Автор работы: Пользователь скрыл имя, 19 Сентября 2017 в 19:13, контрольная работа
Горючие сланцы - осадочная горная порода органического происхождения, в которой неорганическая составляющая преобладает над органической, называемой керогеном. Один из видов твердых горючих ископаемых. По внешнему виду горючие сланцы - слоистые, реже плотные, массивные, иногда расслаивающиеся на плитки породы темно-серого или коричневого цвета различных оттенков; при воспламенении горят коптящим пламенем. Кероген - продукт превращения в естественных условиях разных материалов растительного и животного происхождения, образовавший отложения сапропелитовой и гумусовой природы.
Горючие сланцы могут сами нагреваться и самовозгораться, из-за этого при сохранности и транспортировке используют послойное уплотнение и укатку боковых откосов штабелей.
3. Свойства груза
Горючие сланцы образовались в результате разложения морских микроорганизмов и планктона без доступа воздуха. Таким образом, по своему происхождению и составу они близки к сапропелитовым ископаемым углям.
Органическая масса горючих сланцев содержит 68—74% углерода, 10—11% водорода, до 7% серы и 8—20% кислорода. В рабочей массе сланцев содержится 25—70% минеральных примесей и 12—20% воды. Такое содержание балласта в массе горючих сланцев значительно снижает их ценность.
По внешнему виду горючие сланцы представляют собой зеленовато или желтовато-серую слоистую твердую горную породу, пропитанную органическими веществами. Добыча горючих сланцев осуществляется как открытым, так и закрытым способом.
Горючая масса сланцев содержит до 90% летучих веществ. Поэтому загораются горючие сланцы легко и горят желтым коптящим пламенем. Теплота сгорания, отнесенная к рабочей массе, составляет 8374—11 723 кДж/кг.
Наличие в массе горючих сланцев до 90% балласта делает их перевозку на большие расстояния нерентабельной. Горючие сланцы используются как местное топливо для электростанций, промышленных установок и бытовых нужд. Однако основное назначение сланцев — сырье для химического производства. Горючие сланцы подвергаются перегонке при температуре около 550 °С. При этом получают сланцевую смолу, газы и золу. Из сланцевой смолы производят бензин, дизельное топливо, ихтиол, пек, тиокреолин, кровельный лак, шпалопропиточное масло, асфальт и т. д. Газы используют в качестве топлива, золу при изготовлении цемента, строительного кирпича и т. д.
Объемная масса горючих сланцев составляет 1,06—1,2 т/м3. Поэтому грузоподъемность вагонов при их перевозке используется полностью. Сыпучесть сланцев характеризуется углом естественного откоса, равным 40°.
Наличие влаги в массе горючих сланцев приводит к их смерзанию в зимнее время. В связи с этим необходимо проведение профилактических мероприятий против смерзаемости в зимний период.
При выдаче горючих сланцев учитывается норма естественной убыли в размере 0,7% массы всего продукта на каждую транспортировку. Хранят горючие сланцы на открытых площадках. В процессе хранения сланцы подвержены самонагреванию и самовозгоранию в результате окислительных процессов, аналогичных процессам в штабелях угля. В качестве профилактических мер против самонагревания и самовозгорания на складах горючих сланцев хорошо зарекомендовали себя послойное уплотнение и укатка боковых откосов штабелей.
Для того чтобы правильно оценить свойства горючих сланцев и определить наиболее рациональные области их использования, нужно в первую очередь изучить их вещественный состав. Предварительно это делают макроскопически, а потом уже более детально. Для этого изготавливают тонкие срезы (шлифы) или полируют кусочки сланцев (аншлифы). Такой анализ позволяет досконально изучить вещественный или петрографический состав сланцев. Многие компоненты горючих сланцев, видимые под микроскопом, не различимы простым глазом. Они так и называются «микрокомпоненты». Это альгинит - остатки планктонных водорослей; выделяют таломоальгинит, если водоросли сохранили свою структуру, и коллоальгинит - водоросли, превратившиеся в бесструктурное вещество. В некоторых сланцах большое значение приобретает сорбомикстинит - бесструктурное вещество, представляющее собой тонкую смесь альгинита или остатков высших растений с глинистым веществом. Встречаются в сланцах и микрокомпоненты, присущие углям, витринит (гелифицированные остатки древесины, однородные или с клеточной структурой), липтинит (споры, пыльца, кутикула, смоляные тельца), семивитринит (вещество, переходное от витринита к фюзиниту), фюзинит (фюзенизированные остатки древесины с хорошо выраженной клеточной структурой).
