Утилизация железобетонных шпал
10 мая 2013 г.
Ежегодно при разборке, реконструкции и ремонте железнодорожных путей образуется огромное количество отслуживших свой срок железобетонных шпал, которые скапливаются на предприятиях путевого комплекса ОАО «РЖД». Между тем их можно переработать в щебень для последующего повторного использования в фундаментных и ландшафтных работах, для создания временных дорог и т.д. Образующийся после переработки очищенный лом арматурной стали найдет применение в металлургической промышленности.
ООО «Ресайклинговые инновационные технологии» разработало комплекс утилизации железобетонных шпал КУШ-40 (см. рисунок), позволивший перерабатывать столь специфический по своим прочностным характеристикам и составу материал.
По инвестиционному проекту 2008 г. «Внедрение ресурсосберегающих технологий на железнодорожном транспорте» предусмотрена установка трех комплексов КУШ-40, в том числе в ОПМС-1 (станция Решетниково), ПМС-28 (станция Горы) Октябрьской дирекции по ремонту пути «Путьрем», в ПМС-102 (станция Узловая) Московской дирекции по ремонту пути.
КУШ-40 может быть применен в местах массового складирования старогодных железнодорожных шпал. Устройство входит в состав системы управления отходами по замкнутому циклу, позволяет полностью утилизировать шпалы, которые в естественных условиях практически не разлагаются.
Комплекс может располагаться в непосредственной близости к населенным пунктам, так как отличается низким уровнем шума и пыли и отсутствием вредных выбросов. Кроме того, ООО «Ресайклинговые инновационные технологии» поставляет дополнительное оборудование, которое может снизить уровень пыли практически до нуля.
Конструкция КУШ-40 также позволяет успешно использовать его в коммунальном хозяйстве для утилизации железобетонных изделий размером до 340x900x2700 мм.
Комплекс может быть выполнен, в частности, в виде стационарной технологической линии.
Технологическая линия КУШ-40 успешно эксплуатируется с 2005 г. на железнодорожной станции Фаустово (ОПМС-ЮЗ) Московской дороги.
Комплекс КУШ-40 состоит из следующих частей:
Процесс дробления железобетонных шпал представляет собой систему технологических операций и включает:
Железнодорожные шпалы принимаются к дроблению без предварительной подготовки, что позволяет утилизировать их целиком, без разделения на части. Это достигается конструктивным расположением элементов КУШ-40. В частности, ноу-хау является расположение щековой дробильной установки на высоте 2 м на специально сконструированной и изготовленной для этой цели опорно-фундаментной ферме. На ней установлены приемный и выходной лотки, позволяющие дробить две шпалы в щебень одновременно и выделять металлические изделия (арматуру).
КУШ-40 работает следующим образом. Бывшие в употреблении и отслужившие свой срок железобетонные шпалы доставляются погрузчиком или платформой в зону действия манипулятора. При помощи манипулятора шпалы подаются в приемный лоток, по которому под действием силы тяжести поступают в дробильную установку. Там они измельчаются щековой дробилкой. Под действием сложного движения рифленой плиты в дробильной установке происходит разрушение бетонной массы шпалы в щебень и отделение металлических изделий (арматуры) от бетона. Щебень с арматурой поступает по выходному лотку на разгрузочный транспортер, который подает щебень на промежуточный транспортер. В конце разгрузочного транспортера установлен железоотделитель, который удаляет арматуру и другие металлические предметы из раздробленной массы.
Очищенный щебень по боковому транспортеру поступает на виброгрохот, где разделяется на три фракции (0—5 мм, 5—20 мм, 20— 40 мм) и поступает в бункер с тремя отсеками, к которым подводятся отвальные транспортеры. Раздробленная масса (щебень) размерами более 40 мм, не прошедшая через сита грохота, скатывается в приемный лоток второй дробильной установки. Раздробленный во второй дробильной установке щебень через выходной лоток и возвратный транспортер повторно поступает на сортировку в виброгрохот, где разделяется на три фракции и поступает в бункер. Тем самым образуется замкнутый цикл сортировки и дробления разрушенной бетонной массы шпалы.
Разделенный на фракции щебень поступает в отвалы, откуда щебень и металл погрузчиком подаются к месту постоянного складирования. Далее щебень и металл погрузчиком отгружаются потребителю.
Использование КУШ-40 позволило отказаться от затрат на выделение земельных участков для складирования отслуживших свой срок железобетонных шпал, а также вернуть в производственно-хозяйственный цикл до 90 % отходов в виде строительного щебня и очищенного лома арматурной стали.
За сутки в течение трех рабочих смен перерабатывается 960 шпал. Получаемый щебень трех фракций соответствует государственным стандартам РФ, что позволяет применять его в дальнейшем в дорожном строительстве, а также для приготовления бетонных смесей различного назначения. Щебень фракций 0—5 мм содержит до 20 % несвязанного цемента, что значительного повышает прочность бетонных смесей при использовании его в качестве наполнителя. Фракция 0—5 мм также применяется при производстве пенобетонных стеновых блоков высокой прочности.
Арматурная сталь, получаемая от переработки железобетонных шпал, отличается малым количеством посторонних включений (остатки бетона — менее 1 %), поэтому ее можно использовать в металлургической промышленности практически без подготовки. Отделяемая арматура — прутки длиной 2700 мм диаметром 15 мм или пучок прутков длиной 2700 мм диаметром 3 мм.
Технические характеристика КУШ-40
Производительность, шт/ч |
40 |
Крупность готового продукта, мм |
....0—5, 5—20, 20—40 |
Напряжение, В |
380 |
Частота тока, Гц |
50 |
Потребляемая мощность, кВт |
160 |
Размер площадки под оборудование, м |
20x30 |
Размер площадки под комплекс, м |
70x70 |
Реализация и внедрение типовой технологии позволит перевести переработку железобетонных шпал на качественно новый, экологически безопасный уровень, сократить расходы на складирование и полностью решить проблему с их утилизацией на всей сети железных дорог России.
Экономический эффект от эксплуатации КУШ-40 выражается в снижении затрат на приобретение щебня. Также учтены дополнительные доходы от продажи лома арматурной стали, получаемого при дроблении железобетонных шпал.
Основные показатели инвестиционного проекта следующие: