Грузоведение. Сохранность и крепление грузов. Грузоведение сохранность и крепление грузов
 Скачать 3.03 Mb.
|
|
7? Железорудные концентраты являются продуктами глубокого обогащения железосодержащих руд на горно-обогатительных комбинатах. Особая ценность этого вида рудного сырья заключается в большом содержании железа, которое в отдельных случаях достигает 90%. По гранулометрическому составу концентраты представляют собой тонкоизмельченную порошкообразную массу с размерами отдельных частиц 0,6—0,025 мм, причем основную массу концентратов (75%) составляют частицы 0,05 мм и менее* Влажность концентратов составляет 1—15%. Гранулометрический состав и влажность существенно влияют на объемную массу, а также на условия перевозки и хранения. При небольшой влажности концентраты обладают свойствами сыпучих тел, легко просачиваются в неплотности и щели кузова вагона, выдуваются встречными потоками воздуха. При увеличении влажности концентраты в теплое время года прилипают к стенкам и днищу вагонов, а в холодное сильно смерзаются. Силы адгезии начинают проявляться при влажности 7% и достигают максимума при 14%. Допускаемая влажность концентратов должна составлять зимой 1—2%, летом — 6—10%. Перевозка осуществляется в специально приспособленных вагонах. Железорудные концентраты хранят на открытых площадках. Атмосферная влага в период продолжительных дождей проникает только на глубину 20—30 см и не изменяет заводской влажности концентрата. Воздействие минусовых температур на штабель носит также поверхностный характер [6]: промерзает слой в 40—50 см, а на глубине 1 м от поверхности сохраняется плюсовая температура (1—2°С). Агломерат и окатыши — продукты специальной термической обработки мелкого рудного сырья и концентратов. Непосредственная загрузка доменной печи рудной мелочью и рудными концентратами не рекомендуется вследствие того, что восходящий поток газов в доменной печи выносит частицы с размерами менее 3—4 мм, а работа на пылевидных рудах значительно увеличивает расход топлива. Для поддержания оптимальных режимов работы доменной печи необходимо производить окускование или окомкование рудной мелочи и рудных концентратов. Широко распространены два способа получения рудного сырья нужного гранулометрического и химического составов: процесс агломерации (спекания рудной мелочи и концентратов в куски) и процесс производства из железорудного концентрата окатышей — шариков определенного диаметра. Процесс агломерации является непрерывным процессом. В начале технологической линии на агломерационную ленту укладывается специально подготовленная шихта, в состав которой, кроме рудной мелочи и железорудного концентрата, входят также колошниковая пыль, марганцевая пылевидная руда, флюсы и коксовая мелочь. Коксовая мелочь под действием высокой температуры го- 78 ря\цего газа выгорает, а остальные компоненты спекаются. Готовый агломерат выдается с технологической линии большими блоками с температурой около 800 °С. Затем производится дробление, грохочение и охлаждение до температуры 100 °С. Агломерат должен иметь высокую прочность, кусковатость, пористость и хорошую восстановимость при заданном химическом составе. Пористость агломерата изменяется от 20 до 50%, причем сквозные поры обеспечивают оптимальные условия доменного процесса. Однако такая пористость снижает прочность агломерата. В Процессе перегрузочных работ и транспортирования происходит его измельчение и ухудшение качества. В связи с этим агломерационные фабрики, как правило, строятся на территории металлургических заводов. Внешние перевозки осуществляются по железной дороге на небольшие расстояния (300—400 км) в специализированных металлических хопперах (агловозах) в горячем состоянии (до 700°С). Наиболее ценным металлургическим сырьем являются окатыши. Процесс получения окатышей имеет две основные фазы: получение сырых шариков определенного диаметра (2—30 мм) и химического состава на специальных устройствах — окомкователях и последующий высокотемпературный обжиг. Окатыванию целесообразно подвергать тонкие концентраты с основной