173806. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gumihulladékok, különösen elhasználódott gépjárműabroncsok megsemmisítésére alkotóelemeiknek ipari újrafelhasználásával
3 173806 4 A gumiipar - ellentétben a papír-, a textil-, a fém- és sok más egyéb iparral - nyűt hatásláncú, azaz a feleslegessé vált hulladékanyagok nem vezethetők vissza a termelési folyamatba nyersanyagként. A gumihulladék széleskörű megsemmisítése elsősorban azért nem megoldott, mert az alkalmazható ismert módszerek beruházási igénye a társadalom teherbíróképességével általában nincs összhangban. A cél tehát olyan eljárás létrehozása, amellyel a keletkezett gumihulladék megsemmisítése gazdaságosan, lényegében beruházási ráfordítások nélkül megoldható, ugyanakkor a gumiban levő értékes alkotóelemeket az ipari termelés folyamatába hasznos módon lehet juttatni. A találmány lényegét az a felismerés képezi, hogy a nyersvasgyártás során a nagyolvasztóban lezajló kémiai és fizikai folyamatok alkalmasak a gumihulladék lebontására is, és a gumihulladékból a pirolitikus bomlás során keletkező anyagok lényegében azonosak a nagyolvasztóba beadagolt és ott jelenlevő anyagokkal, ezért a gumihulladék beadagolása a vasgyártási folyamatot nem zavarja. A találmány szerinti megoldással a gumihulladékok, különösen az elhasználódott gépjárműabroncsok megsemmisítésére olyan eljárást hoztunk létre, amelynek során a gumihulladékot a nagyolvasztó betétanyagához hozzákeverjük és azzal együtt a nagyolvasztóba adagoljuk. A gumihulladék ezt követően a nagyolvasztóban lezajló folyamatban összetevőként résztvesz, alkotóelemeire bomlik és a későbbiekben leírt módon a nyersvas gyártást kedvezően befolyásolja. A gumihulladék beadagolásának és a nagyolvasztóban való egyenletes haladásának elősegítése céljából előnyös, ha a hozzákeverést megelőzően a gumihulladékot mechanikai úton felaprítjuk. Az aprított darabok súlyának célszerűen 2 kg alatt, előnyösen 0,3-1 kg között van. Tekintettel arra, hogy a nagyolvasztóban a gumihulladékból mintegy 40-60 súly/o mennyiségben szén keletkezik, amely a kokszmennyiséghez hozzáadódik, lehetőség nyílik arra, hogy a betétanyag koksztartalmát és/vagy a kohóba adagolt fűtőolaj mennyiségét a széntartalommal ekvivalens mennyiségben csökkentsük. Az eljárás egyik célszerű megvalósítási módja szerint a gumihulladékból éghető torokgáz fűtőértékének arányában csökkentjük a nagyolvasztó léghevítőjéhez felhasznált fűtőgáz mennyiségét. A nyersvasgyártás folyamatának zavartalan fenntartása érdekében a betétanyaghoz hozzákevert gumihulladék mennyiségét a termelt nyersvas mennyiségére vonatkoztatva legfeljebb 20súly%-os értéken tartjuk. A nagyolvasztóba adagolható gumihulladék aránya nagymértékben függ a felhasznált vasérc minőségétől, valamint a betétanyag összetevőitől, és a megjelölt határon belüli optimális értékét kísérletileg kell meghatározni. A találmány szerinti eljárás előnye, hogy a gumihulladék visszakerül a termelési folyamatba, a nagyolvasztó üzemeltetését gazdaságosabbá, ugyanakkor külön beruházást nem igényel. A vaskohók az ipari országokban területileg elszórtan helyezkednek el, ezért a gumihulladék begyűjtését csak viszonylag kisebb területre (egy-egy vaskohó körzetére) kell megszervezni, ami a szállítási és a tárolási költségeket csökkenti. Tekintettel arra, hogy a nyersvasgyártás mennyisége mindenhol lényegesen meghaladja a gumigyártásét, a nyersvasra számított átlagos 10súly% mennyiségű gumihulladék olyan volument képvisel, amelynél nagyobb mennyiségű hulladék keletkezésére nem lehet számolni. Ez azt is jelenti, hogy a meglevő vaskohók minden járulékos beruházás nélkül képesek az összes keletkező gumihulladék megsemmisítésére. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával tehát a gumihulladékok által okozott környezetszennyezési problémák egyszerűen, ugyanakkor gazdaságosan megoldhatók. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán és rajz alapján ismertetjük részletesebben. A gumihulladékot begyűjtés után szállításra előkészítjük. Az előkészítés mechanikus darabolásból áll, amelynek során a gumihulladékból mintegy 0,3 és 1 kp súlyú darabok lesznek. Az aprítás után a gumihulladék kedvezőbb térfogatkihasználással a nagyolvasztóhoz szállítható. A nagyolvasztóhoz szállított felaprított gumihulladékot a kohómű elegyteréhez visszük és ott lerakjuk. Ezt követően a gumihulladék a nagyolvasztó elegyelőkészítő berendezésébe kerül, és feldolgozása már külön munkafolyamatot nem igényel. Az elegyítő berendezésben készítik a betét anyagát. Az elegyítés során a gumihulladék a többi elegy összetevőhöz keveredik. Az elegy adagolása a nagyolvasztó szabályos munkafolyamatához tartozik. Ennek során a betétanyaghoz kevert gumihulladék is az elegy többi alkotójával együtt a nagyolvasztó zárt terébe kerül. A kohó munkaterének kezdeti szakaszát képező 1 torokszinten a gumihulladék a betét többi alkotójával együtt felmelegszik, és 200-300 °C hőmérsékleten megkezdődik a hulladék pirolitikus bomlása. Ez a folyamat a 2 aknában folytatódik, és mire a betétanyag az 500—700 °C hőmérsékletet eléri, a gumihulladék elbomlása befejeződik. A gumihulladékból keletkező bomlástermékek gépjárműabroncsok esetében általában a következők: acél, szén, különböző szénhidrogének, főleg metán, széndioxid, szénmonoxid, hidrogén és kénhidrogén. A gáznemű összetevők a nagyolvasztó torokgázához csatlakozva, azzal együtt hagyják el a gázvezetéken a nagyolvasztót. A bennmaradó szilárd összetevők az eleggyel továbbhaladnak és résztvesznek a kohászati folyamatban. Az acél összetevő szenet vesz fel, megolvad és nyersvassá alakul, és a többi nyersvassal együtt a 3 olvasztási zónából a 4 medencébe jut. A gumihulladékból keletkező szén a kokszhoz hasonlóan résztvesz a vasérc redukálásában, miközben hőenergia szabadul fel. A nagyolvasztóban lezajló folyamatra vonatkozó mennyiségi arányokat - gumihulladék hozzáadagolása mellett és anélkül — az alábbiakban ismertetjük: 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
