Засіб для запобігання змерзання та примерзання сипучих матеріалів

Изобретение относится к средствам профилактики для защиты влажных сыпучих материалов от смерзания в массе и примерзання к поверхности транспортных средств и может быть использовано в угольной, горнодобывающей, цементной, металлургической и других отраслях промышленности при хранении и транспортировании насыпных грузов в усло виях низких температур, а также для обработки дорог с целью предупреждения их обледенения. Известно средство для предотвращения смерзания и примерзання сыпучих материалов, содержащее смесь солей сульфата натрия, хлористого натрия, тиосульфата натрия, едкого натра, нитрозодифениламина (Авт. св. №1158566, кл. C09K3/18). Недостатком аналога является то, что соли натрия, находящиеся в большом количестве в предлагаемом средстве, способствуют разрушению футеровки доменных печей и неблагоприятно влияют на доменный процесс. Известно также средство для обработки рабочих поверхностей транспортных емкостей, включающее продукты нефтепереработки и автоконсервант порогов "мовиль" (Авт. св. №1620466, кл. C09K3/18, опубл. Бюл. №2, 1991). Недостатком аналога является то, что он содержит продукты нефтепереработки, которые представляют опасность, т.к. они горючи и при ремонте транспортных средств воспламеняются. Наиболее близким к заявляемому является средство для предотвращения смерзания, содержащее сухой остаток, золу, формиат натрия, полиспирты, получившие название пластификатор формиатно-спиртовой (ТУ 84 1067 - 85, 01.12.85). Недостатками этого средства является. то, что при температуре ниже -10 - 15°C состав загустевает, тем самым сужается область его применения. Для приведения состава в жидкое состояние необходимо подогреть его паром, что является дорогостоящим мероприятием. Кроме того, при длительном хранении зола и сухой остаток оседают на дне емкости и затрудняют выпуск средства через отверстия и трубки. Для поддержания однородности средство необходимо постоянно механически перемешивать, что ведет к дополнительным затратам. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования средства для предотвращения смерзания и примерзання к поверхности влажных сыпучих материалов таким образом, чтобы предлагаемое средство сохраняло свою текучесть при низких температурах воздуха. В отличие от прототипа в заявляемое средство вводят щелочные стоки производства капролактаме, которые обеспечивают незагустевание состава в широком диапазоне низких температур. Техническая эффективность изобретения заключается в исключении материальных, энергетических и тр удовых затрат на подогрев и перемешивание средства при низких температурах воздуха. Потребительская эффективность при использовании изобретения заключается в снижении стоимости средства за счет меньшей стоимости компонентов, вводимых в состав смеси. Поставленная задача решается тем, что средство для предотвращения смерзания и примерзання сыпучих материалов, включающее формиат натрия, полиспирты, золу и сухой остаток, согласно изобретению оно дополнительно содержит щелочные стоки производства капролактаме при следующем соотношении компонентов, мас.%: Полиспирты 4-8 Зола 15 - 19 Формиат натрия 17 - 22 Сухой остаток 25 - 30 Щелочные стоки производства капролактама 10 - 18 Вода Остальное Изобретение осуществляется следующим образом. Для получения средства в известный состав (по прототипу) вводят щелочные стоки производства капролактама, добавляют воду, после чего смесь тщательно перемешивают. В связи с тем, что плотность щелочных стоков производства капролактаме равна 1200кг/м 3, а пластификатора формиатно-спиртового 1000кг/м 3, общая плотность средства после смешивания возрастает и равняется 1030 1050кг/м 3. Зола и сухой остаток более равномерно распределяются по высоте, не скапливаясь на дне емкости. При низких температурах не происходит загустевания состава: т.к. температура замерзания пластификатора и ЩСПК примерно одинакова и равна -25 - 28°C. Наличие в составе средства щелочных стоков производства капролактаме благоприятна сказывается на процесс плавления железной руды. Время спекания агломерата при этом уменьшается, а концентрация примесей в газовых выбросах не увеличивается (Заключение Института черной металлургии ММ СССР от 22.12.89), Кроме того, стоимость щелочных стоков производства капролактама в 2 - 3 раза ниже стоимости пластификатора формиатно-спиртового. Содержание щелочных стоков производства капролактама 10 - 18% в предлагаемом составе является оптимальным. При содержании их менее 10% уменьшается плотность состава, что приводит к накоплению взвесей на дне емкости и загустеванию средства. Увеличение содержания щелочных стоков капролактама более 18% ведет к повышению щелочности состава (pH9), что вызывает коррозию металла. Пример. Берут стеклянную пробирку диаметром d = 10мм, и высотой l = 22мм и заполняют ее смесью, содержащей 6,0% полиспиртов, 17% золы, 20% сухого остатка, 27% формиата натрия, 18% щелочных стоков производства капролактама (ЩСПК) и 12% воды. Смесь перемешивают и дают отстояться в течение 24 часов, после чего определяют отношение l/l0 высоты смеси (lсм) к высоте осадка (l 0см), образовавшегося на дне пробирки. Затем смесь снова перемешивают, ставят в морозильную камеру при температуре ниже -30°C и определяют температуру замерзания смеси, которая составляет -26°C. Результаты измерений для других соотношений компонентов в смеси средства для предотвращения смерзания и примерзання сыпучих материалов приведены в табл.1. Полиспирты и формиат натрия являются составной частью пластификатора формиатно-спиртового и они значительно влияют на температуру замерзания смеси. Снижение содержания полиспиртов менее 4,0%, а формиата натрия менее 17,0% повышают температур у замерзания до 14 - 15°C, что не удовле творяет требованиям производства. Повышение же содержания полиспиртов выше 8%, и формиата натрия свыше 22%, с одной стороны, понижают температуру замерзания смеси до -26 ... -27°C, а с другой повышают ее стоимость и вызывают более интенсивную коррозию металла (за счет увеличения содержания формиата натрия). Поэтому содержание полиспиртов в смеси 4 - 8%, а формиата натрия 17 - 28% является оптимальным. Для нанесения состава на поверхность дороги, емкости, руды, используется стандартное оборудование, например, форсунки. Пример. При t° окружающего воздуха ниже - 5 - 30°C обрабатывали внутренние поверхности полых параллелепипедов размером 30 ´ 30 ´ 30мм, выполненных из листового железа, без верхнего и нижнего оснований смесью различных составов (один по прототипу, другой по предлагаемому изобретению), загружали в них материал, железную р уду, которую тоже обрабатывали этим же составом из расчета влажности руды 10%. Затем образцы выдерживали в течение 6 - 8 часов в морозильной камере при температуре - 5 - -30°C, после чего железную руду из параллелепипедов выдавливали путем одноосного сжатия и определяли прочность примерзання ее к металлической поверхности. Вытолкнутые кубики раздавливали на прессе и определяли предельное сопротивление сжатию материала в массе смерзшейся железной руды. Результаты испытаний приведены в табл.2. Как видно из данных, приведенных в таблице, величина примерзання к металлической поверхности и смерзания железной руды при использовании предлагаемого средства при температуре окружающего воздуха -20 -25°C в 3 - 8 раз меньше, чем в прототипе. При температуре окружающего воздуха выше - 15°C обработанная предлагаемым средством железная руда не смерзается и не примерзает к металлическим поверхностям. В результате испытаний установлено, что предлагаемое средство не загустевает и обеспечивает несмерзаемость и непримерзание железной руды к поверхностям при температуре наружного воздуха до - 25°C.