массой частиц (75—90%) размерами менее 0,044 мм. Для повышения прочности сырых окатышей в подготовленную к окомкованию шихту добавляют связующие присадки. Если в шихту добавить коксовую мелочь, при последующем обжиге часть железа восстановится до металла и готовые окатыши могут содержать до 40% металла, что значительно повышает ценность этого вида сырья. Окатыши имеют значительно большую холодную прочность (прочность в холодном состоянии) и пониженную в сравнении с агломератом истираемость. Свойства окатышей как физические, так и химические достаточно стабильны и незначительно меняются в процессе длительного хранения, при перегрузочных и транспортных операциях. Руды цветных металлов. Руды и концентраты руд цветных металлов широко применяются как в цветной, так и в черной металлургии, а также в других различных областях народного хозяйства. Особенности хранения, перегрузок и транспортирования зависят от конкретных горных пород. Марганцевые руды по содержанию железа и марганца делятся на марганцевые (45—52% марганца), ферромарганцевые (20—30% марганца и столько же железа) и марганцовистые (5—15% марганца). В зависимости от назначения марганцевые руды делятся на металлургические и химические (пироксидные). Основным потребителем марганцевой руды является черная металлургия, где ее используют в качестве добавки к шихте доменных печей с целью облегчения процесса восстановления железа и удаления вредных примесей, а также для получения ферромарганца, который затем 79 перерабатывают в специальные марганцевые стали. Присадка к стали марганца даже в незначительных количествах резко повышает ее механические свойства: твердость, ковкость, вязкость. Производство специальных сталей — жаропрочных, инструментальных, нержавеющих — невозможно без добавок марганцевой руды. В химической промышленности марганцевые руды используют для производства сухих батарей, обесцвечивания зеленого стекла, изготовления химических, медицинских препаратов, производства олифы, масел, красок и т. д. Марганцевые руды (металлургические) подразделяются на четыре сорта в зависимости от предварительной подготовки и обогащения. Руда марганцевая 1-го сорта является высококачественным концентратом обогатительных фабрик (по способу обогащения она называется мытой). Основные размеры ее частиц так же, как и мытой руды 2-го сорта, составляют 4—12 мм. Рядовые марганцевые руды представляют собой смесь мытой руды и различных разновидностей необогащенных руд с крупностью частиц 0—400 мм. Марганцевые руды хранят на бетонированных чистых площадках раздельно по сортам, не допуская смешения, и на достаточном удалении от пылеобразующих грузов: угля, серы, серного колчедана и др. При хранении ферромарганца высота "штабеля должна быть не более 3,5 м. Ферромарганец — негорючее вещество, но под действием влаги может распадаться, нагреваться и выделять горючие газы и ядовитый фтористый водород. Марганцевые руды перевозят навалом на открытом подвижном составе и относят к смерзающимся грузам. Хромитовые руды отличаются разнообразным составом основных компонентов: 13—61% хрома, 4—25% алюминия, 7—24% же* леза, 10—32% магния, 0—25% кремнезема и др. Наиболее распространенным минералом, входящим в состав хромитовых руд, является хромистый железняк черного цвета с металлическим блеском. Минерал устойчив к выветриванию, плотнозернистого строения, высокой огнестойкости до температуры 2200°С при почти отсутствующем тепловом расширении. Хромитовые руды используют в промышленности для выплавки хромовых ферросплавов, в виде которых хром вводят в шихту при производстве качественных сталей, изготовлении высокостойких огнеупоров; для производства хромпиков— исходных продуктов при получении хромовых солей. К перевозке по железной дороге предъявляют сортированные и рядовые (с размерами частиц 0—120 мм) хромитовые руды, а также концентраты. При этом пустой породы должно быть не более 1,5%, полностью должны отсутствовать углесодержащие вещества. При хранении нельзя допускать смешения различных марок руды и засорения случайными предметами. Во избежание