СПОСОБ УДАЛЕНИЯ СНЕЖНО-ЛЕДЯНЫХ ПОКРОВОВ ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ Российский патент 2007 года по МПК E01H10/00 E01C11/24 C09K3/18 

Изобретение относится к способам и средствам содержания дорожных покрытий и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности для удаления снежно-ледяных покровов на дорогах.

В зависимости от используемого сырья и его происхождения противогололедные препараты делят на три группы: химические, фрикционные и комбинированные [1]. Основная функция первых - ускорять плавление снежно-ледяных отложений на дорожных покрытиях путем разрушения межкристаллических связей слоев снега и льда, снижая силы их смерзания с дорожным покрытием.

Фрикционные препараты должны повышать шероховатость снежно-ледяных отложений на покрытиях для обеспечения безопасности движения.

Комбинированные противогололедные материалы (ПГМ) обладают одновременно и фрикционными и химическими свойствами.

Известно, что наибольшей плавящей способностью по отношению ко льду из применяемых в промышленных масштабах препаратов обладает техническая поваренная соль, используемая в чистом виде, или в виде песко-соленой смеси, которую рассыпают по дорожному полотну [2]. Однако высокая степень слеживаемости технической поваренной соли не позволяет хранить в городских условиях достаточное количество препарата, обеспечивающее его оперативное использование в дорожном хозяйстве города.

Задачей предлагаемого технического решения является расширение арсенала способа и средств борьбы со снежно-ледовым покрытием на дорогах, используя комбинированный ПГМ.

Задача решается тем, что в способе удаления снежно-ледовых покровов, включающем рассыпание противогололедного препарата, в качестве ПГМ используют отсев технологического процесса сухого обогащения алюминиевых шлаков, с содержанием оксида алюминия в модификации корунда, причем перед рассыпанием отсев подвергают обеспыливанию.

Процесс сухого обогащения алюминиевых шлаков, в результате которого и получают материал, используемый в качестве противогололедного, происходит в несколько стадий, включающих предварительное дробление поступающего сырья (шлака печей переплава алюминиевого производства), отмагничивания механического железа и последующей подачи сырья на виброгрохот. Технологический процесс обогащения алюминиевых шлаков предполагает последовательную обработку шлаков на виброгрохотах с различными размерами ячеек сит: от первого с размером ячейки с размером сита 50 мм ко второму с размерами ячейки верхнего сита 10 мм и нижнего 2 мм. Надрешеточное сырье (концентрат) первого света поступает для высортировки цветных металлов, отмагничивания и собирается в короб, как готовая продукция, готовая к возврату для печей переплава, а продукт подрешеточный поступает для второй стадии дробления, после чего дробленый шлак подается на второй виброгрохот, с двумя ситами, с размерами ячеек, указанными выше.

Продукт размером более 10 мм с виброгрохота ленточными транспортерами подается на магнитный сепаратор, где происходит отмагничивание механического железа магнитным барабаном, и собирается в короб, как и в первой стадии грохочения, и является опять готовой продукцией, а продукт, размером менее 2 мм - отсев, попадает на виброгрохот с размером сетки 0,5 мм.

Эта фракция (+0,5 мм), т.е. то, что осталось в надрешоточном пространстве и является предлагаемым в качестве противогололедного комбинированного препарата, который рассыпают по дорожному покрытию.

На всех стадиях указанного процесса контролируют содержание алюминия в концентрате, причем содержание алюминия должно быть не менее 50% (алюминий в концентрате присутствует в виде оксида), т.к. возврат вторичного сырья в переплав с содержанием алюминия менее 50% экономически нецелесообразен.

Алгоритм распределения алюминия в кусках шлака состоит в следующем: чем больше нераздробившиеся куски, тем больше содержание в них алюминия. Поэтому поступающий шлак проходит последовательно стадию дробления, в процессе которой освобождается от оксидов, которые как неметаллическая фракция шлака является более хрупкой.

Поэтому указанная технология позволяет получить отсев в виде фракции 0,5 мм - 2 мм и с содержанием оксида алюминия более 50%.

Исходным сырьем для указанного технологического процесса могут быть шлаки с содержанием флюсов, так и без них.

Поэтому фракция 0,5 мм проходит анализ на содержание хлоридов натрия и калия, и при содержании последних менее 5% производят добавку сильвинита, обеспечивающую содержание хлоридов натрия и калия в размере 5-10%, что соответствует отраслевым дорожным нормам (ОДН).

Конечный продукт, который предлагается применять в качестве ПГМ, по составу представляет собой композицию в виде оксида алюминия в модификации корунда 60-80%, оксида кремния 8-10% - фрикционные компоненты, и плавильный - в виде хлорида натрия и калия - 5-10%, остальное оксиды меди, магния, цинка, железа, марганца.

По сравнению с разбрасыванием песко-солевой смеси, которая является также комбинированным ПГМ, содержащим смесь песка - оксида кремния - 90% и соли - 10%, предлагаемый ПГМ содержит 60-80% оксида алюминия в модификации корунда, прочность которого превышает прочностные свойства оксида кремния, что обеспечивает при разбрасывании лучшую фрикционную способность.

Также следует отметить отсутствие слеживаемости предлагаемого материала, что присутствует при использовании песко-солевой смеси.

Проведено обследование автомобильной дороги Реж-Екатеринбург после опытно-экспериментального применения предлагаемого ПГН.

На автомобильной дороге была проведена обработка асфальтобетонного покрытия, имеющего снежный накат толщиной от 5 до 20 мм предлагаемым ПГН. Для обработки была использована комплексная дорожная машина на базе КАМАЗ.

Израсходовано 3,5 т материала, обработано 12 км дороги шириной 7 м, в общей сложности 84000 м² дороги. Расход материала на 1 м² составил 0,042 кг.

При применении предлагаемого ПГМ температура окружающей среды составляла - 15°С. В течение 20 минут после попадания на слой снежного наката данный материал разрушил межкристаллические связи снежно-ледяных отложений.

Предлагаемый ПГН прошел лабораторные испытания и имеет гигиенический сертификат и санитарно-эпидемиологическое заключение главного государственного санитарного врача.

Литература

1. Требования к противогололедным материалам ОДН 218.2.027-20003.

2. Патент RU №2044118 "Способ удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий".

Изобретение относится к способам и средствам содержания дорожных покрытий и может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в частности для удаления снежно-ледяных покровов на дорогах. Способ заключается в рассыпании на дорожных покрытиях отсева технологического процесса сухого обогащения алюминиевых шлаков в модификации корунда, с содержанием оксида алюминия свыше >50%. Технический результат - расширение арсенала способа и средств борьбы со снежно-ледовым покрытием на дорогах. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ удаления снежно-ледяных покровов дорожных покрытий, включающий рассыпание противогололедного препарата на дорожное покрытие, отличающийся тем, что в качестве противогололедного препарата используют отсев технологического процесса сухого обогащения алюминиевых шлаков с содержанием оксида алюминия в модификации корунда.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед рассыпанием отсев подвергают обеспыливанию.