CN109789979A - 防止矿物原料附着和堵塞的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供：简便地防止在配管等输送设备中湿润的煤、铁矿石、粉尘、焦炭或石灰石等矿物原料的附着和堵塞的方法。一种防止矿物原料附着和堵塞的方法，其具有如下工序：通过对利用带式输送机输送前或输送过程中的湿润的矿物原料散布高吸水性树脂，从而得到使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而成的原料混合物，该方法利用输送设备来输送前述原料混合物，防止前述矿物原料在前述输送设备内的附着和堵塞。

Description

防止矿物原料附着和堵塞的方法

技术领域

本发明涉及防止湿润的矿物原料在输送设备中的附着和堵塞的方法。

背景技术

在通过散装货船将炼铁原料输送至炼铁厂时，由于积存于船仓地板上的水而使堆积物的下部的炼铁原料成为浆料状态。另外，在以露天堆放的状态保管于原料场时，也存在由于雨水、用于防止粉尘的洒水等水而成为浆料状态的情况。

这种成为浆料状态的炼铁原料等矿物原料浆料为水分较多的泥状的流动物质，因此存在难以从船仓、原料场搬出这样的问题。

针对这样的问题，本发明人提出了一种输送方法，即：使高分子吸收剂与炼铁原料浆料接触，而制成将炼铁原料浆料固化而成的固化体，无需进行除水等工序而改善了操作(参照专利文献1)。

另一方面，被搬入炼铁厂、火电厂等而被露天堆放于原料场的矿物原料进而转乘带式输送机从原料场被输送至使用矿物原料的设备。例如，在将煤供给至火电厂的锅炉中的情况下，通常煤通过转乘带式输送机后经过煤粉碎机和斗式输送机的一系列的管线而被输送至锅炉。

由于原料场和带式输送机设备在室外，因此被雨淋湿而使煤成为湿润的状态。即使未成为如上述那样的浆料状态，湿润状态的煤也存在容易附着于将煤供给至锅炉的配管(加煤管)、带式输送机、滑槽、料斗等输送设备的接触面，进而固结而致使配管等堵塞的情况。

在发生了这种附着、堵塞的情况下，以往需要停止生产线的运转并取出堵塞的煤、或者拆解输送设备来消除附着、堵塞，会使煤的输送效率降低，进而还会发生使火电厂的发电效率降低这样的状况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-256710号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1中记载的输送方法的目的在于：使炼铁原料浆料的流动性降低，使通过带式输送机、卡车输送固化体变得容易，其未预料到由于湿润状态的矿物原料附着于配管等输送设备、或发生固结并堵塞而使矿物原料的输送停滞这样的课题。

相对于此，本发明是为了解决如下课题而做出的发明：被雨水等淋湿而成为湿润状态的矿物原料在被输送至目标设备时附着于配管等输送设备的接触面并固结、或发生配管等处的堵塞。

即，本发明的目的在于提供一种简便地防止在配管等输送设备中湿润的矿物原料的附着和堵塞的方法。

用于解决问题的方案

本发明是基于如下发现而完成的，通过使用高吸水性树脂，从而使湿润的矿物原料对于配管等的接触面的润滑性提高，其变得不易附着。

即，本发明提供以下[1]～[4]。

[1]一种防止矿物原料附着和堵塞的方法，其利用输送设备来输送使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而成的原料混合物，防止所述矿物原料在所述输送设备中的附着和堵塞。

[2]根据上述[1]所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其中，所述输送设备为配管、带式输送机、输送链、滑槽、料斗或筒仓。

[3]根据上述[1]或[2]所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其具有如下工序：通过对利用带式输送机输送前或输送过程中的湿润的矿物原料散布所述高吸水性树脂，从而得到所述原料混合物。

[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其具有如下工序：通过将所述高吸水性树脂添加至收纳有湿润的矿物原料的容器内并进行搅拌混合，从而得到所述原料混合物。

发明的效果

根据本发明，可抑制在矿物原料的配管等输送设备中湿润的矿物原料附着于输送设备的接触面，且能够简便地防止在该输送设备中的附着和堵塞。

因此，本发明的方法可有助于矿物原料的有效的输送。

具体实施方式

以下对本发明的防止矿物原料附着和堵塞的方法进行说明。

需要说明的是，本发明中的“附着防止”不仅包括完全不附着的情况，还包括即使一部分附着也能将附着充分抑制在不妨碍矿物原料的输送的程度的情况。

本发明的防止矿物原料的堵塞的方法是：利用输送设备来输送使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而成的原料混合物，防止前述矿物原料在前述输送设备中的附着和堵塞。

湿润的矿物原料通过与高吸水性树脂接触而使其表面被改性。由此，矿物原料对于配管等输送设备的接触面的附着性得以抑制，使润滑性提高，能够防止矿物原料在输送设备中附着或堵塞。

(矿物原料)

矿物原料的种类没有特别限定，例如可列举出：煤、铁矿石、粉尘、焦炭或石灰石等。它们可以是单独1种或是2种以上的混合物。

另外，矿物原料的形状、大小等没有特别限定，由于本发明为防止堵塞的方法，因此适用于容易堵塞的形态的物质、例如1个颗粒的粒径为2mm以下的粒状、粉末状等的矿物原料。

本发明中所谓的“湿润的矿物原料”是指不是浆料状态但包含水的矿物原料，是能够通过带式输送机以固体物的形式输送的物质。即，区别于难以通过带式输送机输送的、为水分较多的泥状或液态的流动物质的浆料。湿润状态的矿物原料中的含水量根据该矿物原料的种类、性状不同而异，不能一概而论，例如，煤的情况，含水率为约1～30质量％时可以称为湿润状态，超过约30质量％时可以称为浆料状态。

对于矿物原料中的含水量，其来源没有特别限定，可以是源自原料本身，或者还可以是在输送、保管过程中所接触的雨水、用于防止粉尘的洒水等水。

(高吸水性树脂)

高吸水性树脂是JIS K7223(1996)和JIS K7224(1996)中所定义的、“高度吸收水而溶胀的树脂，且具有通过交联结构的亲水性物质与水接触而吸水，一旦吸水则即使施加压力也不易脱水的特征”的树脂。即，是吸水量大且保水性优异的树脂。

高吸水性树脂的种类可以是合成树脂系和来源于天然产物的树脂系中的任一者，没有特别限定，例如可列举出：聚(甲基)丙烯酸、聚(甲基)丙烯酸盐、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚亚烷基亚胺、聚氧化烯、聚马来酸、及包含构成这些聚合物的单体中的任意者的共聚物等。需要说明的是，本发明中，“(甲基)丙烯酸”是指：丙烯酸或甲基丙烯酸。

作为构成聚(甲基)丙烯酸盐的单体，可列举出：(甲基)丙烯酸钠、(甲基)丙烯酸钾、(甲基)丙烯酸铵等。

作为构成聚(甲基)丙烯酸酯的单体，可列举出：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯等。

作为构成聚亚烷基亚胺的单体，可列举出：亚乙基亚胺、甲基亚乙基亚胺等。

作为构成聚氧化烯的单体，可列举出：环氧乙烷、环氧丙烷等。

作为构成前述共聚物的其它单体，可列举出：乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、乙烯基吡啶等。

高吸水性树脂可以单独使用1种，或者还可以组合使用2种以上。从获得容易性和高的吸水能力等的观点出发，可适宜地使用聚丙烯酸或聚丙烯酸钠，特别优选聚丙烯酸钠。

另外，高吸水性树脂还可以与其它吸水剂组合使用。作为其它吸水剂，可列举出：硅胶、沸石、活性炭等。

高吸水性树脂的性状从与矿物原料表面均匀地接触、以及操作容易性等的观点出发，优选为与矿物原料同等以下的粒径的粒状或粉末状。

与矿物原料接触的高吸水性树脂的量根据矿物原料和高吸水性树脂的种类、性状等进行适宜调整，但从使矿物原料的表面的含水量充分降低而不损害矿物原料的用途所期望的物性的观点、以及成本等观点出发，例如煤的情况，相对于湿润的煤100质量份，优选为0.001～5质量份、更优选为0.01～2质量份、进一步优选为0.05～1质量份。

(输送设备)

本发明中所谓的输送设备是指：利用规定的管线将矿物原料例如从原料场等矿物原料的保管场所输送至使用矿物原料的设备为止的输送管线内的设备，还包括滑槽、料斗、筒仓等具有临时贮藏功能的设备。区别于通过船、卡车等进行的输送、通过斗(bucket)进行的输送等。

本发明在输送设备中也容易发生由附着和堵塞导致的不良情况的部位、具体而言在配管、带式输送机、输送链、滑槽、料斗、筒仓等中可以得到良好的防止附着和堵塞的效果。

湿润的矿物原料在这些输送设备中容易发生附着、堵塞，发生堵塞的情况下，如上所述，需要将生产线的运转停止后消除堵塞，费时费力。

相对于此，根据本发明，在输送设备的接触面，通过使湿润的矿物原料的润滑性提高、且变得不易附着，从而能够简便地防止在输送设备中的矿物原料的堵塞而不使生产线的运转停止。

(原料混合物)

原料混合物是使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而得到的、湿润的矿物原料和高吸水性树脂的混合物。

通过使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触，使矿物原料中的含水量的至少一部分被高吸水性树脂吸收，从而矿物原料的表面的含水量减少，矿物原料对于输送设备的接触面的附着性得以抑制，润滑性提高。需要说明的是，只要对于输送设备的接触面的附着性得到抑制即可，无需使矿物原料中的含水量的总量被高吸水性树脂吸收。

使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而得到原料混合物的方法没有特别限定，但优选使湿润的矿物原料与高吸水性树脂均匀地混合而得到彼此接触的状态的原料混合物。

使高吸水性树脂接触的位置没有特别限定，可以为利用带式输送机输送矿物原料之前、输送过程中或输送后中的任意者。

例如，通过对利用带式输送机输送前或输送过程中的湿润的矿物原料散布高吸水性树脂，从而能够得到原料混合物。更优选为：从矿物原料的上方对通过带式输送机所输送的湿润的矿物原料散布高吸水性树脂。由此，在每次转乘带式输送机时，可以得到将矿物原料和高吸水性树脂混合且高吸水性树脂均匀地附着于矿物原料的表面的、整体均匀的原料混合物。

另外，通过向收纳有湿润的矿物原料的规定的容器内添加高吸水性树脂并进行搅拌混合，也能够得到前述原料混合物。

实施例

以下通过实施例对本发明进行具体说明，但本发明不限定于下述实施例。

[附着性评价试验]

(实施例1)

相对于湿润的煤(含水率15.5质量％、粒径2mm以下)1000g，添加作为高吸水性树脂的“KURILINE S-200”(栗田工业株式会社制；聚丙烯酸钠)0.1质量％，均匀地搅拌混合，制备了原料混合物试样。

使用在电动筛(“ANF-30”、日陶科学株式会社制)的上部代替筛而安装有模拟料斗(投入口：200mm×200mm、排出口：30mm×50mm的倒四棱锥台形外形；钢制)的振动试验装置，进行了原料混合物试样的附着性评价试验。

附着性的评价通过如下方式进行：将制得的原料混合物试样投入振动试验装置的模拟料斗中，测定自投入开始直至掉落至振动试验装置下部的托盘为止的排出时间。

需要说明的是，关于煤的含水率，对于约20g的煤，测定质量(A)，另外，测定将其在105℃的干燥器中干燥2小时后的质量(B)，将其减少量(A-B)视为含水量，根据下述式子算出。

含水率[％]＝(A-B)/A×100

(实施例2～4)

如下述表1所示变更煤的含水率和高吸水性树脂的添加量，除此以外与实施例1同样地测定了原料混合物试样的排出时间。

(比较例1和2)

实施例1和3中，未添加高吸水性树脂，除此以外与实施例1同样地测定了原料混合物试样的排出时间。

将上述各实施例和各比较例的附着性评价试验的结果一并示于表1。

[表1]

表1

由表1所示的结果可知，通过向湿润的煤中添加KURILINE S-200，从而原料混合物试样自模拟料斗的排出时间缩短，确认附着得以抑制。

另外，根据试验后的模拟料斗上部的目视观察，确认到原料混合物试样的附着量变少。

如此可以说，通过向湿润的煤中添加KURILINE S-200，从而使煤对于输送设备的接触面的附着得以抑制，润滑性提高，能够防止附着和堵塞。

Claims (4)

1.一种防止矿物原料附着和堵塞的方法，其利用输送设备来输送使高吸水性树脂与湿润的矿物原料接触而成的原料混合物，防止所述矿物原料在所述输送设备中的附着和堵塞。

2.根据权利要求1所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其中，所述输送设备为配管、带式输送机、输送链、滑槽、料斗或筒仓。

3.根据权利要求1或2所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其具有如下工序：通过对利用带式输送机输送前或输送过程中的湿润的矿物原料散布所述高吸水性树脂，从而得到所述原料混合物。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的防止矿物原料附着和堵塞的方法，其具有如下工序：通过将所述高吸水性树脂添加至收纳有湿润的矿物原料的容器内并进行搅拌混合，从而得到所述原料混合物。