измельчения кусковой руды необходимо обеспечивать минимум перевозок, а руды отдельных марок (Дх-1 и Дх-5) не следует сбрасывать с высоты более 1 м. 80 Хромитовые руды перевозят навалом на открытом подвижном составе, относят к смерзающимся грузам. Сортированную (грохо-Ченую) хромитовую руду с размером частиц более 20 мм перевозят без применения средств профилактики. Рядовая руда должна быть подготовлена к перевозке согласно [27]. Медно-никелевые руды относятся к комплексным, полиметаллическим рудам, имеют ряд специфических свойств, существенно влияющих на выбор условий перевозки, перегрузки и хранения. Подготовленная к перевозке руда должна содержать не менее 3,5% никеля и частицы с размерами не более 400 мм. В руде не должно быть посторонних примесей и предметов. Под действием воздушной среды медно-никелевые руды интенсивно окисляются и самовозгораются, что может явиться причиной пожаров при хранении на складах. Площадку для хранения сульфидных медно-никелевых руд следует располагать на расстоянии более 25 м от производственных и жилых зданий. Основание площадки должно «меть дренаж. Руду следует укладывать плотно, не допуская образования воздушных пустот, которые часто служат причиной возникновения пожаров. Наиболее интенсивное окисление и самовозгорание происходят на наветренной стороне штабеля, на гребнях, в местах скопления крупных кусков руды, где образуются воздушные потоки. Признаками самовозгорания руды являются: появление белых, голубоватых и зеленоватых налетов на поверхности штабеля, появление пара под разогревшимся очагом в холодную пагоду или марева в тенлое время года, покрытие отдельных кусков руды бурой ржавчиной, спекание руды и появление запаха сернистого газа. Для тушения руды необходимо предусматривать запасные площадки. Размеры штабеля регламентируются: площадь должна быть не более 100X25 м2, высота штабеля для рядовой руды 5 м, для сортированной— 3 м. Не допускается укладка в штабель руды с температурой выше 30°С; руду предварительно охлаждают. Концентраты цветных руд являются продуктами обогащения цветных-и полиметаллических руд. По размерам частиц концентраты относятся к порошкообразным и пылевидным грузам. Влажность составляет 8—22%, поэтому в зимний период концентраты сильно смерзаются, а в сухую теплую погоду подвержены мылению и просачиванию в неплотности и щел« кузова вагона. В зависимости от специфических свойств и ценности концентраты цветных руд можно перевозить навалом И в таре. Навалом в крытых вагонах перевозят концентраты таких цветных металлов, как марганец, медь, алюминий, свинец. Концентраты олова, никеля, цинка и других редких металлов перевозят в таре. Неметаллические руды. Апатитовая руда (апатиты) представляет собой горную породу вулканического происхождения, характеризуется высокой хрупкостью, возрастающей с увеличением содержания фосфора и влаги. Пыль аппатитов обладает а'браэивны- 8* ми свойствами. Апатиты и фосфориты — продукты вторичного образования, применяются в основном для получения минеральных удобрений, фосфора и фосфорной кислоты, а также в металлургии и других отраслях народного хозяйства. Апатитовую руду перевозят навалом на открытом подвижном составе, хранят на открытых, специально подготовленных площадках. При производстве грузовых операций вследствие хрупкости руду нельзя сбрасывать с высоты более 1,5—2 м. Большое промышленное значение имеет апатито-нефелиновая руда Кольского полуострова, которую применяют в металлургической промышленности для получения специальных ©идов чугуна. Апатито-нефелмновая руда перед отправкой потребителям проходит два вида обогащения: первичное и вторичное. Первичное—для механического удаления пустой породы глины и песка, вторичное — для разделения полезных ископаемых; основано на избирательном дроблении, флотации и магнитной сепарации. Избирательное дробление возможно благодаря тому, что апатиты, нефелины и другие минералы имеют разную твердость. Апатиты — хрупкие вещества, быстрее размельчаются и проходят через мелкие сита, а нефелины, обладающие большой твердостью, остаются