Спосіб портової перевалки вугілля із залізничного потяга на судна

1. Спосіб портової перевалки вугілля із залізничного потяга на судна, який включає розвантаження піввагонів з вугіллям за допомогою вагоноперекидача, комплектування необхідної марки вугілля і транспортування вугілля по території термінала до причалу, навантаження вугілля судновим навантажувачем на судна, який відрізняється тим, що перевалку вугілля по території порта здійснюють двома функціонуючими незалежно один від одного траспортними потоками за допомогою перевантажувального комплекса, який міс C2 2 (19) 1 3 складів, вантажних фронтів, їх розташуванню і плануванню, а також вимоги до типу, параметрів і кількості необхідних підйомно-транспортних машин і систем керування. Розробка технологічної схеми є ключовим етапом проектування технології, від якої при заданих умовах найбільшою мірою залежить її ефективність. У даний час при транспортуванні вугілля, перевалці з одного виду транспорту на іншій і при його зберіганні відбуваються значні втрати. Зберігання вугілля на відкритих складах підвищує зольність, відбувається його видування, вимивання, самозаймання, від якого щорічно губиться до 7% вугілля, що добувається, а також сильне забруднення прилягаючої території та повітряного басейну. Правильне складування та зберігання вугілля, боротьба з кількісними і якісними втратами є головними завданнями вугільних комплексів. Відомий спосіб перевалки кам'яного вугілля з вагонів залізничного потяга на судно, минаючи склад, шляхом обладнання повного транспортного ланцюга, що з'єднує місце розвантаження вугілля з місцем його навантаження (патент JP 59217530, B65G 63/00, 1984 p.), узятий за прототип. Недолік відомого способу полягає в тому, що для завантаження судна відбирають залізничні потяги з однаковою маркою вугілля, вишиковують (збирають) їх у тупику та після прибуття судна потяги один за одним подають на вагоноперекидач, і з нього вугілля направляють відразу на судно, що незручно з погляду простою залізничного потяга, для якого потрібні запасні колії для нагромадження необхідної кількості вугілля. Ефективність такої схеми завантаження невелика - процес перевалки вугілля епізодичний. В основу розробки поставлене завдання: створення комплексу перевалочних робіт для вивантаження кам'яного вугілля з піввагонів залізничного потяга, його переробці, зберіганню та завантаженню на судна або автотранспорт, що забезпечує безперервність процесу перевантаження при максимальній автоматизації всіх процесів, зберігання якісних природних характеристик вугілля при досягненні високої екологічної безпеки. Технічним результатом є значне поліпшення навколишнього середовища, досягнення максимальної продуктивності, збільшення пропускної здатності термінала, зручність і безпека процесу. Для досягнення зазначеного технічного результату в способі портової перевалки вугілля із залізничного потяга на судна, який включає розвантаження піввагонів з вугіллям за допомогою вагоноперекидача, комплектування необхідної марки вугілля і транспортування вугілля по території термінала до причалу, навантаження вугілля судновим навантажувачем на судна, причому перевалку вугілля по території порта здійснюють двома функціонуючими незалежно один від одного транспортними потоками за допомогою перевантажувального комплекса, який містить дві лінії паралельно розташованих конвеєрів, які сходяться в передатних баштах на різних рівнях з можливістю забезпечення потоку вугілля в різних напрямках водно 91168 4 час, при цьому вугілля у процесі його транспортування піддають дробленню молотковою та валковою дробаркою з регулюванням параметрів дроблення, очищенню від феромагнітних вкраплень стрічковими магнітними сепараторами у дробильному комплексі, причому комплектування вугілля з необхіднім гранулометрічним складом проводять в окремих секціях закритого склада. Крім того, формування транспортних потоків обробленого вугілля здійснюють набором технологічних програм в основній розподільній башті, де