Способ временного хранения смерзающихся сыпучих и кусковых материалов

Изобретение относится к временному хранению и складированию склонных к смерзанию сыпучих и кусковых материалов в зимних условиях на открытых площадках. Предварительно армированные и замороженные блоки смерзающегося сыпучего или кускового материала складируют в штабель слоями с зазором друг от друга. Слои разделены друг от друга с помощью листового гидрофобного материала. Образование и разбор слоев штабеля ведут с помощью грузоподъемных устройств путем захвата сформированных блоков замороженного материала за петли арматуры. Технический результат заключается в повышении производительности и снижении трудозатрат при перемещении смерзающихся сыпучих и кусковых материалов.

 

Изобретение относится к временному хранению и складированию склонных к смерзанию сыпучих и кусковых материалов в зимних условиях на открытых площадях.

При временном хранении и складировании в условиях низких температур уголь, руда, минеральные, строительные грузы при определенной их влажности подвержены смерзаемости. Для предотвращения смерзаемости применяются профилактические средства: дренажирование, обезвоживание в отстойных бункерах, применение центрифуг и сушки на специальных установках перемораживанием материалов в виброкипящем слое, применение различных веществ, образующих с грузом плохо смерзающуюся массу. Однако эти мероприятия чаще всего только снижают прочность смерзшейся массы, но не предотвращают смерзаемость.

Восстановление сыпучести может быть достигнуто термическим, механическим или комбинированными способами.

Известны различные устройства для хранения и выгрузки сыпучих материалов (А.с.СССР №339469, МПК В 65 G 3/04, 1972 г., БИ №17. а.с.СССР №379480, МПК В 65 G 3/04, 1973 г., БИ №20, а.с.СССР №861187, МПК В 65 G 3/04, 1981 г., БИ №33, а.с.СССР №861168, МПК В 65 G 3/04. 1981 г., БИ №33), однако эти устройства не обеспечивают хранения большого объема смерзающихся материалов, например, в условиях шахты средней мощности.

Известны устройства для складирования и выдачи сыпучих материалов (А.с.СССР №578244, МПК В 65 G 65/28, 1977 г., БИ №40, а.с.СССР №8703144, МПК В 65 G 65/28, 1981 г., БИ №37, а.с.СССР №882898, МПК В 65 G 65/28, 1981 г., БИ №43), однако эти устройства невозможно использовать при смерзании складируемых материалов.

Известны различные способы хранения и складирования в помещениях и на открытых площадках сыпучих материалов, склонных к смерзанию (А.с.СССР №592676, МПК В 65 G 3/00, 1978 г., БИ №6, а.с.СССР №779229, МПК В 65 G 69/20, 1980 г., БИ №42, а.с.СССР №882407, МПК В 65 G 3/02, 1981 г., БИ №42), по которым необходимо поддерживать определенную относительную влажность воздуха, что не всегда достижимо, или вводить в хранимый материал антифризы в достаточно большом объеме, при этом не исключается полностью возможность смерзания его, или обрабатывать поверхность складируемого материала жидкой защитной пленкой, предотвращающей доступ влаги внутрь хранимого материала, однако при этом не исключается смерзание влажного материала внутри хранилища.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату и выбранным в качестве прототипа является способ складирования флотационных отходов обогатительных фабрик (А.с.СССР №735497, МПК В 65 G 3/00, 1980 г., БИ №19), включающий подачу к отвалу материалов, часть которых промораживается в виде отдельных слоев, а затем укладывается в определенной последовательности.

Недостатком прототипа является низкая производительность и большие трудозатраты при разработке хранилища и погрузке материалов для последующей транспортировки.

В основу изобретения поставлена задача разработки нового способа временного хранения смерзающихся сыпучих и кусковых материалов путем формирования блоков замороженного армированного материала и выполнения операций с этими блоками для достижения технического результата - повышения производительности и снижения трудозатрат при перемещении смерзающихся сыпучих и кусковых материалов.

Поставленная задача решается тем, что в способе временного хранения смерзающихся сыпучих и кусковых материалов, включающем многоярусное складирование промороженных отдельных слоев, предварительно сформированные армированные и замороженные блоки смерзающегося сыпучего или кускового материала складируют в штабель слоями, каждый из которых сформирован блоками, установленными с зазором друг от друга, слои разделены друг от друга с помощью листового гидрофобного материала, например полиэтиленовой пленки, а образование и разбор слоев штабеля ведут с помощью грузоподъемных устройств, например кранов, путем захвата сформированных блоков замороженного материала за петли арматуры.

Существенными признаками заявляемого способа, совпадающими с прототипом, являются:

- многоярусное складирование слоев;

- промораживание складируемых слоев.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет новую совокупность отличительных существенных признаков:

- предварительно формируют, армируют и замораживают блоки смерзающегося сыпучего или кускового материала;

- блоки смерзающегося сыпучего или кускового материала складируют в штабель слоями, каждый из которых образован сформированными блоками, установленными с зазором друг от друга;

- слои разделены друг от друга с помощью листового гидрофобного материала, например полиэтиленовой пленки;

- образование и разбор слоев штабеля ведут с помощью грузоподъемных устройств, например кранов, путем захвата сформированных блоков замороженного материала за петли арматуры.

Указанная совокупность отличительных признаков заявляемого способа обеспечивает выполнение задачи, поставленной в изобретении, и среди известных в науке и технике решений (в объеме проведенного нами поиска) не обнаружена, что позволяет считать его соответствующим условиям патентоспособности.

Перечисленная совокупность общих с прототипом и отличительных существенных признаков является необходимой и достаточной во всех случаях использования изобретения, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Достигаемый технический результат заключается в повышении производительности и снижении трудозатрат при перемещении смерзающихся сыпучих и кусковых материалов.

Указанный технический результат достигается за счет:

- предварительного армирования и замораживания блоков смерзающегося материала, для чего используется низкая (отрицательная) температура воздуха в осенне-зимний период года;

- складирование блоков с зазором друг от друга до образования слоя материала;

- разделением слоев друг от друга листовым гидрофобным материалом, например полиэтиленовой пленкой;

- благодаря указанным выше мероприятиям временно складируемые и хранимые смерзающиеся материалы в зимних условиях легко перемешиваются и транспортируются с помощью грузоподъемных механизмов путем захвата блоков материала за петли арматуры.

Таким образом, можно отметить, что технический результат, достигаемый с помощью вышеперечисленных существенных признаков, позволит обеспечить выполнение задачи, поставленной в основу данного изобретения, что подробно будет изложено далее при описании работы устройства.

Между существенными признаками заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Только замораживание смерзающихся материалов в блоки позволяет легко манипулировать с ними и хранить этот материал в зимних условиях без опасения, что он смерзнется в монолитную массу, которую потом придется бурить, долбить, нагревать или взрывать для того, чтобы иметь возможность перемещать, грузить этот смерзающийся материал.

В свою очередь замораживание этих блоков возможно благодаря наличию “бесплатного” ресурса - низкой температуры в осенне-зимний сезон.

Армирование блоков с образованием петли позволяет производить эти манипуляции с блоками не только с помощью погрузчиков, но и более удобными средствами - кранами, захватывающими эти блоки за петли арматуры.

Как известно, работа подъемного крана по перемещению груза в пределах вылета стрелы производительнее и экономичнее работы погрузчика, таким образом сокращается время на транспортные и погрузочно-разгрузочные операции.

Складирование блоков материалов с зазором друг от друга не позволяет им смерзаться друг с другом при открытом хранении в зимних условиях, а послойное складирование слоев с разделением их с помощью листового гидрофобного материала, например полиэтиленовой пленки, позволяет компактно расположить большое количество блоков замороженного материала на ограниченной территории с возможностью быстрого разбора этих блоков при необходимости, причем полиэтиленовую пленку можно использовать многократно.

При отгрузке сыпучих и кусковых смерзающихся материалов в зимних условиях на шахтах, обогатительных фабриках складирование замороженных, армированных блоков материала производят при перебоях в снабжении железнодорожными транспортными средствами для перевозки угля. При складировании и погрузке в транспортные средства штабелирование блоков материала ведут в штабели, имитирующие размеры транспортного средства, при этом листовой гидрофобный материал, например полиэтиленовая пленка, при необходимости может после использования для разделения слоев порций материала при временном хранении повторно использоваться при транспортировании груза, при этом исключается или уменьшается потребность в сыпучем гидрофобном материале.

Возможность осуществления заявляемого технического решения подтверждается проводимым ниже описанием его практической реализации.

В холодное время года (например, для Донбасса - Донецкая, Луганская и Ростовская области - средняя температура за декабрь - 6,2°, -1,0°; -3,8°, -6,6°, -6,0°, -0,4°; -3,1°, -5,7°, -5,1°, 0,2°; а средняя температура наиболее холодной пятидневки и суток по этим же областям составляет соответственно -24°, -29°, -25°, -29°, -22°, -27°C) при отрицательной ночной температуре воздуха производят формирование, армирование и замораживание материала с помощью многоместной технологической оснастки, устанавливаемой на открытом воздухе, при этом используется “даровой” ресурс - низкая отрицательная температура воздуха.

После промораживания блоков материала производят разопалубку многоместной формы и ее повторное использование.

Сформированные блоки материала с помощью грузоподъемных устройств, например кранов, захватывают за петли арматуры и переносят на заранее подготовленную площадку для временного хранения смерзающихся материалов. Сначала укладывают нижний слой груза, образованный сформированными блоками материала, установленными с зазором друг от друга для предотвращения смерзания их друг с другом, а также для того, чтобы между ними была воздушная прослойка, являющаяся хорошим теплоизолирующим слоем, благодаря чему даже при возможных кратковременных оттепелях зимой не произойдет размораживания сформированных блоков материала. Затем сверху сформированного слоя из блоков материала накладывают листовой гидрофобный материал и формируют следующий слой и т.д.

При необходимости формирование штабеля материала ведут до образования объема, равного объему транспортного средства, например открытого вагона.

Указанный способ временного хранения сыпучих и кусковых смерзающихся материалов позволяет легко манипулировать блоками материала при любых необходимых перемещениях его на новое место или при погрузочно-разгрузочных работах, связанных с транспортированием смерзающихся материалов на большие расстояния в зимних условиях с достижением технического результата - повышением производительности и снижением трудозатрат при перемещениях смерзающихся сыпучих и кусковых материалов.

Заявитель считает возможным и другие варианты реализации способа, которые следует рассматривать как эквивалентные, если они находятся в пределах сущности изобретения.

Таким образом, можно утверждать, что поставленная задача полностью выполняется предлагаемым способом с достижением технического результата, указанного выше.

Способ временного хранения смерзающихся сыпучих и кусковых материалов, включающий многоярусное складирование промороженных отдельных слоев, отличающийся тем, что предварительно армированные и замороженные блоки смерзающегося сыпучего или кускового материала складируют в штабель слоями, каждый из которых образован сформированными блоками, установленными с зазором друг от друга, слои отделены друг от друга с помощью листового гидрофобного материала, например полиэтиленовой пленки, а образование и разбор слоев штабеля ведут с помощью грузоподъемных устройств, например кранов, путем захвата сформированных блоков замороженного материала за петли арматуры.