СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ БИТУМНЫХ КРОВЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
METHOD TO PROCESS BITUMEN ROOF MATERIALS

Изобретение относится к области строительства и, в частности, к утилизации и восстановлению битумно содержащих кровельных покрытий, и может найти применение при их переработке и получению обновленных материалов, содержащих битум.
Известен способ извлечения битума из кровельных материалов, предусматривающий измельчение кровельного материала, его помещение в резервуар с нагретым битумрастворяющим веществом, растворение битума и отделение твердых фракций, при этом операции измельчения, растворения и отделения осуществляют одновременно и непрерывно в среде текущего растворителя, циркулирующего в замкнутом технологическом цикле, включающем его испарение из конечного продукта и последующую конденсацию (см. МПК B03B 9/02 описание изобретения к патенту №2117532 Российской Федерации, опубл. 20.08.1998 г.).
Недостатком известного способа являются ограниченные технологические возможности, позволяющие только выделять битум из обработанных кровельных материалов, исключая при этом получение восстановленных кровельных материалов.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является способ переработки битумных кровельных материалов, включающий их предварительную нарезку, подачу в камеру измельчения тупыми ножами, сортировку измельченного материала на битумный порошок и битуминизированный картон, при этом на стадии измельчения в него вводят воду в количестве 1-15% от массы перерабатываемого материала и создают мелкокапельный туман за счет высокоскоростного вращения ножей, который обволакивает дробимый материал, исключая его налипание на внутренние поверхности камеры измельчителя, улавливают образующийся пылевидный битум, который вместе с битумным порошком подвергают переплавке одновременно с его дегидротацией (см. МПК B29C 9/12, описание изобретения к патенту №2251456 Российской Федерации, опубл. 10.05.2005 г.) - ближайший аналог.
Недостатком известного способа является высокая трудоемкость, обусловленная многостадийностью, большим расходом энергии на дегидрацию разделением отходов на фракции с их последующим раздельным использованием.
Техническим результатом заявляемого технического решения является снижение трудоемкости и уменьшение энергетических затрат на переработку кровельных материалов.
Сущность технического решения заключается в том, что в способе переработки битумных кровельных материалов, включающем их предварительную нарезку, подачу в камеру измельчения, измельчение и выгрузку готовой битумной массы, измельчение осуществляют в двух камерах предварительного и мелкого измельчения, при этом обеспечивают поступательное движение измельчаемого материала из одной камеры в другую и одновременный нагрев в камере предварительного измельчения путем изменения скорости вращения режущих органов в ней, а окончательный нагрев измельчаемого материала до температуры плавления и испарения влаги осуществляют в камере мелкого измельчения при температуре 140°-160°С за счет изменения скорости вращения режущего органа в ней.
В отличие от известных способов, заявляемый способ позволяет осуществить непрерывный технологический процесс переработки отходов за счет измельчения их в двух камерах и обеспечения поступательного движения измельчаемого материала из одной камеры в другую с его одновременным нагревом в камере предварительного измельчения путем изменения скорости вращения режущих органов в ней, в результате чего в полной мере используется эффект перехода кинетической энергии в тепло за счет увеличения трения материала о режущие поверхности. Таким образом, способ не требует использования каких-либо нагревательных устройств и позволяет создать высокотехнологичное оборудование для его осуществления. Окончательный нагрев измельченного материала до температуры плавления и испарения влаги, который осуществляют в камере мелкого измельчения при температуре 140°-160°С за счет изменения скорости вращения режущего органа в ней, позволяет получить качественную дисперсную битумную массу, используемую для приготовления различных материалов на битумной основе.
Предлагаемый способ поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена установка для реализации способа.
Способ переработки битумных кровельных материалов осуществляется следующим образом. Отходы битумного материала 1 поступают в приемную воронку 2 и далее в рабочую камеру, которая состоит из камеры 3 предварительного и камеры 4 тонкого измельчения. Режущие органы в камере 3 выполнены в виде двух вращающихся шнеков 5, а в камере 4 они выполнены в виде двух ножевых дисков: неподвижного 6 и вращающийся 7, при этом диск 6 установлен с зазором 8 величиной 1,0-3,0 мм по отношению к вращающемуся диску 7. Отходы, поступив через воронку в камеру 3 захватываются вращающимися шнеками 5, перемещаются вдоль стенок камеры 3 и за счет их трения по отношению друг другу возникает тепло, которое при скорости вращения 30 оборотов в минуту может составлять 50°С, а при скорости 60 оборотов в минуту достигать температуры 60°С. Из камеры 3 предварительно измельченные отходы поступают в камеру 4 через отверстия 9, выполненные в неподвижном диске 6 и попадают в зазор 8. Благодаря тому, что рабочие поверхности дисков 6 и 7 выполнены ножевыми, происходит тонкое измельчение материалов. Температуру нагрева в камере 4 увеличивают путем изменения скорости вращения диска 7, которая достигает значения 140°С при скорости вращения диска 7 1500 оборотов в минуту и значения 160°С при скорости 3000 оборотов в минуту. На стадии этого окончательного нагрева происходит выпаривание влаги из измельченной битумной массы.
Вращение двух шнеков 5 в камере 3 осуществляют с помощью привода 10, в качестве которого используют, например, электродвигатель марки 4А1126У с червячным редуктором 11, а в качестве привода 12 для вращения диска 7 используют, например, электродвигатель марки 4А1602У.
В процессе измельчения в заявляемом способе кровельные битумные отходы находятся в замкнутом пространстве, не пылят и не разлетаются. Способ не требует использования каких-либо интенсификационных добавок.
Способ позволяет две стадии процесса: измельчение и нагрев осуществлять одномоментно и эффективно, используя в качестве исходного материала как высоковязкие, так и адгезионные битумные отходы.
Битумная масса, полученная предлагаемым способом может использоваться для приготовления битумных мастик, покровного слоя при производстве рулонных кровельных материалов. При этом хорошо измельченные и равномерно распределенные в битумной массе волокна основы, например, картон, стеклоткань, стеклохолст, полиэфирный холст, армируют битумную массу и придают ей новые свойства, а именно: повышают прочность, уменьшают растрескивание, увеличивают теплостойкость.