Рисунок 1 – Хоппер без предварительной зачистки: а) перед загрузкой и б) после выгрузки окатышей. Дополнительно выгрузилось 1,5 т намерзшего груза. Вагон с самым значительным обрушением в углах около люков и на рассекателях.

Обработка хопперов на ФОК

Для проведения тестовых испытаний была изготовлена и поставлена заказчику опытная партия противоморозного реагента «Полипласт ТД 024.012.ПС».

В ходе проведения тестовых испытаний на обработку 32 хопперов израсходовано 890 литров реагента. Таким образом на обработку одного хоппера израсходовано в среднем 28 литров реагента.

Выгрузка хопперов в ДЦ

Состав с опытной партией обработанных хопперов прибыл на станцию разгрузки через 24 часа. Под выгрузку были поставлены 30 обработанных реагентом хопперов.

Помимо этого, перед загрузкой и после выгрузки хопперов проводилась фото-фиксация состояния внутренних поверхностей вагонов.

После визуального контроля (см. Рисунок 1), который подтверждается взвешиванием хопперов до обработки и после выгрузки можно сделать следующие выводы:

• На 24 хопперах из 30 обработка реагентом дала положительный эффект.
• На 7-ми зачищенных и обработанных реагентом намерзания окатышей на металл обработанных вагонов не зафиксировано. Визуально хопперы стали чище, ушли остаточные количества пыли на торцевых стенках.
• Отрицательное изменение веса 17-ти не зачищенных и обработанных реагентом хопперов и визуальный осмотр подтверждают, что обработка хопперов реагентом способствовала удалению части уже намерзшего груза.

По результатам тестовых испытаний для отслеживания эффективности работы жидкого противоморозного реагента принято решение провести продолжительные опытно-промышленные испытания в следующем зимнем периоде продолжительностью не менее двух недель, изучить работу реагента при таких погодных условиях, как снег, дождь, мороз (температура -10 … -20 °С). Заказчиком ведется работа по проектированию участка автоматической обработки хопперов жидким ПМ-реагентом.

Методика проверки эффективности реагентов для профилактики примерзания окатышей

Оценку эффективности жидких составов для обработки окатышевозов проводили путем определения количества примерзших к стенкам металлической ячейки зерен возврата после выдержки при отрицательной температуре в течение продолжительного времени (более 24 часов).

Для моделирования процесса загрузки окатышей в окатышевозы были использованы металлические формы для изготовления контрольных образцов бетона. Формы ополаскивали холодной проточной водой после чего охлаждали в морозильной камере при средней температуре –20 °С. Охлажденные формы извлекали из морозильной камеры и кистью обрабатывали стенки противоморозным реагентом, после чего в них помещали равные порции (500 граммов) зерен возврата (фракции 2÷3 мм) нагретого до температуры 90 °С. Затем формы вновь помещали в морозильную камеру при средней температуре –20 °С на 48 часов.

Внутренние поверхности ячеек после опрокидывания: а) ячейки без обработки, б) ячейки обработаны «Полипласт ТД 024.012.ПМ»

На основании полученных экспериментальных данных был выбран жидкий противоморозный реагент «Полипласт ТД 024.012.ПС» с расходом – 30-50 литров на вагон.

Результаты работы противоморозных реагентов в лабораторных условиях были продемонстрированы представителям заказчика, после чего данные составы были рекомендованы для проведения тестовых промышленных испытаний.

Методика проверки эффективности реагентов для профилактики смерзания концентрата

Оценку эффективности работы противоморозного реагента для обработки концентрата проводили путем определения величины смерзаемости образца материала, подвергнутого выдержке при отрицательной температуре в течение продолжительного времени (более 24 часов).

Для моделирования процесса смерзания концентрата порцию обработанного реагентом материала помещали в пресс-форму и с помощью гидравлического пресса осуществляли сжатие для создания устойчивой формы брикета. Затем сформированные образцы помещали в морозильную камеру (-20°С) на 48 часов.

Испытания брикетов на сжатие проводили на испытательной машине ПМ-МГ4. Сжатие проводили после выдержки брикета при комнатной температуре в течение 2 минут. По величине разрушающей нагрузки на образцы делался вывод об эффективности работы противоморозного реагента.

Испытания эффективности проводились при расходе реагентов от 1 до 5 кг на тонну концентрата. В качестве порогового значения для определения эффективности работы сухих противоморозных реагентов было принято значение 30% от разрушающей нагрузки на образец концентрата без обработки.

На основании полученных экспериментальных данных были отобраны два состава сухих противоморозных реагент и определены их оптимальные нормативные расходы:

- расход сухого реагента ТД 049.129.ПС – 1-3 кг на тонну концентрата;

- расход сухого реагента ТД 049.174.ПС – 3-5 кг на тонну концентрата. 

