Технологическое оборудование для переработки строительных отходов

Способ основан на сгорании наполненных железной проволокой или  прутьями стальных трубок (копей) длиной 2...6 м в потоке кислорода. Температура  при сгорании достигает 2000...3000 °С. Трубку зажигают изнутри газовой горелкой и прижимают к поверхности  конструкции при незначительном поступлении кислорода. Основной процесс  бурения отверстий протекает  при высоком давлении подачи кислорода - 0,8...1,2 МПа. При этом выбирают оптимальное  давление, которое должно обеспечивать равномерное одновременное сгорание трубки и сердечника.Трубка прижимается вручную и продвигается вперед по мере сгорания материала конструкции. Благодаря сгоранию трубки в потоке кислорода бетон и естественный камень плавятся и вытекают, а стальная арматура и металл сгорают.

При проведении работ необходимо строго соблюдать требования безопасности труда. Рабочая одежда обслуживающего персонала должна быть огнестойкой (прочная обувь; асбестовый костюм или  халат, застегивающийся сзади; плотные  рукавицы; защитный шлем с кожаным  защитным воротником и прозрачной защитной маской). Трубку нельзя направлять на человека. Она должна иметь защитный экран  для защиты от разлетающихся искр. Помещение должно хорошо вентилироваться. Для сокращения ущерба и предотвращения возможности возникновения несчастных случаев от вытекающих расплавленных  шлаков основание (перекрытие) должно быть покрыто слоем песка толщиной не менее 50 мм, а шлаки необходимо постоянно гасить.

Преимущества способа: возможность  использовать под водой и в  стесненных условиях (изгибание трубки или ее использование соответствующей  длины); отсутствие отрицательного воздействия  на окружающую среду в виде шума, сотрясений, пыли; незначительное снижение прочности материала конструкции (около 20 мм от края пробуреваемого отверстия); отсутствие необходимости в предварительной резке арматуры.

Недостатки способа: высокий  расход кислорода и железа (расход кислорода 25...36 м/ч; необходимая длина  трубки составляет 4...5 длин пробуреваемого отверстия); сильный разлет искр; значительный поток образуемой расплавленной лавы; повышенные требования безопасности труда.

Средняя скорость прожигания составляет 25...40 см/мин.

Порошковая трубка(копье) используется для устройства отверстий в конструкциях зданий и сооружений, выполненных из стали, чугуна, бетона и железобетона, разделительных щелей, и имеет более широкую область применения, чем трубка с сердечником.

Принцип ее действия аналогичен принципу действия трубки с сердечником, только вместо железного сердечника используется порошковая смесь железа 75...85% и алюминия 15...25% (рис.19).

Рис.19. Прожигание отверстий  в конструкции с помощью порошковой трубки: 1- порошковая трубка; 2- рукоятка трубки; 3- бронированный шланг; 4- смеситель  порошка; 5- воздушный редуктор; 6- сжатый воздух; 7- кислород; 8- кислородный редуктор; 9- шланг для подачи кислорода

В емкость, оборудованную  измерительными и дозировочными  приспособлениями, засыпается порошковая смесь и подается под давлением 0,60...0,80 МПа чистый, сухой воздух и  происходит их смешивание. Для подачи порошка должен применяться только обычный воздух или азот. Использование  кислорода запрещено. Струя порошка  подается по питательному шлангу к  трубке и смешивается с кислородом перед входным инжектором. Давление кислорода составляет 0,50...0,60 МПа. Смесь  зажигается, в результате чего образуется пламя высокой температуры 2500...4500 °С и скорости.

Порошковая трубка представляет собой тонкостенные стальные трубки длиной 3...6 м и диаметром 6...13 мм.

При работе она не прижимается  к поверхности конструкции, а  держится на расстоянии 50...100 мм.

Данный способ имеет те же преимущества и недостатки, что  и способ трубки с сердечником. Однако его применение более эффективно при небольших толщинах прожигаемых  конструкций из-за высокой производительности.

Расход материалов, исходя из расчета на 1 дм разрезываемой  поверхности, составляет: кислород - 2...2,5 м/ч; сжатый воздух - 0,3...0,6 м/ч; порошок - 1,1...1,7 кг/ч; трубка - 1,1...1,2 кг.

Порошковая резка применяется  для получения проемов и разделительных щелей в конструкциях зданий и  сооружений толщиной 200...600 мм, выполненных  из стали, бетона, железобетона, в т.ч. и предварительно напряженного.

В качестве рабочей смеси  используется порошковая смесь железа (80...85%) и алюминия (15...20%), которая  сгорает в потоке ацетилена с  подводом греющего и режущего кислорода  с образованием температуры 2500 °С (рис.20).