сходяться, наприклад, сім основних конвеєрів: два вхідних, два вихідних, та три, пов'язаних із складуванням вугілля. Крім того, у зимовий час вагони із вугіллям обігрівають інфрачервоними газовими пальниками в тепляках у процесі пересування залізничного потяга на вагоноперекидач. Крім того, рециркуляцію злежалого на складі вугілля здійснюють через основну розподільну башту. Крім того, на одній з передатних башт, що обладнана засобами навантаження, здійснюють вивантаження вугілля на автотранспорт. Крім того, навантаження вугілля на судна здійснюють судновими навантажувачами, які обробляють судна по обидва боки пірса. Сукупність технологічних операцій та їх елементів, кількісного складу технологічної лінії, вибір параметрів перевантажувальної техніки та технологічного оснащення, визначення складу та послідовності операцій відрізняють запропонований спосіб перевалки вугілля від відомих. Оригінальність способу полягає в досягненні екологічної безпеки перевалки вугілля для навколишнього середовища при збереженні якісного складу вугілля. Дроблення вугілля з можливістю одержання необхідного гранулометричного складу, очищення від феромагнітних включень, умови зберігання вугілля на складі, здійснення всіх процесів пересипу і транспортування в закритих просторах сприяють збереженню якісних природних характеристик вугілля за рахунок виключення впливу на нього зовнішнього середовища. Оснащення всіх точок пересипу технологічної лінії системами пилопридушення з поверненням вугільного пилу в масив вугілля, що виноситься у закритих просторах, дозволяє уникнути забруднення території водного та повітряного басейнів. Обладнання стрічкових конвеєрів і причальної вежі пробовідбиральними станціями, що працюють в автоматичному режимі, дозволяє вчасно інформувати замовника про якість вантажу. Використання розморожування інфрачервоними газовими пальниками забезпечує збереження рухомого складу, безперервність процесу вивантаження в будь-який час року без зниження продуктивності. Дистанційне керування потоками вугілля з можливістю зміни продуктивності стрічкових конвеєрів залежно від параметрів судна дозволяє забезпечити рівномірність завантаження судна, мінімальні працезатрати і час на здійснення безперебійних вантажно-розвантажувальних робіт. Застосування суднонавантажувальних машин, 5 здатних обробляти судна по обидва боки пірса, підвищує продуктивність навантаження судів. Лазерна система позиціонування суден під час їх швартування забезпечує безпеку судноплавства та гідротехнічних споруджень. За рахунок використання автоматичної системи керування технологічним процесом і мінімальної кількості технологічного персоналу значно знижений людський фактор. Фіг. 1 - технологічна схема. Реалізація способу пояснюється технологічною схемою (фіг.1), яка визначає склад і послідовність операцій технологічного процесу перевантажувальних робіт, а також типи машин і технологічного оснащення. Запропонована технологія перевантажувальних робіт регламентує роботу кожної технологічної лінії окремо. Операції та елементи перевантажувального процесу розділяють на: основні, технологічні, безпосередньо пов'язані з переміщенням вантажу, і допоміжні, що супроводжують технологічному процесу, дії, необхідні за умовами провадження робіт. Кам'яне вугілля надходить на територію термінала в піввагонах залізничним потягом 1 по двох вітках. У зимовий час вугілля примерзає до стінок вагона. Для розморожування його на шляху проходження по території термінала залізничний потяг (довжиною до 30 вагонів) проходить тепляк 2, обладнаний інфрачервоними газовими пальниками, спрямованими на стінки вагонів, що забезпечують так званий «плівковий обігрів» (вугілля відстає від нагрітих стінок). Процес здійснюється у русі протягом до 40хв. залежно від температури навколишнього середовища. Цикл обігріву збігається із продуктивністю вивантаження - до 24 вагонів на годину. Піввагони з вугіллям розвантажують вагоноперекидачами (ST) 3 продуктивністю 24 вагона/годину, що забезпечують безперервність