В настоящее время существует проблема смерзаемости коксовой продукции при транспортировке в железнодорожных полувагонах в зимний период года, что связано с повышенным содержанием влаги в коксе. Смерзаемость продукции приводит к увеличению затрат при разгрузке кокса из железнодорожных вагонов [1].
Задачей данной работы является исследование путей снижения смерзаемости металлургического кокса путем нанесения на коксовую продукцию и внутреннюю поверхность железнодорожных полувагонов антипримерзающего средства [2, с.289-294].
Эффективность предполагаемого способа снижения смерзаемости металлургического кокса, уменьшения налипания (намерзания) перевозимого груза к бортам и днищу полувагонов подтверждена при проведении опытно-промышленных испытаний [3].
Для исследования был произведен отбор коксового орешка мокрого (МТ) и сухого (СТ) тушения производства АО «Алтай-Кокс». Были собраны пробы с заданным гранулометрическим составом: содержание фракции 10-25 мм – 85 %, содержание фракции <10 мм – 15 %.
Для снижения смерзаемости кокса при его транспортировке в зимнее время были испытаны антипримерзающие средства: нафталиновая фракция, РНХ-1020 (Марка А), «Antifreezingcoal» [4].
Исследования проводили в формах моделирующих железнодорожные полувагоны, уменьшенные в 100 раз. Размер металлических форм: длина – 140 мм, ширина и высота по 70 мм, объем – 686 см3. Материал форм – Сталь 20.
При проведении испытаний металлургический кокс обрабатывали антипримерзающим средством и доводили массовую долю общей влаги в пробах коксового орешка до заданного значения – 4 % и 6 %. Затем засыпали в металлические формы и помещали в морозильную камеру на 8 часов до полного промерзания всего объема кокса. Температура в морозильной камере минус 12°С. Температура воздуха в помещении, в котором производилось размораживание кокса, составляла плюс (22-25)°С. После окончания эксперимента производили выгрузку кокса из форм и по массе высыпающегося из формы кокса делали оценку действия антипримерзающего средства.
Главными критериями при оценке эффективности действия антипримерзающих средств являются:
- адгезия (примерзаемость) кокса к стенкам и днищу металлической формы;
- смерзаемость объема кокса в форме;
- сложность выгрузки кокса из формы [1].
Результаты испытаний показали на рисунках 1-3.
При загрузке кокса без применения антипримерзающих средств при отрицательных температурах наблюдаются сильная адгезия кокса к металлической поверхности формы, высокая смерзаемость кокса (рис. 1, рис. 2). При выгрузке кокса из металлической формы приходилось прилагать значительные механические воздействия.
Рис. 1. Скорость размораживания кокса сухого тушения без обработки антипримерзающими реагентами
Рис. 2. Скорость размораживания кокса мокрого тушения без обработки антипримерзающими реагентами
Обработка кокса реагентом «Antifreezingcoal» и нафталиновой фракцией на смерзаемость существенного влияния не оказывает. Наблюдаются высокая адгезия кокса к металлической поверхности и смерзаемость кокса по объему формы.
Использование в качестве антипримерзающего средства – РНХ-1020 марка А [5] позволяет снизить адгезию кокса к металлической поверхности, уменьшить смерзаемость кокса и облегчить его выгрузку из форм.
Оптимальные результаты достигнуты при распылении антипримерзающего средства в мелкодисперсном состоянии непосредственно на металлическую поверхность форм и одновременно по всей массе кокса. При этом наблюдаются как низкая адгезия кокса к металлической поверхности форм, так и отсутствие его смерзаемости по объему формы. Обработанный таким образом кокс достаточно легко выгружается из металлической формы.
Рис. 3. Влияние обработки антипримерзающими реагентами на скорость размораживания коксовой продукции
Эффект воздействия антипримерзающего средства заключается в образовании гидрофобной пленки на поверхности частиц кокса, стенках вагонов, а вода вытесняется в отдельную фазу, которая не замерзает или образует непрочный лед. Профилактическое средство РНХ-1020, имеющее в своем составе органические соединения, многоатомные спирты и модифицирующие компоненты, имеет температуру застывания до минус 60°С. Смесь многоатомных спиртов и сложных эфиров при взаимодействии с водой повышает температуру замерзания раствора до минус (40-70)°С в широком интервале концентраций.
Реализация предлагаемого способа обработки металлургического кокса позволит уменьшить его смерзаемость и сократить затраты на выгрузку продукта у потребителя. Профилактическое средство РНХ-1020 является жидким реагентом, его легко можно наносить на поверхность вагонов и кокса через форсунки. Металлургический кокс, обработанный реагентом, не меняет своих физических и химических свойств.
.png&w=640&q=75)