Теплота сгорания. В геологоразведочной практике применяется показатель удельной теплоты сгорания сухого сланца. Этот параметр является оценочным при подсчёте запасов сланцев в недрах. Теплота сгорания горючих сланцев различных месторождения, а также различных пластов одного месторождения может колебаться от 4-5 до 20-25 МДж/кг. Наиболее высокой теплотой сгорания - более 15 МДж/кг.
Для сланцев одного и того же месторождения теплота сгорания прямо пропорциональна выходу смолы. Сланцы разных месторождений при одинаковом выходе смол могут иметь различную теплоту сгорания, что объясняется неодинаковым исходным веществом и разными условиями его преобразования.
Влажность. Это один из важных показателей, характеризующих теплотехнические свойства сланцев. Естественная влажность сланцев различных месторождений колеблется от 2-5 до 25-30 процентов. Она снижает теплоту сгорания топлива. Сланцы с содержанием влаги до 20-22 процентов могут быть использованы в промышленности без предварительной подсушки, при большой влажности их необходимо подсушить, что увеличивает расход тепла на переработку и ведёт к её удорожанию. Большое содержание влаги (до 30) в сланцах Болтышского месторождения служат препятствием дл их использования. Однако при освоении более совершенных методов переработки использование таких сланцев станет реальным.
Влажность. Это один из важных показателей, характеризующих теплотехнические свойства сланцев. Естественная влажность сланцев различных месторождений колеблется от 2-5 до 25-30 процентов. Она снижает теплоту сгорания топлива. Сланцы с содержанием влаги до 20-22 процентов могут быть использованы в промышленности без предварительной подсушки, при большой влажности их необходимо подсушить, что увеличивает расход тепла на переработку и ведёт к её удорожанию. Большое содержание влаги (до 30) в сланцах Болтышского месторождения служат препятствием дл их использования. Однако при освоении более совершенных методов переработки использование таких сланцев станет реальным.
Сера - вредная примесь. Для прямого сжигания сланцев допускается не более 1 процента общей серы на 4,19 мегаджоуля на килограмм теплоты сгорания. Одна из основных задач применительно к высокосернистым сланцам - это очистка от серы смол и других продуктов, получаемых при газификации и полукоксовании таких сланцев. Опытами, проведёнными на установках с твёрдым теплоносителем и в газогенераторах, доказано принципиальная возможность получения сланцевой смолы. Однако большая часть серы переходит в смолу, что делает её непригодной как для энергетических целей, так и для получения жидких топлив.
Зольность горючих сланцев изменяется от 35-40 до 80-85%. Состав золы сланцев меняется в широких пределах. Свойства золы зависят не только от минерального состава сланцев, но и от способа их сжигания и переработки. Некоторые виды золы - ценное промышленное сырьё. Золы, содержащие не менее 15 % свободной окиси кальция, обладают вяжущими свойствами и пригодны для изготовления лёгких и тяжёлых бетонов и изделий из них. Карбонатные золы находят применение в сельском хозяйстве для известкования кислых почв. Золы алюмосиликатного состава могут быть использованы в дорожном строительстве, в промышленности строительных материалов.
Единого мнения
о происхождении слоистых залежей природного
камня нет. Предполагается, что для образования
минерала требуются высокие температуры
и значительные давления. Однако стройной
картины нет. По всей видимости, для разных
типов сланца характерны разные механизмы
происхождения.
Несмотря на разницу в физических свойствах
отдельных разновидностей, можно выделить
граничные параметры камня. Твердость
сланца – от 2-х до 6-ти баллов по шкале
Мооса. Водопоглощение зависит от плотности
и меняет от незначительного 0,01% до весомых
3%. Слоистость с легким разделением на
отдельные пласты обязательна.
Химический
состав сланца крайне неоднороден. Глинистые
сланцы сложены кремнистыми алюмосиликатами.
Горючие сланцы по составу приближаются
к тяжелой нефти, хотя их зольность неизмеримо
выше. Тальковые, слюдяные гнейсовые и
прочие сланцы характеризуются наличием
в составе камня самых различных минералов
земной коры.