процесу вивантаження в будь-який час року. Тут же передбачені: піднімальний кран, два перекидачі, вагонні ваги, вагонні вібратори (для очищення вагонів), дві дробильно-молоткові машини над бункерними ґратами, два позиціонера (TP) для позиціонування вагонів, гідромолот з дистанційним керуванням, гідравлічні колісні замки, що стопорять потягу будь-якім положенні. За винятком виробленого за участю оператора розчіплювання, процес вивантаження повністю автоматичний. Для наступних операцій потяг перебуває під керуванням позиціонера, який підтягує завантажений вагон у колиску перекидача, одночасно відпускаючи з перекидача спорожнений вагон, і з ним позиціонер зупиняється в кінцевім положенні завантаженого вагона в перекидачі, де він і фіксується. Після відчіплення від завантаженого вагона позиціонер продовжує рух з порожнім вагоном і приєднує його до порожнього потяга, просуваючи останній на довжину одного вагона. Спорожнені вагони блокуються за допомогою колісних замків, позиціонер від'єднується і вертається до завантаженого потяга. Перекидач повертає вагон на 170° для розвантаження, активує вагонний вібратор для зачищення вагона і після цього ставить його в 91168 6 початкове положення. Цикл повторюється. Продуктивність вагоноперекидача до 24 вагонів/годину. Пропускна здатність - 1700т/годину. Вугілля вивантажується в бункер на сталеві фати та зазнає впливу дробильно-молотковою машиною, що розбиває брили вугілля, що злежався, на шматки розміром фракцій до 300мм. Далі з бункера за допомогою віброживильників (VF) 4 вугілля потрапляє на стрічковий конвеєр (ВС) і направляється в дробильний комплекс (CP) 5, постачений зрізною валковою дробаркою (SRC) і магнітними сепараторами (MS), що витягають феромагнітні включення. Валкова дробарка (2 шт.), зі змінними сегментами, що дроблять, забезпечує одержання вугілля необхідного гранулометричного складу. Вихід фракцій із дробарки - не більш 50мм. Продуктивність дробарки - 1800т/годину. Крім того, забезпечена можливість обійти в обхід (байпас) без дроблення через систему лотків і керованих шиберів (заслінок). Конвеєрна система, що зв'язує ділянки розвантаження вагонів, складу та навантаження суден, має всього 12 стрічкових конвеєрів (ВС) 6 загальною довжиною 2,5км, чотири передатні башти (TT) 7 з облицьованими завантажувальними жолобами та системою подвійних лотків (DG) у пилонепроникних кожухах. Облицьовані жолоби достатньої довжини служать для точної конфігурації масового потоку в технологічній лінії конвеєрів. Усі точки пересипу протягом технологічної конвеєрної лінії оснащені системами пилопридушення (DE) з поверненням вугільного пилу в масив вугілля, що виноситься. Причому, усі процеси пересипання, зберігання і транспортування здійснюють у закритих просторах. Для запобігання потрапляння пилу, тобто дрібних часток продукту, що розсіюються з основного потоку в навколишнє середовище, DE передбачені в перевантажувальних пунктах: комплексу вагоноперекидачів, з конвеєрів у дробильно-сортувальний комплекс, з конвеєра на конвеєр, з конвеєра у завантажувальний жолоб, крім того, є установка водного пилопридушення (SSW) у літню пору. Складське приміщення складається із трьох секцій довжиною 91,5м, обладнане портальними реклаймерами 8, електрично зблокованими з усіма розвантажувальними стрічковими конвеєрами. Система автоматичного керування забезпечує оптимальні умови роботи реклаймеров. Визначені основні фактори, що впливають на процес перевалки вугілля зі збереженням його якісних природних характеристик. Правильне складування та зберігання твердого палива, боротьба з кількісними і якісними втратами є головними завданнями вугільних складів. Створені умови збереження характеристик вугілля: природної вологості та гранулометричного складу. Ведеться постійний контроль над температурою. При перевищенні температури залежане на складі вугілля пересипають через головну розподільну башту TT1. Обрана кількість послідовно і паралельно розміщених стрічкових конвеєрів із пропускною здатністю 