Mnoho domov v súkromnom sektore má stále kúrenie na drevo. A o kúpeľoch nie je potrebné hovoriť, takmer všetky sú vykurované drevom. Jediným problémom je, že také palivo dnes dosť zdraželo, čo znamená, že musíte hľadať alternatívu. Veľmi zaujímavý nápad na vyriešenie tohto problému navrhol autor kanálu YouTube „Mikhalych TV alebo vlastnými rukami“, ktorý navrhuje vyrábať dlho spaľujúce brikety vlastnými rukami z lepenky a uhoľného prachu. V dnešnom preskúmaní sa budú brať do úvahy aj ďalšie zložky tohto paliva.
Vybavenie, ktoré potrebujete na prácu
Na výrobu brikiet s dlhým spaľovaním budete potrebovať starú vaňu, práčku vyrobenú v ZSSR a lis, ktorý je možné vyrobiť ručne. V dnešnom článku nebude žiadny návod, ako ho vyrobiť, avšak ak sa domáci remeselník rozhodne takýto lis vyrobiť, postačí mu, keď to uvidí na fotopríklade - nie je tam nič zložité.
Takto vyzerá lis na výrobu brikiet s dlhým spaľovaním.
Suroviny pre brikety, ako sa pripravujú
Ako surovina na dlho horiace brikety sa používa obyčajná lepenka, ktorú treba asi deň a pol namočiť do vody (je možné viac). Predtým, ako lepenku namočíte do kúpeľne, musíte ju nakrájať na prúžky, takže bude lepšie nasýtená vodou.
Teraz je veľa zmätených, prečo také brikety potrebujú lepenku, ktorá veľmi rýchlo horí pri požiari. V skutočnosti to nie je tak celkom pravda. Nasiaknutá lepenka je potrebná ako spojivo, napríklad ako cement v malte. A nebude to rýchlo horieť - tlač a uhoľný prach urobia svoju prácu.
Kartón je nakrájaný na prúžky a máčaný vo vode najmenej jeden a pol dňa
Nakladanie surovín do práčky
Staré práčky sovietskej výroby sú dobré, pretože prežili do našich čias a naďalej fungujú, ako to bolo pred tromi alebo štyrmi desaťročiami. Na prípravu základu pre dlho horiace brikety je najlepšie použiť práve takúto bezproblémovú jednotku.
Nasiaknutá lepenka je vložená do umývacieho priestoru o niečo viac ako polovica nádoby. Prečo práve v práčke? Je to ideálny drvič na namočenú lepenku. Koniec koncov, aby sa dal zmiešať s uhoľným prachom, je potrebné uviesť lepenku do kašovitého stavu a stará práčka sa s touto úlohou dokonale vyrovná.
Namočený kartón sa vloží do práčky
Teraz musíte hmotu trochu zriediť. Za týmto účelom sa do stroja naleje 2,5-3 vedier s vodou (odoberá sa priamo z kúpeľa). Mimochodom, aby sa zabránilo príliš veľkej spotrebe, kvapalina vytlačená zo suroviny lisom sa tiež zhromažďuje do vedra a vracia sa do kúpeľa.
Do stroja sa naleje 2,5-3 vedra s vodou
Teraz môžete spustiť práčku a ísť robiť iné veci. Rátajte však s tým, že nebudete mať veľa času. Zvyčajne stačí asi 5 - 7 minút, potom môžete pokračovať v sťahovaní.
Po stanovenom čase by ste mali vidieť, ako dobre je lepenka rozomletá. Ak je všetko v poriadku, môžete pridať ďalšiu ingredienciu.
Mali by ste dostať takú kašovitú hmotu
Pridávanie uhlia
Uhoľný prach sa vždy považoval za odpad. Je s ním dosť problematické vykurovať kachle. Prach je príliš hustý, a preto úplne blokuje tok kyslíka do plameňa, vďaka čomu oheň zhasne. Tu sa bude uhoľný prach miešať s kartónovými časticami, takže sa netreba báť problémov v dodávke kyslíka.