Современные подходы в строительстве с использованием продукции компании «Полипласт» использует нижегородский агропромышленный комплекс.

В Уренском районе возводят новую роботизированную ферму на 835 голов крупного рогатого скота.

Объем инвестиций в проект - 800 миллионов рублей. Роботизированные фермы - это уникальный для отрасли проект с применением современных технологий и подходов, причем не только в животноводстве, но и в строительстве.

Возведение комплекса ведется круглогодично.

Для строительства объекта в летний период применялся Полипласт СП-3 - комплексная добавка с пластифицирующими и водоредуцирующими свойствами. Ее использование позволило произвести бетон с высокоэксплуатационными свойствами, полностью соответствующий всем заявленным в проекте техническим требованиям.

С началом зимнего периода при возведении объекта используется противоморозная добавка Полипласт Норд. Она обеспечивает устойчивое твердение бетонов при минусовых температурах. Применение Полипласт Норд позволяет обеспечить незамерзание бетонной смеси и проведение бетонных работ даже при температуре окружающего воздуха - 20 °С.

Экспериментальная часть

В ходе научно-исследовательской работы было опробовано более 100 составов сухих и жидких противоморозных реагентов. Одним из механизмов действия которых является обеспечение гидрофобной пленки на поверхности частиц и стенках полувагонов. Вода, входящая в состав материала, вытесняется в отдельную фазу, которая не замерзает или образует непрочный лед.

Для оценки эффективности работы противоморозных реагентов на предварительном этапе была определена скорость размораживания образца концентрата заданной влажности (W = 10,0%) при температуре заморозки -20°С без обработки реагентами. Для этого порции концентрата выдержали в морозильной камере при температуре -20°С в течение 48 часов после чего подвергали испытанию на сжатие после извлечения из камеры и нахождения при комнатной температуре (20-25°С) без выдержки (0 минут), 2,5 минуты, 5 минут, 7,5 минут, 10 минут, 12,5 минут, 15 минут. Результаты серии испытаний представлены в Таблице 1. и на Графике 1.

График 1. Зависимость разрушающей нагрузки на образцы концентрата от времени выдержки при комнатной температуре

Таблица 1. Результаты определения скорости размораживания концентрата при - 20 °С

Анализ показывает, что зависимость степени размягчения образца от времени (скорость размораживания) имеет линейный характер. На основании полученных данных было выдвинуто предположение, что для сокращения времени размораживания в 2 раза величина разрушающей нагрузки на обработанный реагентом образец должна составлять менее 50% нагрузки на образец концентрата без обработки. Данное предположение подтвердилось при повторном проведении серии испытаний с использованием концентрата, обработанного противоморозным составом.

Зимний период в России составляет достаточно протяженное время. В некоторых регионах отрицательные температуры начинаются в сентябре-октябре и заканчиваются в апреле, в зимний период температура воздуха опускается до отметки -40 °С и ниже. Однако добычу и транспортировку материалов необходимо осуществлять вне зависимости от погодных условий. Большая часть перевозок осуществляется по железной дороге.

Добываемые материалы необходимо доставлять в первоначальном виде без каких-либо изменений. Важную роль играют свойства перевозимых грузов, которые имеют естественную или приобретённую влажность. Чаще всего влажность сыпучего материала имеет достаточно высокие значения (более 7%). Если при перевозке груза температура воздуха опускается ниже 0 °С, отгружаемый материал теряет свои свойства сыпучести вследствие смерзания отдельных частиц груза между собой и примерзания к стенкам и днищу полувагонов. Зачастую снижение влажности транспортируемого материала до безопасных пределов не представляется возможным (технологически или экономически). В таких случаях необходимо применять меры по уменьшению степени смерзания груза с применением соответствующих профилактических добавок. На сегодняшний день выгрузка насыпных грузов в зимних условиях является актуальной проблемой в различных отраслях промышленности, использующих для транспортировки железную дорогу.

В 2022 году в НТЦ ООО «Полипласт-УралСиб» в Екатеринбурге по заданию заказчика была проведена разработка составов противоморозных реагентов для предотвращения намерзания окатышей на стенки окатышевозов и профилактики смерзаемости концентрата в зимний период.

Основными требованиями заказчика по эффективности реагентов являлись:

• рабочий диапазон температур от 0 °С до -20 °С;
• влажность обрабатываемого концентрата до 10%;
• обеспечение полноты выгрузки окатышей и концентрата из хопперов и полувагонов;
• исключение или сокращение времени использования гаражей-размораживателей;
• исключение влияния на аглопроцесс.

В результате был разработан состав реагентов, проведение совместных лабораторных и тестовых промышленных испытаний с демонстрацией эффекта от применения противоморозных реагентов.