PL226388B1 - Sposób i urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego cienkiego drutu stalowego zwłaszcza kordu zużytych opon - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób obróbki drutu stalowego o bardzo małej grubości, zwłaszcza kordu zużytych opon, stanowiącego złom metalowy wyodrębniany w procesie utylizacji zużytych opon pojazdów, oraz zestaw urządzeń stanowiących linię technologiczną do przetwarzania stalowych kordów zużytych opon.

Kord stalowy, złożony z twardych i sprężystych stalowych cienkich drutów, jest odpadem technologicznym powstałym w procesie utylizacji zużytych opon. Nie zagospodarowany lecz składowany kord stalowy stanowi zagrożenie ekologiczne. Problemem w przetwarzaniu kordu jest niewielka średnica drutów, ich sprężystość oraz zanieczyszczenie nieodseparowanymi składnikami opony jak guma i kord tekstylny. Topienie kordu w piecach hutniczych razem z innym złomem jest niebezpieczne z uwagi na groźbę wybuchu i nieekonomiczne z uwagi na jego strukturę przestrzenną. Stosunek masy do objętości jest niewielki, przez co masa właściwa kordu jest mniejsza od masy roztopionego metalu. Kord unosi się na powierzchni, co utrudnia jego roztopienie.

Próby rozwiązania problemu topienia kordu rozdrobnionego lub sprasowanego w formie brykietów opisane są w patentach nr PL213165 i PL210380. W pierwszym przypadku technologia topienia wymaga dużego rozdrobnienia kordu otrzymanego w procesie utylizacji opon, co jest problemem technicznym i ekonomicznym. W drugim przypadku technologia wymaga podgrzania kordu w celu jego zbrykietowania, który następnie do transportu musi być wystudzony. To również powoduje istotne straty energii.

Zagadnieniem technicznym jest modyfikacja sposobu i urządzenia do obróbki kordu zużytych opon.

Istotą wynalazku jest sposób termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, w którym mechanicznie oczyszczony z gumy kord w postaci cienkiego drutu z zanieczyszczeniami przemieszczany jest aż do stopienia w zestawie połączonych ze sobą technologicznie urządzeń, który charakteryzuje się tym, że kord jest podgrzewany w komorze przygotowawczej w sposób ciągły i narastający do temperatury odpuszczania z zakresu 600-1000°C, skąd po zmiękczeniu i wypaleniu resztek zanieczyszczeń gumowo-tekstylnych przekazywany jest do indukcyjnego tygla topielnego, w którym jest topiony w temperaturze z zakresu 1450-1550°C, po czym tak uzyskany stopiony materiał przemieszczany jest do pieca podgrzewającego, w którym utrzymuje się go w stanie płynnym i prowadzi separację metalu i żużla, a następnie oczyszczony metal przemieszcza się do pieca urządzenia do odlewania ciągłego lub kokilowego.

Istotą wynalazku jest również urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, posiadające: magazyn kordu, zasobnik kordu, podajnik kordu, komorę przygotowawczą, piec do topienia kordu, piec do podgrzewania płynnego metalu, urządzenie do końcowej obróbki odzyskanego metalu, oraz wyciąg spalin i gazów, które charakteryzuje się tym, że podajnik kordu połączony jest z wyposażoną w nagrzewnicę indukcyjną komorą przyg otowawczą, która połączona jest z indukcyjnym tyglem topielnym, przy czym tygiel łączy się z piecem do podgrzewania płynnego metalu, który wyposażony jest w górny otwór, którego wylot połączony jest z piecem urządzenia do obróbki końcowej. Korzystnie, urządzenie wyposażone jest w wyciąg spalin i gazów usytuowany na szczycie zasobnika kordu lub w miejscu łączenia podajnika kordu i komory przygotowawczej.

Zaletami rozwiązań według wynalazków w stosunku do dotychczasowych rozwiązań są:

- zachowana jest ciągłość termiczna procesu technologicznego, co minimalizuje zużycie energii. Każdy kolejny etap technologii przebiega w wyższej temperaturze bez konieczności schładzania produktu pośredniego, jak w technologii wynikającej z patentu PL210380,

- topiony kord jest w takiej postaci, w jakiej jest dostępny po przykładowo mechanicznym oddzieleniu gumy i bez konieczności rozdrabniania go do postaci sypkiej, jak w przypadku technologii opisanej w patencie nr PL213165,

- nie następuje wypalanie się tulei grafitowej, a więc szkodliwe nawęglanie stali otrzymanej w wyniku topienia kordu, jak w patencie nr PL213165,

- wyeliminowane jest niebezpieczeństwo wybuchu, jak w przypadku bezpośredniego ładowania kordu do pieca hutniczego,

- otrzymana stal ze stopionego kordu jest w końcowym etapie obróbki produktem o wartości kilkakrotnie większej aniżeli materiał wsadowy pieca hutniczego, otrzymany w wyniku

PL 226 388 B1 innych rozwiązań, np. patentu nr PL213165, lub topienia bezpośredniego kordu w piecu hutniczym.

Realizacja techniczna sposobu i urządzenia do topienia kordu (drutu) stalowego, według wynalazku, zobrazowana jest na rysunkach 1, 2 i 3. Rysunek 1 przedstawia przykładowy zestaw urządzeń do przetwarzania stalowych kordów zużytych opon samochodowych w układzie kątowym. Rysunek 2 przedstawia przykładowy zestaw urządzeń do przetwarzania stalowych kordów zużytych opon samochodowych w układzie z ukośną komorą przygotowawczą. Rysunek 3 przedstawia przykładowy zestaw urządzeń do przetwarzania stalowych kordów zużytych opon samochodowych w układzie z pionową komorą przygotowawczą.

