Глава II
ПРИМЕНЯЕМЫЕ СПОСОБЫ ХРАНЕНИЯ УГЛЕЙ
4. ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕЙ, ЗАКЛАДЫВАЕМЫХ НА ХРАНЕНИЕ
Практика хранения энергетических углей на железнодорожных складах топлива показывает, что при существующих способах штабелирования углей устойчиво и длительно хранятся только угли некоторых марок и сортов. В частности, на железных дорогах длительное время не разрешается хранить бурые угли всех видов, в то время как на складах электростанций, крупных заводов и других промышленных предприятий бурые угли хранятся довольно успешно; не разрешаются к закладке на длительное хранение рядовые длиннопламенные угли, а также газовые угли некоторых шахт, в частности, шахт Петроволидиевка, Тошковка 3—5 и др. Каких-либо серьёзно обоснованных данных, на основании которых такие ограничения были сделаны, не имеется; однако, поскольку в настоящее время ещё имеется выбор в марках углей, подлежащих закладке, то на основании практического опыта были запрещены к закладке на длительное хранение указанные марки углей как менее стойкие. Другая причина, по которой не разрешается создавать запасы некоторых марок углей (например, штыбы и отсевы каменных углей и антрацитов),— это их качество. Принципиально нет никаких оснований ограничивать ассортимент углей для длительного хранения, поскольку на результаты хранения оказывают влияние не только качество угля, но и те способы штабелирования, которые применяются при его хранении. Можно, например, длительное время хранить малостойкий к самовозгоранию бурый уголь (при хорошем уплотнении), наряду с этим такие стойкие угли, как антрациты, при неблагоприятных условиях хранения самовозгораются.
ХРАНЕНИЕ УГЛЯ В ШТАБЕЛЯХ, КАГАТАХ И ТРАНШЕЯХ
В прежней практике хранения угля существовали разногласия в отношении открытых и закрытых складов. Некоторые специалисты считали, что закрытые склады — сараи, навесы, бункеры и пр. — предохраняют уголь от самонагревания, так как защищают его от действия атмосферных осадков. Однако опыт хранения угля в закрытых складах показал несостоятельность этих предположений: условия для самонагревания в таких складах создавались благоприятнее, чем при открытом штабельном или другом виде хранения. Если к тому же учесть, что устройство сараев, навесов и других сооружений требует значительных затрат, затрудняет механизацию работ, связанных с закладкой и выпуском угля, и в случае загорания угля в одном месте требует эвакуации всего хранимого угля, то вполне понятно, почему такой способ хранения угля не получил распространения.
На железнодорожных складах топлива применяется исключительно открытый способ хранения угля, главным образом в штабелях и на отдельных складах — в кагатах или траншеях. При этом до 1947—1948 гг. для увеличения сроков хранения и уменьшения потерь применялся метод, рассчитанный на охлаждение нагревающегося угля, а с 1948 г. применяется метод, рассчитанный на замедление окислительных процессов путем уменьшения циркуляции воздуха в штабелях угля. К первому методу относится способ хранения угля в штабелях небольшой ёмкости и малой высоты — 1— 1,5 м. Хранение угля в таких штабелях, несмотря на увеличенную отдачу теплоты в окружающую среду, положительных результатов не давало. Это характеризуется теми сроками хранения, которые устанавливались для разных углей нормами НКПС 1929 г. По этим нормам, сроки хранения донецких углей не должны были превышать 4 мес. Иногда для охлаждения угля в штабелях устанавливались деревянные или железные трубы, по которым циркулировал воздух и охлаждал внутренние части штабеля; однако это мероприятие не давало положительных результатов, а наоборот, ускоряло процесс самонагревания.
В последние годы некоторое распространение получил способ закладки угля для хранения в штабелях на ледяном основании. Этот способ основан на предположении, что избыточное тепло, образующееся в штабеле при низкотемпературном окислении, будет поглощаться льдом за счёт его таяния. Однако опыт показывает (и это подтверждено в 1955 г. решениями Второго всесоюзного совещания по хранению твёрдого топлива), что хранение углей в штабелях с ледяным основанием никакими преимуществами по сравнению с закладкой на грунте не обладает. С наступлением тёплого времени года штабели на ледяном основании начинают оседать, растрескиваться, в результате чего наблюдается повышение температуры в отдельных местах штабеля и появление очагов самовозгорания.
Второй метод хранения угля в штабелях, предусматривающий изоляцию поверхностей частиц угля от воздействия окружающего воздуха, даёт лучшие результаты, особенно хранение угля под водой. Заграничная практика и опыт хранения угля в некоторых морских портах показывают, что под водой можно хранить большие массы угля при почти полном сохранении его физических и химических свойств. Однако такой идеальный способ изоляции угля от соприкосновения с воздухом не может быть применён на железнодорожных складах топлива из-за больших капитальных затрат на устройство хранилищ и снабжение их водой, а также из-за других трудностей, связанных с эксплуатацией таких складов; в частности, трудно решается задача закладки и разборки угля в зимнее время в местах с суровым климатом.
Попытки изолировать штабели угля от воздействия на него атмосферы покрытием ледяной коркой не достигали цели, так как такая изолирующая корка с наступлением тёплого времени года быстро разрушалась и не выполняла предназначенной роли.
Довольно часто пытаются изолировать штабель, покрывая поверхность его слоем мелочи той же марки угля толщиной до 10 см; это мероприятие даёт некоторый эффект, но радикально вопрос о значительном увеличении сроков хранения угля не решает.
В последние 2—3 года в качестве изолирующего покрытия на некоторых складах топлива применяют такие материалы, как битумное связующее и битумные пасты. Применение таких поверхностных покрытий резко снизило скорость окисления угля и позволило увеличить сроки хранения легкосамонагревающихся углей в несколько раз.
СПОСОБЫ ФОРМИРОВАНИЯ ШТАБЕЛЕЙ УГЛЯ
При закладке угля на хранение применяются различные способы формирования штабелей. Наиболее распространенными из них являются:
- формирование штабеля непосредственно из подвижного состава кранами; при этом уголь может укладываться на конус или слоями по всему штабелю; укладка на конус даёт значительную сегрегацию (расслоение) угля, но требует меньшей затраты времени; при послойной или порядовой укладке угля расслоение его уменьшается;
- формирование штабеля краном из угля, предварительно выгруженного из подвижного состава;
- формирование штабеля скрепером слоями толщиной 1,2— 1,5 м с последующей укаткой катком; в этом случае уголь на площадку штабеля предварительно подаётся кранами;
- формирование при помощи бульдозеров или тракторных скреперов; при этом способе происходит не только хорошее уплотнение угля, но и значительное измельчение его; опытами ЦНИИ, проведёнными на одном из складов топлива Донецкой ж. д., установлено, что применение тракторов при формировании штабелей угля увеличивает содержание мелочи класса 0—6 мм на 10—12%.
Применение того или иного способа формирования штабелей угля зависит от многих причин, как-то: ёмкости штабеля, имеющегося оборудования, наличия специальных разгрузочных устройств (эстакады, повышенные разгрузочные пути и пр.), марки закладываемого угля и т. д. В зависимости от местных условий могут применяться все перечисленные способы.