В горелку со смешивающим  соплом подводят горючий газ (ацетилен), греющий и режущий кислород. Ацетилен и горящий кислород, смешиваясь, выходят через боковые отверстия  сопла горелки, а режущий кислород - через центральное отверстие.

Через порошковую трубку, укрепленную  снаружи на горелке, на расстоянии 20...30 мм вводится рабочая порошковая смесь, которая, попадая в пламя, сгорает  по пути в прорезаемое отверстие. В результате этого материал конструкции  расплавляется и превращается в  текучий шлак, который выводится  с помощью струи режущего кислорода. За разрезаемой поверхностью с противоположной стороны следует иметь свободное пространство, чтобы выходило пламя горения и вытекал шлак.

Скорость резки регулируется ступенчато и составляет 10...80 мм/мин., что позволяет получить аккуратную разделительную щель. Прорези могут  выполняться в горизонтальном, вертикальном и диагональном направлении. Их ширина - 30...40 мм.

Следует отметить, что перед  началом резки необходимо выполнить  отверстия для стекания шлаков, например, с помощью трубки с сердечником.

Требования по безопасному  выполнению работ аналогичны, как  и при резке с помощью трубки с сердечником.

Преимущества способа: отсутствие шума, пыли и сотрясений; возможность  прорезания узкой разделительной щели; незначительное снижение прочности бетона в районе резки (на глубину 30...50 мм по бокам); расход материалов меньше, чем в предыдущих способах; не требуются стальные трубки.

Недостатки способа: за разрезаемой  конструкцией должно быть свободное  пространство; нельзя прорезать конструкции, расположенные в земле.

Алюмотермическая резкаприменяется для резки металлических конструкций большой массы и высоты. Способ основан на использовании импульсной экзотермической химической реакции сварочного флюса, состоящего из смеси окиси железа и алюминиевого порошка. В результате реакции выделяется кислород и образуется расплав железных шлаков с большим выделением тепла (температура достигает 2800 °С).

Перед этим к заранее определенному  месту резки металлической конструкции  подводят опоку с огнестойким  покрытием для приемки сварочного флюса.

После зажигания порошка  и протекаемой реакции несущая способность конструкции (стального двутавра) снижается или полностью пропадает из-за воздействия высокой температуры, что и обеспечивает ее разрезку.

Условия применения данного  способа следующие:

- для расплавления 1 кг  металлических конструкций необходимо  не менее 2,15 кг сварочного флюса;

- каждая точка конструкции  должна быть покрыта расплавом  железа и шлаков толщиной не  менее 20 мм.

Преимущества способа: не требуются подъемные устройства и вспомогательные средства демонтажа; повышается безопасность работ при  демонтаже металлических конструкций.

Для резки поверхности  площадью 40 см расход материалов на каждую точку следующий: воспламенители - 3 шт.; сварочный флюс - 30 кг; формовочный песок - 40 кг; листовая сталь толщиной 2 мм - 0,7 м (10,9 кг).

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Мансуров И.З., Бромберг А.И. Ломоперерабатывающее оборудование. Обзор. - М.: НИИМАШ, 1982. - 96 с.

2. Вторичные материальные  ресурсы черной металлургии. Справочник  в 2-х т. т.1: Лом и отходы  черных металлов и огнеупорных  материалов / под ред. Хомского  Г.С. - М.: Экономика, 1986. - 229 с.

3. Морозов С.И. Оборудование  для переработки легковесного  лома. - М.: Металлургия, 1982. - 232 с.

4. Справочник по чугунному  литью / под ред. Гиршовича Н.Г. - Л.: Машиностроение, 1978. - 758 с.

5. Высококачественные чугуны  для отливок / под ред. Александрова  Н.Н. - М.: Машиностроение, 1982. - 222 с.

6. Шевелева Л.Н., Метушевская В.И. Качество стали и влияние на него использования лома (по материалам Европейской экономической комиссии ООН) - М.: Машиностроение, 1995. - 176 с.

7. Валеев В.Х., Сомова Ю.В., Авдеева М.В. Разработка способа переработки замасленной окалины прокатного производства / Межрегиональный сб. науч. тр.: Теория и технология металлургического производства. Вып. 7. - Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2007. - С.150-152.

8. Вторичные материальные  ресурсы черной металлургии. Справочник  в 2-х т. т.2: Шлаки, шламы, отходы  обогащения железных и марганцевых  руд, отходы коксохимической промышленности, железный купорос / под ред.  Смирнова Л.А. - М.: Экономика, 1986. - 344 с.

9. Черепанов К.А., Черныш  Г.И., Динельт В.М., Сухарев Ю.И. Утилизация вторичных материальных ресурсов в металлургии. - М.: Металлургия, 1994. - 224 с.

10. Сокуренко А.В., Шеремет В.А., Кекух А.В. Опыт утилизации железосодержащих шламов и вторичной окалины // Сталь. 2006. №1. - С.82-85.