Celá várka lepenky, ktorá bola rozdrvená v práčke, si bude vyžadovať niečo viac ako pol vedra uhoľného prachu. Ak pridáte ďalšie, potom sa brikety ukážu ako voľné, rozpadnú sa, čo znamená, že o dlhodobom horení nemôže byť ani reči.
Do drvenej lepenky sa naleje niečo viac ako pol vedra uhoľného prachu
Ešte pár minút chodu stroja a hmotu je možné vložiť do lisu.
Mediálne centrum
Odpoveď - len zastavením ťažby uhlia - neuvažujeme. Skúsenosti z regiónu Novosibirsk ukazujú, že problém potlačenia prachu je možné vyriešiť použitím bischofitu - soľanky na báze horčíka. Toto riešenie sa naleje na cestu, po ktorej jazdia sklápače naložené uhlím.
Uhoľný prach sa stal politickou témou, predovšetkým kvôli nepokojom a zhromaždeniam obyvateľov v prístavných mestách Ďalekého východu. Avšak miestne protesty proti pozastaveniu vo vzduchu, ktoré zjavne neobohacuje dýchanie. Napríklad minulý rok zasiahla vlna negatívnych publikácií. Popredný producent a vývozca antracitového uhlia (UltraHighGrade) v Rusku a vo svete ťaží v okrese Iskitimskaya v Novosibirskej oblasti.
Novosibirská oblasť nie je Kuzbass, aj keď s ňou susedí; a je ťažké si predstaviť, že iba 60 km od metropoly Novosibirsk sa ťaží suroviny tak cenné pre metalurgov. Obyvatelia dediny Urgun, cez ktorú prechádza úsek technologickej cesty od otvorenej jamy po spracovateľský závod, kde sa antracity obohacujú a potom vykladajú do vagónov a odosielajú na vývoz, vedeli, ako sa hovorí, o výrobe z prvej ruky. Samotná dedina sa nachádza mimo pásma hygienickej ochrany, ale to, čo na papieri zodpovedá normám, to v živote nevyzerá tak krásne.
Po bani a dedine však už niekoľko desaťročí vedie technologická cesta, po ktorej neustále prúdia sklápače (až 120 vozidiel za deň). Uhlie sa prebudilo, rozdrvili ho kolesá - a visel vo vzduchu. Je potrebné poznamenať, že množstvo nerozpustných látok bolo vždy pod úrovňou MPC. Ale pred pár rokmi to dnešných obyvateľov Urgunu unavilo. Sibírsky antracit nezatvoril oči pred požiadavkami niekoľkých stovák miestnych obyvateľov a našiel riešenie. A minulý rok sme to vyskúšali v praxi.
Spoločnosť skromne zdôrazňuje, že v používaní soľanky chloridu horečnatého alebo bischofitu nie sú nijaké zvláštne inovácie. Tento nástroj sa už dlho používa v iných regiónoch, vrátane uhlia Kuzbass. Ale pre región Novosibirsk sa stal bischofit, samozrejme, kuriozitou. Alexander Popov, hlavný redaktor Oxygen.LIFE, šiel do podniku a do Urgunu, aby všetko videli nielen na vlastné oči, ale aj na dýchanie vlastných pľúc. Ukázalo sa, že jednoduchá inovácia vo všeobecnosti - spojivové riešenie na potlačenie prachu - funguje celkom efektívne a zdá sa, že všetci sú šťastní.
Neúčinný „hlien“
Všetky ťažobné podniky sa musia s potlačením prachu vysporiadať tak či onak. Je to len tak, že ťažiari uhlia vždy dostanú viac - vďaka tomu, že uhoľný prach je najnápadnejšia a najnepríjemnejšia látka. Tento problém je samozrejme najakútnejší v prístavoch. Ale aj v povrchových baniach sibírskeho antracitu (Kolyvanskoye a Gorlovskoye) predstavuje prach asi polovicu z celkového množstva emisií znečisťujúcich látok do atmosféry. Problém sa zhoršuje v horúcom období - od mája do októbra.
Po mnoho rokov, áno, v skutočnosti celú históriu fungovania otvorených baní bojovali s prachom staromódnym spôsobom - každé dve hodiny prechádzal po technologickej ceste vodný vozík a jednoducho ho nalial. Vedecky sa tomu hovorí „mokrá“ metóda potláčania prachu. Ako je uvedené v publikácii v časopise „Ecology of Production“ (č. 5 pre rok 2020), tieto metódy „sa používajú na zabránenie tomu, aby prach stúpal do vzduchu počas ničenia, nakladania a prepravy hornín; na odprášenie vzduchu alebo potlačenie suspendovaného prachu vodou; aby sa zabránilo opätovnému vstupu usadených častíc prachu do vzduchu.Voda zvlhčuje a viaže prachové častice. ““
Všetko by bolo v poriadku, ale iba „mokré“ spôsoby narábania s prachom nie sú vysoko účinné. Hlavná nevýhoda je zrejmá aj pre človeka ďaleko od ťažby uhlia: efekt polievania cesty, najmä v lete, bude krátky, podobne ako na Sibíri. A to všetko sa ukazuje ako obrovské náklady pre spoločnosť - koniec koncov, musíte neustále jazdiť s autami s vodou, čo znamená, že niekde musíte brať nielen vodu, ale aj benzín a platy vodičov a znášať náklady na odpisovacie zariadenie. Prežiť „Hromnice“ niekoľkokrát denne.
Čo je to bischofit?
Bolo potrebné nájsť spôsob, ako by prach usadený na ceste jednoducho nemohol stúpať do vzduchu. Existujú také riešenia, v prípade „sibírskeho antracitu“ sa rozhodli pre bischofit. Je to granulovaný alebo tekutý chlorid horečnatý s obsahom zásaditej látky (MgCl2) 47%. Bischofit, ktorý dostal meno po objaviteľovi - nemeckom geológovi a vedcovi Gustavovi Bischofovi, obsahuje veľké množstvo stopových prvkov (asi 65), vďaka čomu svojím zložením prevyšuje morskú soľ a soľ Mŕtveho mora. Extrakcia sa uskutočňuje rozpustením minerálnej vrstvy v artézskej vode a získaním koncentrovanej soľanky.
Koncom minulého leta sa v Iskitimskom okrese uskutočnil skúšobný nákup od výrobcu vo Volgograde a testovacie testy tejto látky. Potom však prišla jeseň, nasledovala zima a problém sa sám vďaka počasiu „vyriešil“. „Na jar a na jeseň nepoužívame bischofit kvôli zrážkam. V zime to tiež nemá zmysel, v zime sa venujeme snehovým bojom, aby autá nezasekli a nekĺzali. A bischofit používame od konca apríla do mája a ako ukázali skúsenosti z minulého roka, niekde do polovice októbra. Všetko vyschne a na cestách sa topia minerály, ako aj drvený kameň a piesok. Na upratovanie používame zrovnávače, ale to všetko sa začína prášiť a musíme sa vyrovnávať s potlačením prachu, “hovorí Aleksey Fedorov, vedúci oddelenia sibírskej antracitovej motorovej dopravy.
Od tohto roku sa bischofit zavádza do praxe potláčania prachu v plnom rozsahu. Vyzerá to asi takto. Koncentrované častice podobného vzhľadu ako hrubá biela soľ sa zriedia vo vode asi za päť minút rýchlosťou jedna až štyri. Soľanka sa naleje do bežného zavlažovacieho stroja a po technologickej ceste sa odošle do povrchovej bane najbližšej k podniku. Najskôr obyčajný vodný vozík rozleje cestu a za ňou - ten s riešením. Musí sa nastriekať iba táto malá, pár kilometrov veľká oblasť, ktorá prechádza okolo Urgunu. Po celej ďalšej dĺžke cesty, až po úsek Kolyvan (ktorý má viac ako 40 km), už nie je taký blízko život.
Na štvorcový meter štrku, ktorého kvalitu by v mnohých osadách závideli asfaltové cesty, stačí 100 gramov kryštalického chloridu horečnatého. Potom musíte počkať asi 15 minút, počas ktorých sa na povrchu dráhy vytvorí dojem filmu. Povlak má skutočne jedinečnú vlastnosť: absorbuje vlhkosť zo vzduchu a zachováva ju po dlhú dobu, od piatich do 10 dní. Cesta vyzerá, akoby bola práve posypaná dažďom; ale uhoľný prach nerastie a nevisí vo vzduchu a podľa toho nelieta okolo. „Bischofit má stále takú vlastnosť, že nevysušuje, ale zostáva v viskóznom stave. A ak je časť cesty pokrytá bischofitom, potom ju stroje kotúľajú kolesami ďalej, “dodáva Artem Burtsev, vedúci oddelenia ochrany životného prostredia sibírskeho antracitu.
Existujú nejaké mínusy?
Náklady. Sibírsky antracit nezverejňuje náklady na nákup bischofitu. Je ale zrejmé, že akákoľvek suma takým či onakým spôsobom ide do nákladov - koniec koncov, voda, ktorou bola cesta zalievaná, bola a zostáva voľná (vytvára sa pri zlomení švov na samotnom úseku). Spoločnosť však zdôrazňuje, že nakoniec aj tak vyhrávajú.Po prvé, bez ohľadu na to, koľko vody sa minie, „mokrá“ metóda potlačenia prachu je a priori neúčinná. A po liečbe bischofitom sa môže stať, že sa týždeň nedostaneš k ceste.
Bischofite tiež predlžuje životnosť vozovky zabezpečením stabilizácie pôdy. A to všetko má vo výsledku pozitívny vplyv na životnosť nákladných vozidiel - vrátane motorov, ktoré netrpia uhoľným prachom minimálne v pľúcach obyvateľov Urgunu a zamestnancov podniku.
Medzi ďalšie výhody patrí značná úspora času a nákladov. Ako už bolo spomenuté, nosiče vody cestovali po ceste takmer každé dve hodiny; stačí raz týždenne viesť auto s roztokom bischofitu. Počet prevádzok zavlažovacích strojov sa zníži o 264 krát mesačne a celková spotreba vody za rovnaké obdobie sa zníži takmer o 100%. A nakoniec, podľa meraní v Centre for Hygienic Expertise LLC, špecializovanom laboratóriu akreditovanom spoločnosťou Rosprirodnadzor, použitie bischofitu znižuje prítomnosť nerozpustných látok vo vzduchu o 57-85%.
Hlavnou nevýhodou je dážď. "Všetko zmyje," vyhlásil verdikt Alexej Fyodorov. Spoločnosť teda nesúhlasí s tým, že prírode nepraje počasie. Ale zároveň z bišofitu nezostane nič, už vôbec nie odpad - ak ho nezmyje dážď, skotúľa sa a ide do pôdy. Ukazuje sa, že krajina pozdĺž cesty v Urgunu je hojne hnojená soľami takmer z Mŕtveho mora. Mimochodom, bischofit sa v zime používa aj v sibírskom antracite. Nie však na polievanie, ale proti zamŕzaniu uhlia vo vozňoch.
Kladenie a lisovanie výslednej hmoty
Pomocou malého vedra sa výsledná hmota vloží do všetkých 4 lisovacích oddelení, zdvihák s plošinami sa spustí dole. Musí sa chápať, že oddelenia musia byť naplnené do posledného miesta. Keď lis splní svoju úlohu, budú brikety vysoké iba asi 5 cm.
Oddiely pre lisy sú plnené hotovou hmotou z lepenky a uhoľného prachu
Otočením rukoväti zdviháka operátor spustí plošiny až na doraz. Všetka vylisovaná voda je odvedená cez odkvap do vedra - bude následne použitá znova.
Zdvihák je navrhnutý tak, aby neutralizoval ľudské úsilie. Príde však čas, keď ani on nie je schopný plošiny posúvať ďalej. Potom musíte počkať pár minút, kým zvyšná tekutina neodtečie, a môžete získať takmer hotové brikety. Prečo skoro? Áno, musia len poriadne vysušiť. Aj keď sú surové, môžu sa zlomiť tak, že ich zhodíte z výšky. Ale keď brikety vyschnú, je ťažké ich zlomiť aj kladivom.
