Як проходить переробка зношених шин


Проблема переробки зношених автомобільних шин є загальною для всіх промислово розвинених країн світу, має велике екологічне і економічне значення. Крім того, сучасні економічні реалії диктують необхідність використання вторинних ресурсів з максимальною ефективністю.
Щорічно в світі за даними ООН утворюється понад 24 млн. тонн відходів у вигляді зношених автопокришок, з яких близько 15 млн. тонн, тобто більше 60%, викидається на звалища.Пропоную сжигание автомобильных шин

В Європі щорічно виходять з експлуатації понад 2,5 млн тонн шин, рівень переробки сягає 90%. Велика частина зібраних старих шин спалюється для одержання енергії — майже 40%. Дещо менший обсяг переробляється в крихту — понад 30%, понад 20% шин відновлюються або експортуються для повторного використання або захоронення.

Важливо відзначити, що європейський ринок активно йде в бік збільшення частки застосування механічної технології переробки: якщо в 1992 році дробилося всього 5% зібраних шин, то в 2008 році — вже 34%. Крім того, швидко зростають обсяги спалювання шин, особливо, із створенням екологічного обладнання з високим ККД.

Крім того важливим завданням переробки використаних шин є отримання якісного вторинної сировини та його повторного використання для зниження споживання природних ресурсів.

Зазначимо, що піролізні технології заборонені в ряді західних країн як екологічно небезпечні.
Основні підходи до переробки шин
В даний час намітилися два принципово різних шляхи переробки покришок:
1) електромеханічне подрібнення з використанням ріжучого інструменту (з охолодженням або в еластичному стані) з подальшою переробкою гумової крихти в гумотехнічні вироби і регенерат;
2) переробка з зміною хімічної структури гуми методом термодеструкції або піролізом гуми з отриманням рідких продуктів розкладання схожих з нафтопродуктами, придатними для отримання паливно-мастильних матеріалів, антикорозійних мастик і т. д.
Основні недоліки електромеханічного подрібнення:
низький коефіцієнт «чистого» часу роботи тех. ліній (не більше 50-60%) і простої, пов’язані з витратами часу на заміну ріжучого інструменту та ремонт обладнання. Вихід з ладу ліній і простої особливо великі при подрібненні металокордних покришок, які складають понад 90% номенклатури шин;
швидке зношування ріжучого інструменту, малий ресурс роботи устаткування, низька продуктивність, великі витрати електроенергії, високі матеріальні витрати і, як наслідок, висока собівартість гумової крихти.

При механічному подрібненні шин з використанням ріжучого інструменту досить великі енерговитрати — від 500 до 900 квт / год на 1 тонну покришок. При зниженні енерговитрат істотної економії досягти все одно не виходить з-за простоїв і великих витрат на обслуговування технологічного обладнання і відновлення ріжучого інструменту.

При переробці шин з зміною хімічної структури гуми отриманий каучуковий компонент гуми, як такої, не зберігається. Вироблені продукти розкладання каучуку і тех. вуглець мають меншу цінність, ніж продукти переробки шин із збереженням каучуку і поверненням його в сферу виробництва.
Головний недолік обох варіантів — велика собівартість кінцевого продукту і, як наслідок, низька рентабельність і ефективність виробництва.

Крім вище зазначених способів переробки зношених покришок є інші способи, що не знайшли широкого застосування такі як:
подрібнення покришок із застосуванням «озонного ножа», в якому зношену покришку поміщають в камеру, піддають дії озону і потім з використанням інструменту механічно подрібнюють. Одержуваний у цьому випадку продукт не зберігає властивості вихідної гуми і не знаходить широкого застосування. Крім того, даний спосіб не є екологічно чистим, так як пов’язаний з використанням високих концентрацій озону, який є сильним канцерогеном;
бародеструкционный спосіб подрібнення зношених покришок, за яким покришки спочатку розрізають на порівняно великі фрагменти, потім фрагменти здавлюються в матриці пуансоном з доведенням гуми до текучого стану та відділенням гуми від металевого корду. Кінцевий продукт не зберігає вихідних властивостей гуми і не знаходить широкого застосування. Спосіб потребує великих енерговитрат;
подрібнення покришок із застосуванням роторного диспергатора, за яким фрагменти розміром близько 15-20 мм попередньо подрібненої покришки здавлюють в гільзі з допомогою шнека і випускають через зазор розміром 1,0 – 1,5 мм і отримують гумову крихту з високим ступенем розвитку поверхні отриманих фракцій. Спосіб потребує великих енерговитрат і попереднього подрібнення покришок. Дорогі гільзи роторного диспергатора, що є основним його елементом, що швидко зношуються, що призводить до фактичного виходу диспергатора з ладу і до високої собівартості продукту.

Існує ще ряд менш поширених способів подрібнення зношених покришок, які характеризуються великими енерговитратами при низькій продуктивності, високих витратах на сервісне обслуговування технологічного обладнання і, у кінцевому підсумку, високою собівартістю продукту переробки.

Технології подрібнення шин
При переробці шин велике значення мають такі параметри:
швидкість переробки (продуктивність лінії);
енергоспоживання, ресурсозатратность (економічність лінії);
якість фінального продукту;
екологічні характеристики обладнання.

На думку експертів, в тому числі представників компанії Explotex, володіють кращими параметрами лінії переробка шин в крихту.
Переробка використаних шин в крихту може здійснюватися при позитивних і негативних температурах з використанням різних способів подрібнення — вибух, стирання, стиснення, різання.

Кожна з технологій подрібнення автопокришок має свої переваги і недоліки. Для прикладу, порівняємо класичний механічний метод і технологію ударно-хвильового подрібнення шин. Щоб порівняння було коректним, виберемо лінії, що мають рівну продуктивність — 30 тис. тонн покришок в рік (максимум сучасних ліній) та рівні параметри одержуваної крихти — тонкодисперсні з високим ступенем очищення.

Механічна технологія включає в себе кілька етапів: вирубку бортових кілець на спеціальному верстаті, порізку покришок на великі шматки розміром близько 10 квадратних див., кілька операцій щодо подальшого дроблення на вальцях до фракції 1-0.5 мм, очищення від металокорду шляхом магнітної сепарації, за яким слідує ще одна операція перетирання крихти до необхідного розміру.
Взрывоциркуляционная технології полягає в тому, що подрібнення покришок вибухом здійснюється у замкненій кільцевій системі з утворенням циркулюючого потоку, а також у тому, що пакет покришок формується у вигляді щільно упакованих шарів, а його первинне руйнування проводиться в умовах вільного розтягування до моменту руйнування його периферійних шарів.
Зазначимо, що переробка шин в гумову крихту по технології ударно-хвильового подрібнення проводиться в два-три етапи.

Легко бачити, що за представленими параметрами ефективності та економічності російське обладнання виграє. Така ж картина спостерігається і в сегментах обладнання з меншою продуктивністю.