь состава, мас.%: отход металлургического производства в виде маслоокалиносодержащего шлама и/или колошниковой пыли, и/или железной окалины - 10-60, производное сульфо-кислоты или мелассы - 1-15, извести - 0,01-10 и коксовой или угольной мелочи - до 100, причем известь равномерно распределена в смеси или нанесена на брикет в виде слоя насыщенного водного раствора извести с добавкой 5-30 мас.% производного сульфокислоты или мелассы. Получение углеродосодержащего брикета предусматривает смешение коксовой или угольной мелочи с маслоокалиносодержащим шламом и/или колошниковой пылью, и/или железной окалиной и производным сульфокислоты или мелассой, введение извести, брикетирование смеси при давлении не менее 5 МПа, термообработку брикетов при 250-700°С в течение не менее 5 мин и охлаждение, при этом порошок извести вводят в смесь или наносят на брикет в виде слоя насыщенного водного раствора извести с добавкой 5-30 мас.% производного сульфокислоты или мелассы при вышеуказанном соотношении компонентов в брикете, охлаждение брикетов может быть осуществлено одновременно с нанесением раствора извести на горячие брикеты за счет испарения влаги из раствора; охлаждение брикетов также может быть осуществлено за счет перемешивания их с маслоокалиносодержащим шламом и/или коксовой мелочью с последующим отделением брикетов.

Основными недостатками изобретения являются сложность процесса, включающего брикетирование под давлением не менее 5 МПа и термообработку брикетов при температуре 250-700°С.

Известен способ брикетирования каменных углей [4], принятый за прототип, отличающийся тем, что прессованию подвергают угольные шламы отстойников угольных шахт и углеобогатительных фабрик, в результате которого полученные брикеты направляют на сушку и последующее охлаждение, после чего на внешнюю поверхность брикетов наносят защитное покрытие для предохранения их от вредного воздействия окружающей среды. На прессование направляют тонкодисперсный угольный шлам влажностью 12-20%, а прессование осуществляют давлением 30-80 МПа, в течение 5-15 с в зависимости от давления. Сушку брикетов осуществляют при температуре 120-180°С в течение 1-1,5 ч, а после охлаждения брикетов их внешнюю поверхность подвергают ламинированию.

Недостаток способа - брикет не имеет необходимой прочности и термостойкости для загрузки в металлургические агрегаты (вагранка, конвертер и др.).

Задачами изобретения являются увеличение прочности и термостойкости брикетированной мелочи кокса для доставки его в зону активного горения и восстановления металла металлургических агрегатов, повышение эффективности использования отходов производства.

Решение поставленных задач достигается тем, что в качестве оболочки для сыпучих отходов горнометаллургического производства используют автомобильные шины, подлежащие утилизации, а смесь из отходов горнометаллургического производства подготавливают в составе мас.%: мелочь кокса - 24, измельченные автомобильные шины - фракции 5-10 мм - 10, колошниковая пыль - 10, окалина электрофильтров электросталеплавильного производства - 40, доменный или сталеплавильный шлак, хвосты агломерационного производства - 10, известняк - остальное, при этом соблюдается отношение CaO/SiO₂ 0,7-0,8, что соответствует основности шлака металлургического агрегата (например, вагранки) при кислом процессе смесь в оболочке уплотняют на вибростоле, а заполненные шины загружают в металлургический агрегат (например, вагранку) периодически, обеспечивая их засыпку основной шихтой металлургического агрегата (например, вагранки) и доставку шин с отходами в зону восстановительного процесса.

Устройство для реализации способа утилизации автомобильных шин и отходов горнометаллургического производства, отличается тем, что в автомобильной шине, как оболочке для аккумуляции отходов горнометаллургического производства, в наружной части шины выполнено отверстие для загрузки отходов, а внутренняя щель шины перекрыта деревянным или металлическим ободом.

Обод с одной стороны имеет бурт, а с другой - отверстия под клинья для фиксации обода в шине.

Деревянная или металлическая пробка для перекрытия отверстия для загрузки выполнена с клиновидным выступом для предотвращения ее выпадения из отверстия.

Способ утилизации автомобильных шин и отходов горнометаллургического производства и его реализация поясняется чертежами.

На фиг.1 представлена автомобильная шина, используемая в качестве оболочки с деревянным ободом и ее разрез А-А.

На фиг.2 представлена автомобильная шина, используемая в качестве оболочки с металлическим ободом и ее разрез Б-Б.

На чертежах приняты следующие обозначения: 1 - загружаемая шихта; 2 - отверстие для загрузки шихты; 3 - автомобильная шина; 4 - деревянный обод; 5 - металлический обод; 6 - деревянная или металлическая пробка; 7 - клиновидный выступ пробки; 8 - клин, фиксирующий обод в шине; 9 - бурт обода.

Реализация способа заключается в следующем.

Подготовленную из отходов горнометаллургического производства шихту 1 следующего состава, мас.%: мелочь кокса - 24, измельченные автомобильные шины - фракции 5-10 мм - 10, колошниковая пыль - 10, окалина электрофильтров электросталеплавильного производства - 40, доменный или сталеплавильный шлак, хвосты агломерационного производства - 10, известняк - остальное, при этом соблюдается отношение CaO/SiO₂ 0,7-0,8, что соответствует основности ваграночного шлака при кислом процессе, через отверстие 2 с помощью воронки засыпают в автомобильную шину 3 с деревянным 4 (фиг.1) или металлическим 5 (фиг.2) ободом, имеющим с одной стороны бурт 9, а с другой стороны отверстия, в которые вставляют клинья 8 для предотвращения его выпадения из автомобильной шины, шихту уплотняют и досыпают на вибростоле, забивают отверстие деревянной или металлической пробкой 6, имеющей клиновидный выступ 7, предотвращающий ее выпадение, и отправляют заполненную шину на загрузку в металлургический агрегат (например, вагранку), где она предотвращает выдувание сыпучих отходов в атмосферу в верхних слоях загрузки, а после засыпки ее основной шихтой загрузки расплавляется и сгорает, при этом обеспечивает доставку отходов горнометаллургического производства в зону восстановления железа.

Утилизация автомобильных шин и повышение эффективности использования отходов горнометаллургического производства достигается за счет вторичного их использования в качестве топлива, сырья и флюсов.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Патент РФ № 2233864. Способ переработки резиносодержащих отходов. / Матвеев А.В., Добролюбова Т.В., МПК C08L 21/00. Заявл. 2003.08.26. Опубл. 2005.04.20. Бюл. № 7.

2. Патент РФ № 2233864. Способ брикетирования каменных углей. / Лётов В.Н., Долгих В.Б., Коштерек С. В., МПК C10L 5/30. Заявл. 2003.01.04. Опубл. 2004.08.10. Бюл. № 8.

3. Патент РФ № 2123029. Углесодержащий брикет и способ его получения. / Лурий В.Г. МПК C10L 5/48. Заявл. 1997.05.08. Опубл. 1998.12.10. Бюл. № 12.

4. Патент РФ № 2003100161. Способ брикетирования каменных углей. / Лётов В.Н., Долгих В.Б., Коштерек С.В. МПК C10L 5/08. Заявл. 2003.01.04. Опубл. 2004.07.20. Бюл. № 8.