на поверхности. Конечными продуктами обогащения являются апатитовый концентрат и нефелиновые Х'восты, поступающие в дальнейшую переработку для получения нефелинового концентрата. Апатитовый концентрат должен содержать не менее 39,5% оксида фосфора и не более 1% влаги. Основная масса концентрата (86%) должна состоять из частиц менее 0,15 мм. Концентрат представляет собой сильно пылящий порошок сероватого цвета, без запаха, особо подверженный смерзанию при перевозках в холодное время года. Зимой при погрузке ^горячего концентрата (50—60 °С) за счет конденсации на стенках вагона образуется смерзшийся слой глубиной до 50 см и влажностью 10%. Бокситные руды— это в основном осадочные горные породы, по своей структуре могут быть плотными, пористыми и рыхлыми. Цвет бокситов изменяется от розового до темно-красного и от зеленовато-серого до почти черного в зависимости от химического состава и содержания железа. Объемная масса бокситов 1,5 т/м3, угол естественного откоса 35—40°, твердость наиболее плотных разновидностей 6 (по шкале Мооса), влажность 5%. Пыль бокситовых руд обладает абразивными свойствами. Качество бокситов определяется прежде всего содержанием окиси алюминия (глинозема) и кремнезема, который является вредной примесью. В зависимости от содержания глинозема и кремнезема бокситовые руды делятся на 10 сортов (марок). Чаще бокситы используют как исходное сырье для получения глинозема, а при последующей обработке—алюминия. Бокситы используют также для производства красок, искусственных абразивов, в качестве флюсов для черной металлургии. Спеканием и плав- 82 лением из бокситов получают глиноземистый цемент, а методом плавления в электропечах — электрокорунд. Бокситы перевозят навалом, на открытом подвижном составе (в думпкарах и полувагонах). Хранение на открытых площадках не допускается, так как в период дождей |боксит превращается в подвижную кашеобразную массу. Бокситы — смерзающиеся грузы, особое внимание необходимо уделять их перевозкам в зимнее время. Глинозем — продукт переработки бокситов,— порошок белого цвета, имеет повышенную сыпучесть, очень пылящий, абразивный, огне- и взрывоопасный. Склонен к слеживаемости, его влажность должна составлять 0,3—0,4%. Увеличение влажности свыше 1% недопустимо по условиям технологии переработки. Перевозят глинозем в крытых вагонах, хранят в закрытых помещениях. Люди, находящиеся в зоне пыления глинозема, должны иметь спецодежду, защитные очки .и респираторы. Серные руды характеризуются содержанием основного компонента— серы — и делятся на богатые (10—25% серы и более) и бедные (менее 10% серы). При содержании серы менее 6—8% руды считаются непромышленными. В земной коре сера встречается в самородном виде в качестве вкраплений в породу и в химически связанном виде. Наибольшее промышленное значение имеют пириты и самородная сера. Свойства серных руд весьма разнообразны, обусловлены содержанием серы и структурой горной породы. Пористость руд 1—17%, объемная масса 2,25—2,65 т/м3. К вредным примесям относятся битумы, мышьяк, селен. Влажные серные руды имеют ярко выраженные коррозионные свойства. Наиболее важньши транспортными характеристиками серы и серных руд являкггся пожаро-, взрывоопасность и токсичность. Степень пожароопасности зависит от гранулометрического состава, наибольшую склонность к возгоранию имеет серная пыль. При горении серы выделяется ядовитый сернистый газ. Взрывоопасность определяется наличием серной пыли во взвешенном состоянии. При этом нижний предел взрываемости 7,0 г/м3. Взрыв и воспламенение могут произойти от разряда статического электричества, горящей спички. Токсичность серы приводит к появлению в организме человека симптомов хронического отравления сероводородом. Серная пыль, попадая на кожу, /вызывает экзему, в глаза — конъюнктивит. К перевозкам по железным дорогам предъявляют серу следующих видов: тонкоизмельченный порошок, крупнозернистый порошок н комовую серу. Тонкоизмельченный порошок транспортируют в таре (ящиках, мешках, металлических барабанах). Крупнозернистый порошок и комовую серу можно перевозить в таре, но допускается перевозка навалом; после такой перевозки вагоны должны быть промыты. При тюгрузО'Чно-разгрузочных работах с серной ру- 83 дой необходимо надевать спецодежду и пользоваться респиратором. Хранить комовую серу разрешается на открытых платформах со специально подготовленным основанием -и ограждающими штабеля барьерами. 