Спосіб відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися

Спосіб відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися, при вивантаженні з металевої ємності, який включає руйнування суцільності матеріалів, 3 35424 циркулює, чим досягається температура середовища 350°С. Надалі ця газоповітряна суміш подається ексгаустером до камер гаражу, де розподіляється по трубах для нагрівання матеріалів, що змерзлися, крізь стінки та підлогу вагону і верхню площину матеріалу. Для захисту самого вагону та його обладнання температуру розморожування встановлюють не більше 130°С, а також зрошують водою деталі та вузли вагону. Теплова енергія конвективним способом надходить до матеріалів, що знаходяться у вагоні. Внаслідок фазового перетворення льоду в рідину, руйнується суцільність матеріалів, що змерзлися й відновлюється їхня сипучість. Розморожені таким чином матеріали розвантажують грейфером, вагоноперекидачем або іншим способом. Основним недоліком відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися, з використанням фазового переходу льоду, що знаходиться в матеріалах із застосуванням конвективного теплового обміну, є низький коефіцієнт корисної дії використання теплової енергії у камерах гаража, тобто: - втрати теплової енергії в навколишнє середовище становить 22%; - втрати теплової енергії на нагрівання та випаровування води для охолодження деталей та вузлів вагона - 40%; - тривалий час розморожування - до 12 годин та більше внаслідок нерівномірного розповсюдження температурі в усьому об'єму матеріалу; - затрати часу на ви вантаження матеріалів із металевих ємностей після розморожування; велика металоємність гаражів, та енергоємність процесу розморожування; - значні викиди продуктів згоряння в атмосферу. В основу корисної моделі поставлена задача інтенсифікації процесу відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися при одночасному зниженні енергозатрат та підвищення екологічності процесу. Технічний результат полягає в оптимізації енергонавантаження та прискоренні розморожування й вивантажування матеріалу. Для досягнення вказаного вище технічного результату в способі відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися, який включає руйнування суцільності матеріалів під впливом енергонавантаження та вивантаження матеріалів з відновленою сипучістю з металевої ємності, енергонавантаження здійснюють за рахунок підводу до матеріалу енергії мікрохвильового електромагнітного поля через відкриту поверхню металевої ємності в агрегатному стані льоду, який міститься в змерзлих матеріалах з можливістю регулювання потужності та проміжків часу дії випромінювання мікрохвильової енергії в залежності від ступеня змерзання і виду матеріалу. Руйнування суцільності зовнішнього шару матеріалів, що змерзлися, відбувається на глибині проникнення електромагнітного поля без фазового перетворення льоду на рідину. 4 Одночасно матеріали з відновленою сипучістю шар за шаром розвантажується під впливом гравітаційних сил, причому кут нахилу металевої ємності має бути більшим ніж кут природного укосу матеріалу з відновленою сипучістю і регулюється відповідним положенням вагоноперекидача. Джерелом енергії мікрохвильового електромагнітного поля можуть бути генератори, які за допомогою магнетронів, клістронів, платинотронів або інших електронних приладів, перетворюють електричну енергію промислової частоти в енергію мікрохвильових безперервних коливань. Рівень потужності підведеної мікрохвильової енергії та тривалість її впливу на матеріали, що змерзлися, визначають емпірично для кожного конкретного випадку, виходячи з фізико-хімічних властивостей матеріалів, степеню їх змерзання. Корисна модель, яка пропонується, відповідає умові "промислова застосовність", оскільки здійснюється з використанням відомих засобів виробництва й існуючих те хнологій і може бути використана для поновлення сипучості широкого кола матеріалів і пояснюється конкретним прикладом виконання, який, проте, не є єдино можливим, але наочно демонструє можливість досягнення даною сукупністю ознак технічного результату. Як приклад розглянемо експериментальні результати з використанням пропонованого способу відновлення сипучості замороженого рудного концентрату Криворізького родовища на макеті залізничного вагону об'ємом 2,16куб. Дм. В макеті вагону при температури мінус 12,5°С повністю був заморожений рудний концентрат з кількістю вологи 7% та масою 2кг. При підводі до концентрату через відкриту поверхню вагону мікрохвильової енергії, яка мала щільність потужності 8,4x10-2кВт/дм 2, вже через 5 секунд з нахиленої під кутом 50° поверхні почалося зсипання рудного концентрату, який через 32 секунди повністю висипався з макету вагону. Сипучість концентрату відновлювалась поступово ї зсування його з макету вагона відбувалось прошарками. При цьому температура рудного концентрату не перевищувала 0°С. Тобто відновлення сипучості концентрату, що змерзся, відбулось за рахунок руйнування кристалів льоду, який не встиг перетворитися в рідину. Таким чином, питомі витрати мікрохвильової енергії становлять 0,94 Вт*ч/кг, а інтенсивність дорівнює 75,4Вт/(т*°С). Використовуючи експериментальні результати та дані ВАТ "ММК ім..Ілліча" по розморожуванню концентрату в тепляках протягом трьох зимових місяців, розрахунковий економічний ефект за рахунок зниження витрат природного газу в розмірі 5400,0тис.м 3 та електроенергії 378кВт/ч дорівнює 2,33млн. Грн.. за цінами 2007р. Таким чином, відновлення сипучості матеріалів, що змерзлися, за допомогою мікрохвильового випромінювання електромагнітного поля дозволяє значно підвищити ефективність процесу, його екологічність, та знизити витрати природного газу. 5 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 35424 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601