Pomocou zdviháka sa hmota lisuje do brikiet
Odstránenie dlho horiacich brikiet z lisu
Po zdvihnutí zdviháka sa zospodu pod priehradkami otvorí veko a pomocou šľahača sa brikety vytlačia. Na pohľad sú to obyčajné čierne kocky. V skutočnosti sa dôkladne vysušená briketa môže zmeniť na uhlie, ktoré poskytne teplo 4-6 krát dlhšie ako brezová guľatina. A to aj napriek skutočnosti, že náklady na výrobu takéhoto paliva sa prakticky nevyžadujú - iba málo vody a elektriny na prevádzku práčky.
Jedná sa o čisté brikety, ktoré sa získavajú počas procesu lisovania.
Výsledné brikety dlhého horenia musia byť starostlivo zložené a prenesené na suché miesto. Tam si „siahnu“ ďalších pár dní. Ale potom výsledné palivo poskytne veľké množstvo tepla osobe, ktorá ho vyrobila. A nezáleží na tom, kde budú použité, vo vani alebo na vykurovanie domu.
Brikety musia byť starostlivo zložené a zaschnuté.
Niektoré funkcie technológie
Briketovaním je možné premeniť uhoľný prach, jemné frakcie, preosievanie a neštandardné výrobky na komerčné výrobky. Surovinou pre to sú hnedé a čierne uhlie, ktoré prichádzajú po umytí a preosiatí na sitách.Vďaka nízkej hustote a nízkemu spalnému teplu majú dôležitú výhodu - nízke náklady. Antracit je drahý, ale vysoko efektívny produkt s najlepšími rýchlosťami prenosu tepla, zatiaľ čo hnedé uhlie je najbežnejšou a najekonomickejšou možnosťou. Lisované uhlie bude vyžadovať sofistikované technológie a ďalšie vybavenie.
Prečítajte si to isté: hlavné druhy uhlia a ich účel.
Tvar a hustota brikiet ovplyvňuje ukazovatele energetickej účinnosti: sú vysoko horľavé, rovnomerne horia, udržiavajú v peci konštantnú teplotu a nerozpadávajú sa až do konca procesu. Exotermická reakčná doba je od 6 do 12 hodín, a potom zostanú iba 3% popola, zatiaľ čo tradičné uhlie ho tvorí asi 30%. Balené tuhé palivo je možné skladovať na čerstvom vzduchu, v chlade nezmrzne a nezrúti sa až do úplného konca spaľovania. Balené výrobky sa dodávajú do maloobchodu alebo sa vyvážajú.
V tomto videu sa dozviete, ako sa vyrábajú brikety z uhoľného prachu:
Vlastnosti briketovaného uhlia závisia od suroviny, jej ekologickej nezávadnosti a bezpečnosti a formy balenia.
Existuje však hlavný rozdiel medzi dvoma hlavnými odrodami určenými na použitie:
- v priemysle (kompozícia obsahuje prísady spojiva: uhoľná smola, ropný bitúmen, živica, melasa a vápno, lignosulfonát amónny alebo polyméry);
- doma (bez pridania spojiva).
Výrobcovia tuhého paliva pre potreby metalurgie a petrochémie pridávajú do uhoľných surovín tekuté sklo, cement a bitúmenové zmesi, čo znemožňuje použitie tohto tuhého paliva v obytných priestoroch. Preto sú brikety prvého typu prísne zakázané pri výrobe ohňa na varenie v domácich griloch, griloch a iných rúrach. Vysoké teploty generované briketami poškodia vybavenie domácnosti. Potraviny, ktoré prídu do styku s dymom z tepelného rozkladu spojív, sa stanú nepoužiteľnými. Pri spaľovaní sa uvoľňujú toxické látky, ktoré sa v priemyselných podmienkach zachytávajú, čistia a pomocou špeciálnych zariadení uvoľňujú do atmosféry. Výrobcovia domácich brikiet používali ako spojivo melasu a škrob, dnes však tieto technológie stratili svoju praktickú hodnotu.
Ďalšie metódy a recepty na výrobu dlho horiacich brikiet
Ako surovina na také palivo môže slúžiť vlastne všetko, čo horí. Ale ako základ sa vždy bude brať nasiaknutá lepenka. V každom prípade je tiež namočený a rozdrvený v práčke (môžete použiť vŕtačku s nástavcom na mixér, ale to zaberie príliš veľa času). Rozdiel bude v druhej zložke. Namiesto uhlia môžete naplniť pár vedier nasekaných listov. Nestojí za to naplniť listy celými listami - nebudú nasýtené papierovou buničinou, čo znamená, že briketa sa veľmi rýchlo odlupuje a horí (a dymí).
Briketa vyrobená z lepenky s lístím je celkom dobré palivo pre kachle
Ďalšou možnosťou je zmiešanie nastrúhanej lepenky s pilinami. Mnohí tvrdia, že tento „recept“ je ešte lepší ako použitie uhoľného prachu. To je celkom možné, pretože v kompozícii bude takmer 4-krát viac pilín ako uhlia. Inak sa všetko deje identicky s prvou možnosťou.
Prevencia samovznietenia uhoľného prachu pomocou tuhého aerosólu
V.G. Igišev Dr. Tech. Sci., Zástupca generálneho riaditeľa JSC „NIIGD“ I. D. Karlov inžinier spoločnosti JSC "NIIGD"
Bol študovaný vplyv prídavku inertného prachu na vznietenie uhoľného prachu pri zahrievaní za laboratórnych podmienok. Je opísaná technika a výsledky ohrevu pôvodného uhoľného prachu bez inertnej nečistoty a s jeho prídavkom v rozmedzí od 5 do 25% hmotnostných. Zistilo sa, že prídavok inertného prachu stabilizuje teplotu samovoľného zahrievania uhoľného prachu pod jeho zápalnú teplotu.
Závislosť chemickej aktivity uhlia od stupňa jeho mletia bola skúmaná v prácach mnohých autorov. Najmä v základnej monografii A.A. Skochinsky a VM Ogievsky [1] poskytujú údaje, podľa ktorých pokles veľkosti častíc uhlia z 0,35 ... 0,80 na 0,07 ... 0,15 mm zdvojnásobuje relatívnu rýchlosť oxidácie. S nárastom veľkosti častíc uhlia na 2,4 ... 4,7 mm sa pozoruje päťnásobné zníženie jeho chemickej aktivity (tabuľka 1).
Tabuľka 1 - Vplyv veľkosti častíc na reaktivitu uhlia
| Veľkosť častíc, mm | Relatívna rýchlosť oxidácie |
| 4,70-2,40 | 0,20 |
| 2,40-1,10 | 0,41 |
| 1,10-0,59 | 0,73 |
| 0,80-0,35 | 1,0 |
| 0,59-0,30 | 1,24 |
| 0,30-0,15 | 1,79 |
| 0,15-0,17 | 1,97 |
Počas reštrukturalizácie priemyselného odvetvia v Kuzbasse dochádzalo k neustálemu zvyšovaniu zaťaženia longwalls. Podľa VV Soboleva [2] v rokoch 1993 až 2001. priemerné denné zaťaženie mechanizovanej tváre sa zvýšilo zo 719 na 1494 ton, t.j. dvakrát. Navyše v niektorých stenách prekračuje 8000 t / deň. V období rokov 2005 až 2011. počet prevádzkových intervalov s nákladom viac ako 1,0 milióna ton ročne sa pohyboval od 26 do 31 (v priemere 28).
Potreba prekonať plynovú bariéru pri takom vysokom zaťažení spodného otvoru predurčila rozšírenie oblasti použitia schém priameho vetrania a zavedenie schém s odstránením metánu vyťaženým priestorom pomocou odsávacích jednotiek plynu. Negatívny vplyv tohto faktora na nebezpečenstvo endogénneho požiaru sa odráža v práci [3]. V tejto práci sa na príklade endogénneho požiaru v longwalku č. 18 - 21 Tolmachevského švu v bani Polysaevskaya, ktorý vznikol 19. septembra 2001, odhalila príčina tohto druhu nehôd na šve, ktorá bola nie sú klasifikované ako látky náchylné na samovznietenie. Za celú históriu svojho vývoja nedošlo v bani k jedinému samovoľnému spaľovaniu uhlia.
Komisia vyšetrujúca požiar zistila, že príčinou endogénneho požiaru bola prítomnosť uhoľného prachu vo vyhoretej časti zvaru. Úniky vzduchu pri prevádzke sacieho ventilátora (láva bola vetraná podľa kombinovanej schémy) boli 200 m3 / min. Priemerná rýchlosť postupu lávy bola 190 m / mesiac. V hrúbke švu nedošlo k žiadnym stratám uhlia.
Pri skutočnom obsahu prachu v dlhých stenách na úrovni 325 mg / m3 dosiahla hmotnosť uhoľného prachu prenášaného vzduchom počas dňa 31,6 kg. Celková hmotnosť prachu uloženého v ceste úniku vzduchu v priebehu roka presiahla 11 ton.
Je potrebné poznamenať, že v Kuzbassi dosahujú v jednotlivých dlhých stenách s kapacitou odsávacích jednotiek plynu až 400 m3 / min a viac denných usadenín uhoľného prachu na ceste zmesi metán-vzduch 90 - 100 kg. V tomto prípade hrá úlohu katalyzátora spontánneho spaľovania uhlia, čo jasne naznačil A. Putilin už v roku 1933 [4]. Regulačný rámec, ktorý bol v platnosti do roku 2007, najmä celoplošné „Pokyny na prevenciu a potlačenie podzemných endogénnych požiarov v baniach v Kuzbase“, však nezohľadňovali zvýšenie významu „uhlia“. faktor prachu v podmienkach ťažby náchylných na samovznietenie baní mechanizovanými komplexmi s vysokým [5] možným samovoľným zahrievaním usadenín uhoľného prachu na ceste zmesi metánu a vzduchu pozdĺž vypracovaného priestoru sa tiež neberie do úvahy . Akumulácie uhlia sa berú do úvahy bez zohľadnenia frakčného zloženia. Na spomalenie ich samovoľného zahrievania sa poskytuje iba použitie kvapalných aerosólov dodávaných k súčasnému prúdeniu únikov vzduchu.
Na vyplnenie tejto medzery v laboratórnych podmienkach bola študovaná účinnosť vplyvu suchého inertného plniva na dynamiku ohrevu akumulácie uhoľného prachu frakcie (-0,4 + 0,2) mm. Plnivom bol inertný prachový PIG so zvyškami 3,4 respektíve 12,8% na sitách 016 a 0063 v množstve najviac 15,0 a 50,0% (GOST R 51569-2000). Hmotnostný zlomok častíc s veľkosťou menšou ako 0,05 mm bol pri hodnotení frakčného zloženia uhlia a inertného prachu 21,2, respektíve 34,3%.
Štúdie sa uskutočňovali podľa metódy opísanej v [6].Sklenená retorta so vzorkou uhoľného prachu s hmotnosťou 60 g sa umiestnila do pece vyhriatej na kritickú teplotu (147 ° C). Spotreba vzduchu na vyfúknutie odváženej retorty bola 500 cm3 / min. Regulácia teploty sa uskutočňovala pomocou ortuťového teplomeru. Percento pridania inertného prachu do uhlia v štúdiách bolo 5, 10, 15, 20 a 25%. Na výskum sa použilo uhoľné DG zvaru 67 v bani Taldinskaya-Zapadnaya-1.
Hlavná myšlienka použitia suchých tuhých aerosólov ako antipyrogénov spočíva v použití účinku stabilizácie teploty v strede samoohrievania uhoľného prachu pod jeho teplotu vznietenia. Preto bol pre porovnanie uhoľný prach frakcie (-0,4 + 0,2) mm predhriaty bez pridania inertného plniva. Výsledky výskumu sú zhrnuté v tabuľke 2.