3.4. Минерально-строительные материалы Инертные сыпучие грузы. Инертные сыпучие материалы — песок, гравий, щебень, формовочные материалы, глины, камень и т. д.— относятся к устойчивым материалам, хорошо сохраняющимся при открытом хранении в любых погодных условиях. Перевозка инертных минерально-строительных материалов по железным дорогам производится на открытом подвижном составе. В зимний период эти материалы подвержены смерзанию. Учет минерально-строительных инертных грузов осуществляется в единицах массы, обычно определяемой обмером. В табл. 3.8 приведена характеристика основных видов инертных сыпучих материалов {19, 27]. Грузоподъемность вагонов при перевозке инертных сыпучих грузов используется полностью. Большинство инертных сыпучих материалов обладает повышенным абраз-ивным воздействием на трущиеся части подвижного состава и погрузочно-разгрузочных машин и устройств. При погрузке гравия, песка».-шлаков'для защиты букс вагонов устанавливаются фартуки. Алебастр, бой кирпичный, гипс, земля, глина, мел, тальк относятся к сильно пачкающим грузам; после их выгрузки вагоны обязательно промывают. Не допускается засорение песка, гравия и щебня, предназначенных для бетонных работ, солями, рудами, углем, глиной, химичес- Таблица 3.8
84 ними грузами или маслами, так как эти лримеси способствуют ускоренному разрушению бетонов. Песок состоит из зерен различной крупности, представляющих собой продукт выветривания твердых горных пород. По гранулометрическому составу различают песок пылеватый с частицами размером до 0,05 мм; мелкий — 0,05—0,25 мм; средний —0,25—0,5 мм; крупный — 0,5—2 мм и более. В процессе перевозки песок значительно уплотняется. Сыпучесть песка в значительной степени зависит от его влажности. Наибольших значений (около 40°) угол естественного откоса достигает при влажности песка 5—10%. Дальнейшее увеличение влажности приводит к уменьшению угла естественного откоса до 20—25° и is комплексе с ударными или вибрационными воздействиями может привести к разжижению песка. Влажность различных по высоте слоев песка неодинакова и возрастает с понижением уровня слоя. В зимний период времени песок отгружается из верхних, более сухих слоев карьеров. Гравий имеет размеры отдельных частиц 5—150 мм и по гранулометрическому составу подразделяется на мелкий, средний и крупный. Гравий с размерами частиц 20—40 мм называется галькой. Щебень — продукт дробления горных пород и отходов производства клинкера, кирпича и т. д. Частицы щебня бывают различной величины я имеют остроугловатую форму. Камни, перевозимые навалом, имеют различную форму и величину. Глина является продуктом выветривания богатых полевыми шпатами горных пород. Чистая, свободная от примесей глина размерами отдельных частиц менее 0,005 мм называется каолином. Характерные особенности глины; пластичность, водонепроницаемость, повышенная способность к слеживанию и слипанию. Огнеупорные сорта глин способны выдерживать длительное воздействие высоких температур. После обжига огнеупорных глин и размола клинкера получают шамот, используемый при производстве огнеупорных изделий. В зимнее время глину перевозят в подсушенном или промороженном состоянии. Каолиновую глину обычно перевозят в сухом состоянии в виде коржей, полученных из сушильных агрегатов. Вяжущие материалы. К вяжущим строительным материалам относятся алебастр (гипс), цемент, известь и мел. Смешиваясь с водой, они образуют пластические массы, связывающие песок, гравий и другие заполнители. Вяжущие материалы обладают повышенной гигроскопичностью и требуют защиты от атмосферных осадков. Их хранят в закрытых складах с водонепроницаемыми крышами и стенами, а перевозят в закрытом подвижном составе. | ||||||||||||||||