Przykłady wykonania wynalazku w kategorii sposobu i urządzenia.

Sposób termicznej obróbki zanieczyszczonego cienkiego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, przebiega w przykładzie wykonania następująco. Mechanicznie oczyszczony z gumy kord w postaci cienkiego drutu z zanieczyszczeniami przemieszczany jest aż do stopienia w zestawie połączonych ze sobą technologicznie urządzeń. Kord jest podgrzewany w komorze przygotowawczej w sposób ciągły i narastający do temperatury odpuszczania 800°C, skąd po zmiękczeniu i wypaleniu resztek zanieczyszczeń gumowo-tekstylnych przekazywany jest do indukcyjnego tygla topielnego, w którym jest topiony w temperaturze 1500°C, po czym tak uzyskany stopiony materiał przemieszczany jest do pieca podgrzewającego, w którym utrzymuje się go w stanie płynnym i prowadzi separację metalu i żużla, a następnie oczyszczony metal przemieszcza się do pieca urządzenia do odlewania ciągłego lub kokilowego.

Urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, w przykładzie wykonania posiada: magazyn kordu, zasobnik kordu, podajnik kordu, komorę przygotowawczą, piec do topienia kordu, piec do podgrzewania płynnego metalu, urządzenie do końcowej obróbki odzyskanego metalu, oraz wyciąg spalin i gazów. Urządzenie w przykładzie wykonania charakteryzuje się tym, że podajnik kordu 2 połączony jest z wyposażoną w nagrzewnicę indukcyjną komorą przygotowawczą 3, która połączona jest z indukcyjnym tyglem topielnym 4, przy czym tygiel 4 łączy się z piecem 5 do podgrzewania płynnego metalu z wewnętrzną przegrodą pionową, który wyposażony jest w górny otwór 6, którego wylot połączony jest z piecem 8 urządzenia do obróbki końcowej. Ponadto, podajnik kordu 2 doprowadza kord do komory przygotowawczej 3 z zasobnika kordu 1. Kord magazynowany jest w magazynie kordu 10, z którego transportowany jest do zasobnika kordu 1.

Wyciąg spalin i gazów 9 umieszczony jest w przykładowym rozwiązaniu, przedstawionym na r ysunku 1, w miejscu łączenia podajnika kordu 2 i komory przygotowawczej 3. Połączenia pomiędzy zasobnikiem kordu 1, podajnikiem kordu 2, komorą przygotowawczą 3 i tyglem topielnym 4 wykonane są szczelnie, tak aby gazy wydostawały się tylko poprzez wyciąg spalin 9 i, uchwycone w ten sposób, poddawane były dalszej obróbce.

Inne przykłady wykonania urządzenia do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, przedstawione są na rysunkach 2 i 3. W rozwiązaniach tych elementy urządzenia rozmieszczone są inaczej, i w związku z tym kord z miejsca jego magazynowania ładowany jest do zasobnika kordu poprzez śluzę 11 minimalizującą wydostawanie się gazów powstających podczas podgrzewania i topienia kordu, natomiast wyciąg spalin i gazów 9 usytuowany jest na szczycie zasobnika kordu 1.

Opcjonalnym rozwiązaniem połączenia pomiędzy piecem 5 do podgrzewania i rozdzielania żużla i stopionego metalu a piecem 8 końcowej obróbki metalu jest otwór w dolnej części pieca 5, oznaczony na rysunkach jako 7.

Claims (4)

1. Sposób termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, w którym mechanicznie oczyszczony z gumy kord w postaci cienkiego drutu z zanieczyszczeniami przemieszczany jest aż do stopienia w zestawie połączonych ze sobą technologicznie urządzeń, znamienny tym, że kord jest podgrzewany w komorze przygotowawczej w sposób ciągły i narastający do temperatury odpuszczania z zakresu 6OO-1000°C, skąd po zmiękczeniu i wypaleniu resztek zanieczyszczeń gumowo-tekstylnych przekazywany jest do indukcyjnego tygla topielnego, w którym jest topiony w temperaturze z zakresu 1450-1550°C, po czym tak uzyskany stopiony materiał przemieszczany jest do pieca pod4

PL 226 388 B1 grzewającego, w którym utrzymuje się go w stanie płynnym i prowadzi separację metalu i żużla, a następnie oczyszczony metal przemieszcza się do pieca urządzenia do odlewania ciągłego lub kokilowego.

2. Urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, zwłaszcza kordu zużytych opon, posiadające: magazyn kordu, zasobnik kordu, podajnik kordu, komorę przygotowawczą piec do topienia kordu, piec do podgrzewania płynnego metalu, urządzenie do końcowej obróbki odzyskanego metalu, oraz wyciąg spalin i gazów, znamienne tym, że podajnik kordu (2) połączony jest z wyposażoną w nagrzewnicę indukcyjną komorą przygotowawczą (3), która połączona jest z indukcyjnym tyglem topielnym (4), przy czym tygiel (4) łączy się z piecem (5) do podgrzewania płynnego metalu, który wyposażony jest w górny otwór (6), którego wylot połączony jest z piecem (8) urządzenia do obróbki końcowej.

3. Urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, według zastrz. 2, znamienne tym, że wyciąg spalin i gazów (9) usytuowany jest na szczycie zasobnika kordu (1).

4. Urządzenie do termicznej obróbki zanieczyszczonego drutu stalowego, według zastrz. 2, znamienne tym, że wyciąg spalin i gazów (9) usytuowany jest w miejscu łączenia podajnika kordu (2) i komory przygotowawczej (3).