Tabuľka 2 - Teplota stabilizácie vzorky uhoľného prachu v závislosti od percenta pridania inertného plniva
| Pridanie inertného prachu,% | Čas od začiatku kúrenia, min | Kritická teplota retorty, | Čas od začiatku kúrenia, min | Kritická teplota vznietenia vzorky, ° С. | Čas od začiatku kúrenia, min | Teplota vznietenia vzorky, ° С. | Čas od začiatku kúrenia, min | Teplota stabilizácie vzorky, ° С. |
| 0 | 84 | 147 | 46 | 90 | 130 | 248 | — | — |
| 5 | 89 | 147 | 41 | 90 | 222 | 292 | — | — |
| 10 | 87 | 147 | 45 | 90 | 240 | — | 240 | 240 |
| 15 | 102 | 147 | 36 | 90 | 321 | — | 183 | 184 |
| 20 | 150 | 147 | 39 | 90 | 227 | — | 153 | 182 |
| 25 | 154 | 147 | 30 | 90 | 240 | — | 147 | 176 |
| Prázdna retorta | 249 | 147 | 60 | 90 | — | — | — | — |
V teplotnom rozmedzí od 74 do 90 ° C, keď sa uhoľný prach zahrieval bez pridania inertného prachu, sa pozorovalo hojné uvoľňovanie vlhkosti. Spaľovacie centrum bolo zaznamenané pri teplote 248 ° C. Kritická teplota ohrevu prázdnej retorty, ktorá zaisťuje vznietenie prachu, je 147 ° C. Z údajov v tabuľke 2 je zrejmé, že 5% hmotnostné pridanie inertného prachu nezabezpečuje stabilizáciu teploty vzorky pod teplotou 248 ° C. Aj v tomto prípade však existuje antipyrogénny účinok. Poskytuje predĺženie času samozahrievania uhoľného prachu na teplotu vznietenia o 1,7-násobok.
So zvýšením inertného plniva na 10, 15, 20 a 25% dochádza k termodynamickej stabilizácii heterogénneho systému uhlia a vzduchu pri teplotnej úrovni 240 ... 176 ° C, čo je 8 ... 72 stupňov pod teplota vznietenia uhoľného prachu bez inertnej prísady.
Vykonané štúdie teda umožnili odporučiť inertný prach ako tuhý aerosól, ktorého prívod do spracovaného priestoru v súbežnom prúdení zmesi metánu a vzduchu zabraňuje samovznieteniu uhoľného prachu usadeného na ceste jeho pohybu . Pri dostatočnom prídavku 25% na tento účel sa objem spotrebovaného inertného plniva v „pokynoch ...“ [7] zvýši na 100% na základe zaistenia bezpečnosti proti výbuchu.
BIBLIOGRAFICKÝ ZOZNAM
1 Skochinsky, A.A. Banské požiare / A.A. Skochinsky, V.M. Ogievsky. - M.: Ugletekhizdat, 1954. - 387 s.
2 Sobolev, V.V. Stanovenie vzorcov procesov tvorby prachu počas prevádzky vysoko výkonných zariadení na ťažbu uhlia: abstrakt Ph.D. dis. ... doktr. tech. Vedy / V.V. Sobolev. - Kemerovo, 2002. - 47 s.
3 Khramtsov, V.I. Zníženie nebezpečenstva endogénneho požiaru pri kombinovanom vetraní pracovných plôch / V.I. Khramtsov, V.G. Igišev, V.A. Gorbatov, A.F. Hriech // Boj proti nehodám v mínach. –Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2003. - s. 22–24.
4 Putilin A. Posledné údaje o vlastnom vykurovaní uhlia / A. Putilin. - Charkov-Kyjev: Vydavateľstvo VUGILLA I RUDA, 1933. - 144 s.
5 Usmernenie k uplatňovaniu metód inhibície rozvoja samozahrievania uhlia vo vyťažených priestoroch banských baní. - Kemerovo, 1987. - 60 s.
6 Technologické schémy prevencie, lokalizácie a potlačenia endogénnych požiarov v baniach / V.A. Gorbatov, V.G. Igišev, V. B. Popov, A. V. Lebedev, L. P. Belaventsev, V.A. Portola, A.F. Syn. - Kemerovo: Kuzbassvuzizdat, 2002. - 177 s.
7 Pokyny na prevenciu a potlačenie endogénnych podzemných požiarov v baniach Kuzbass. - Kemerovo, 2007 .-- 77 s.