Одним из признаков сланцев является их слоистость и способность раскалываться на куски, иными словами, слои, именно отсюда сланцы и обрели свое название. Цвет сланцев различен: от серого до темного, влажность 10 — 17%, зольность 30 — 50%. Зола горючих сланцев является ценным сырьем при получении портландцемента.
Из-за того, что они сильно подвержены смерзанию, в их транспортировке нужно применять профилактические мероприятия, например, пересыпать сухими опилками или соломой. Хранение горючих сланцев происходит на открытых площадях. Горючие сланцы могут сами нагреваться и самовозгораться, из-за этого при их сохранности используют послойное уплотнение и укатку боковых откосов штабелей.
Сланцы горючие отгружают в промороженном виде или с послойной пересыпкой груза древесными опилками, сечкой соломы или камыша, торфяной мелочью.
Т.к. сланцы горючие относятся к навалочному роду груза, то перевозятся в полувагонах.
При перевозке горючих сланцев используют послойное уплотнение и укатку боковых откосов штабелей.
После выгрузки грузов вагоны, контейнеры должны быть очищены внутри и снаружи, с них должны быть сняты приспособления для крепления груза, за исключением несъемных приспособлений для крепления, а также должны быть приведены в исправное техническое состояние несъемные инвентарные приспособления для крепления (в том числе турникеты) грузополучателем или перевозчиком - в зависимости от того, кем обеспечивалась выгрузка грузов.
Так же после выгрузки горючих сланцев, очистка и промывка может не производится. По требованию отправителя очистка и промывка производится может.
Транспортирование сланцев производится навалом в открытых транспортных средствах с соблюдением правил перевозки грузов, действующих на данном виде транспорта.
Транспортирование сланцев железнодорожным транспортом производится с соблюдением требований к погрузочно-разгрузочным работам и технических условий погрузки и крепления грузов, утвержденных Министерством путей сообщения СССР.
При отгрузке сланцев, подвергающихся смерзанию в пути, при температуре ниже 0 °С изготовитель обязан применять профилактические меры, предотвращающие их смерзание (омасливание и др.).
Сланцы горючие перевозят в промороженном виде или с послойной пересыпкой груза древесными опилками, сечкой соломы или камыша, торфяной мелочью. Т.к. сланцы горючие относятся к навалочному роду груза, то перевозятся в полувагонах.
Применение специально оборудованных и специализированных вагонов для данного рода груза не обязательно т.к. груз не дорогостоящий и перевозится насыпь в полувагонах. Этого достаточно.
Запрещается осуществлять разгрузки, хранить на складах твердого топлива и сжигать топливо с неизвестными или неизученными характеристиками по взрывопожаробезопасности.
Площадка для хранения горючего сланца должна быть очищена от растительного мусора и прочих материалов, выровнена и плотно утрамбована.
Запрещается укладка горючих сланцев на грунте, содержащем органические вещества и колчеданы.
Запрещается хранение выгруженного сланца в бесформенных кучах и навалом более 2 суток.
Габаритные размеры штабелей угля и сланца определяются только размерами отведенной для них площадки, а также возможностями погрузочно - разгрузочных механизмов.
Склады для хранения сланцев должны размещаться на сухом, и незатапливаемом месте.
Приемка сланцев - по ГОСТ 1137.
Для определения показателей качества сланцев у грузоотправителя допускается применять расчетные методы в соответствии с порядком, согласованным с потребителем.
Упаковку, маркировку, транспортирование и хранение сланцев производят по ГОСТ 7754-89
Перевозка горючих сланцев допускается
без пломб, но с обязательным наложением
проволочных закруток на крытые вагоны.
Для уменьшения потерь свежее твердое топливо целесообразно направлять прямо из вагонов на место потребления, сохраняя на складе только резервный горючий сланец.
При хранении топлива на складе необходимо принимать меры по предотвращению его потерь. Основная причина, вызывающая потери топлива при хранении или перевозке, — это испаряемость топлива. Главным мероприятием по уменьшению этих потерь следует считать снижение объема газового пространства над поверхностью топлива в резервуаре или цистерне, что должно регулироваться нормальной работой дыхательного клапана резервуара.
Чтобы избежать потерь при перевозке горючих сланцев, они должны грузиться до полного использования вместимости вагонов, но не выше их грузоподъемности.При перевозке в зимнее время при минусовой температуре воздуха сланцев горючих влажностью более 10% и более 30% отправители обязаны применять следующие средства профилактики: