Переработка автомобильных шин (стр. 3 из 5)
Таблица 1.3.1
Нормируемые параметры проволовки для металлокорда.
| Диаметр проволоки, мм | Предельные отклонения по диаметру, мм | Временное сопротивление проволоки до свивки в металлокорд, Н/мм2 (кгс/мм') |
| 0,150 0,175 0,220 0,265 | ± 0,01 | 2450-3040(250-310) 2350-2940(240-300) 2450-2940(250-300) 2350-2840(240-290) |
Металлокорд изготавливается также крестовой свивки (направление свивки металлокорда и направление свивки прядей – противоположны).1.4. Марки стали для металлокорда
Металлокорд изготавливается из стали различных марок (табл.1.4)
Таблица 1.4
Марки стали для производства металлокорда и нормативы на них.
| Продукция | Нормативный документ на профиль и техтребо- вания | Марка стали | Нормативный документ на химсостав стали | Назначение |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Катанка канатная и конструкционная охлажденная двухстадийным способом | ТУ 14-15-113-82 | Класс ПД 35-60 65-85, 60Г-70Г | ГОСТ1050-74 ГОСТ14959-79 ТУ14-15-231-90 | Для металло- корда |
| Катанка канатная и конструкционная охлажденная двухстадийным способом | ТУ 14-15-113-82 | Класс ПД 35-60 65-85, 60Г-70Г | ТУ 14-1-1881-76, Пр1206,изм. №5 | Для металло- корда |
| Катанка стальная для металлокорда | ТУ 14-1-1881-76 | 70 корд | ТУ14-1-1881-76, Пр1206, изм. №5 | Для металло- корда |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Катанка стальная для металлокорда | ТУ 14-1-1881-76 | 70 корд | ТУ14-1-1881-76, Пр1206, изм. №5 | Для металло- корда |
| Катанка стальная для металлокорда | ТУ 14-1-1881-76 | 70 корд | ГОСТ4543-71 ГОСТ10702-78 Пр 1364,пр863 | Для металло- корда |
| Катанка сорбитизированная из высокочистой стали | ТУ 14-1-1881-76 | 70 | ГОСТ1050-88 ГОСТ4543-71,ГОСТ10702- 78 | Для металло- корда |
| Катанка сорбитизированная из высокочистой стали | ТУ 14-1-1881-76 | 70 | ТУ14-1-4752-89, Пр 1206 изм. №5 | Для металло- корда |
| Катанка сорбитизированная из высокочистой стали | ТУ14-173-149-87 | 60С2ХА-Ш | ГОСТ14959-79 | Для металло- корда |
| Катанка из хромокремнистой тали электрошлакового переплава | ТУ14-173-149-87 | 60С2ХА-Ш | ТУ14-1-582-73, ТУ 14-1- 878-74 | Для металло- корда |
| Катанка из хромокремнистой тали электрошлакового переплава | ТУ14-1-4104-86 | 70ХГФА-Ш | ТУ14-1-4104-86 | Для металло- корда |
| Катанка из хромокремнистой тали электрошлакового переплава | ТУ14-1-4104-86 | 70ХГФА-Ш | ТУ14-173-182-89 | Для металло- корда |
| Катанка из хромокремнистой тали электрошлакового переплава | ТУ14-1-4104-86 | 70ХГФА-Ш | ГОСТ380-94 | Для металло- корда |
| Катанка сварочная | ТУ 14-1-582-73 | Св-08 Св-08Г1С | ТУ14-1-582-73 | Для металло- корда |
| Катанка сварочная | ТУ 14-1-582-73 | Св-08 Св-08Г1С | ТУ 14-1-878-74 | Для металло- корда |
Крупные производители металлокорда в мире стремятся к снижению массы армирующего материала при остающемся неизменном его общем усилии на разрыв. Сверхтонкая проволока металлокордных нитей становится еще тоньше, но должна выдерживать такую же нагрузку. И, чтобы, не снижая прочности корда, уменьшить его диаметр, нужна высокоуглеродистая сталь80.В выпуске металлокорда такой стали преуспел Беларусский металлургический завод (БМЗ).Они полностью заменили свои старые технолгические линии на более усовершенствованные новые. Так же на данном заводе уменьшили количество неметаллических включений, образующихся при выплавке и заливки стали(например оксида алюминия, при наличии которого стальная нить не выдерживает нагрузки и рвется).Также многими предприятиями выпускаются металлокорд из стали 70КРД и 80КРД(например Донецким металлургическим заводом «ИСТИЛ»(Украина)).
2. Отходы, как источник вторичного сырьяОтходы металлокорда нашли широкое применение при изготовлении различных конструкционных материалов. Один из них фибробетон.
Фибробетон - конструкционный материал, получаемый на основе мелкозернистого бетона, армированного тонкодисперсным синтетическим или стеклянным волокном, а также металлической сечкой-фиброй.
Стальная фибра обычно представляет собой стальную проволоку длиной от 30 до 80 мм, диаметром 0,5 -1,2 мм, прочностью на растяжение около 1000 МРа и более, специально профилированную.Очень часто данный вид бетона применяют для пола.
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. анализ 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 отходов4.1. 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).