1800 і 3000т/годину забезпечує одночасне 7 внутрішньопортове переміщення вугілля із ДК через головну розподільну башту (TT-1) у різних напрямках: TT-1 - склад, склад - TT-1 - ТТ-2, ТТ-3 і TT- 4 - на судно, з ВОП через ДК або в обхід його на TT-1 і далі на судно, склад - TT-1 - склад (рециркуляція). Передбачене також вивантаження вугілля з башти ТТ-2 на автотранспорт. На стрічкових конвеєрах і в причальній башті ТТ-4 здійснюють відбір проб за допомогою пробовідбиральних станцій, що працюють в автоматичному режимі. Усі стрічкові конвеєри, що працюють в автоматичному режимі з можливістю регулювання швидкості руху, забезпечені конвеєрними вагами, мають легкоз'ємні укриття з оглядовими люками. Судновий навантажувач (SL) 9 з поворотною стрілою для регулювання місця завантаження забезпечує навантаження суден 10 по обидві сторони причалу, який обладнаний лазерною системою позиціонування суден під час їх швартовання. Матеріал від причального конвеєра через стрічковопетльовий перевантажувач подають у верхню частину суднового навантажувача. Розвантажувальний візок пірсового конвеєра завантажує конвеєрживильник, за допомогою якого направляють матеріал до центру обертання суднового навантажувача. Для розвантаження матеріалу з суднового навантажувача, що переміщається, в трюм балкера, використовують телескопічну завантажувальну тічку. Дистанційне автоматичне керування забезпечує взаємодію механізмів повороту стріли СП і висування скидальної труби, гарантує завантаження судна послідовно шарами уздовж його поздовжньої осі. Рівномірність збільшення осадки судна і своєчасність переміщення його уздовж причалу контролюються автоматично. Судновий навантажувач спроектований на розрахункову продуктивність навантаження 3000 тонн вугілля на годину з можливістю обслуговування суден у діапазоні 12000-120000 дедвейт. Усі частини конструкцій спроектовані і розміщені так, щоб уникнути вторгнення води під час непогоди або проведення чищення, а в місцях за 91168 8 ливання водою передбачена надійна дренажна система. Блокувальні та запобіжні пристрої служать для уникнення затору матеріалу. Передбачена також пожежна сигналізація з виходом на диспетчерський пульт. Електроустаткування частково виконане у вибухозахиснім виконанні (залежно від зон вибухонебезпечності). Усі будівлі обладнані системою пневмопроводів для збирання пилу із застосуванням промислових пилососів. Розроблена конструктивна схема розміщення переробного устаткування, автоматизація всіх операцій дозволяють значно скоротити час перевантаження, уникнути втрати вугілля та, як наслідок, забруднення території водного і повітряного басейнів. Сучасна система керування виробничим процесом забезпечує оперативний обмін інформацією між відправником вантажу, залізницею, портом, морською адміністрацією органами, що контролюють, судновласником і вантажоодержувачем. Спрямована спеціалізація запропонованого перевантажувального комплексу підвищує ефективність робіт: продуктивність праці та інтенсивність обробки транспортних засобів. Розроблений комплекс устаткування, сукупність усіх технологічних операцій дозволяють досягти технічного результату, що випливає із завдання - створення комплексу перевалочних робіт з вивантаження кам'яного вугілля з піввагонів залізничного потягу і завантаженню його на судна, що забезпечує безперервність роботи при максимальній автоматизації всіх процесів, збереження якісних природних характеристик вугілля при досягненні високої екологічної безпеки. У процесі проектування технології, зіставлення варіантів існуючих портових перевантажувальних комплексів з урахуванням спеціалізації перевантаження одного вантажу - кам'яного вугілля, прийнятий оптимальний варіант, технічним показником якого є забезпечення безпечного для екології виробництва, досягнення максимальної продуктивності при збереженні вихідних природних характеристик матеріалу. 9 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 91168 Підписне 10 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601