②在冰点实验的基础上，选用高取代基纤维素醚为增稠辅料，选用硼砂为缓蚀辅料，称取固体样品在常温并伴有搅拌的条件下将固体样品缓慢加入容器，使其充分溶解后静置15-20分钟即可得到浅黄色防冻液成品。经过实验测试高取代基纤维素醚含量在0.07%左右时增稠挂壁效果最佳，硼砂含量在1.5%左右时金属腐蚀效果最低且pH值偏中性。过程如表2。

该方法配制出的防冻液经实验室化验冰点、粘度、密度、PH值等主要性能指标符合《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》（TB/T 3208-2008），后委托第三方送专业检测机构检测，结论合格。2018-2019年防冻期内，该配比防冻液在肖家煤炭集运站投产使用，和往年对比取得了非常好的防冻车效果，且原料成本也有了大幅的减少，企业取得了巨大的经济效益和社会效益。同时，对该防冻液喷洒前后的煤质进行了化验，灰分、挥发分和发热量等指标均没有影响[6]。

2.2 冻车高风险煤种防冻液喷洒工艺改造

近几年，根据港口卸车冻煤信息反馈，冻煤主要集中在车厢初期落煤冲击区和车帮两侧下部水分沉积区，一定程度上山能重装泰安煤机公司研发的防冻液喷洒工艺不能完全满足北方极寒天气下的防冻车需求。据了解，太原铁路局管内铁路运输煤炭大多为水洗煤，由于洗选工艺陈旧、煤与煤泥分离不彻底、综采实施抑尘喷水等措施造成含水量居高不下；列车在途运行时间较长，常有途中保留、集中到达、排队卸车和万吨单元列车分批装车组合的情况，尤其是浴盆式C80货车防冻车压力更为明显。

经过现场调研，肖家集运站缓冲仓入料口1200mm的胶带机在3.2m/s的转速下煤流量为0.4t/s，防冻液喷洒量为1.5L/s，即吨煤喷入了约3.8L防冻液，该喷洒量相对煤流量来说是极少的。该工艺设计的主要目是为了降低煤与煤之间的冻结强度，而忽略了煤与车皮的冻结问题。据统计，肖家集运站2017和2018年冻车事件主要发生形态为煤与车皮冻结，准旗周边装车站也为此类情况。所以，喷洒工艺改造就很有必要。

本课题保留原缓冲仓入料口喷洒工艺，又从防冻液输送主管引出一支路，该支路再次分为2组流向，1组流向装车溜槽两侧加装的2个通径DN25mm的喷嘴，溜槽落煤时同步开启，使煤和车厢侧帮间渗透形成一层“防冻膜”，解决煤与车帮两侧下部水分沉积区内表面的冻结问题；另1组流向装车溜槽后部中间位加装的1个通径DN32mm的喷嘴，溜槽与车厢对位即可先开启溜槽中间喷嘴，待落煤时关闭喷洒，而该区域已覆盖防冻液，主要解决受落煤冲击吹散车底板已喷洒防冻液而冻结的问题。喷嘴的开启和关闭通过2台先导式电磁阀控制，通过集控室集中控制，在不同全水分、不同煤泥掺比、不同的煤流量和不同的机车牵引速度下，人工合理控制相应喷头启闭和流量[7]。改造后防冻液喷洒工艺如图2所示。

图2 改造后防冻液喷洒工艺

改造后，原防冻液配制系统可满足新配制标准下原料的入料和搅拌工作，新标准下配制的防冻液可满足喷洒系统的压力、粘度、密度及流量需求，新改造后的溜槽防冻液喷洒工艺与原有管路系统衔接得当、搭配合理，满足生产需求，如图3所示。

在进行上述工艺改造后，为有效解决冻车问题，装车企业还需做好以下几项工作：

表2 粘度、腐蚀性和pH值实验表原料名称实验数据1 2 3 4 5 6 7氯化钙高取代基纤维素醚硼砂pH值密度（g/cm3）冰点（℃）粘度（MPa.s）腐蚀性40 0.04 1.0 5.7 2.6不合格40 0.05 1.2 6.4 3.5不合格40 0.06 1.4 6.7 4.2不合格40 0.07 1.5 7.1 6.0合格40 0.08 1.6 7.7 6.4合格40 0.09 1.8 8.1 1.33-49 7.1合格40 0.10 2.0 8.7 1.39-49 7.7合格

图3 改造后喷洒效果

①健全防冻车管理制度，制定防冻车管理办法，明确防冻液相关技术指标，优化防冻液喷洒工艺，完善防冻车应急预案。

②明确工作职责。责任单位要成立相应的组织机构，明确主管领导、责任部门，细化站段及各站区日常组织和协调机制，形成高效联动、有效应对、快速反应机制。

③防冻液供应商具备合法有效的工商营业执照和其它必需的法律证明文件，具备独立生产能力，且生产场地、设备、工艺流程、生产全过程管理、人员培训等满足供应要求，具备配套的质量检测设备，完善的质量控制体系，有效的质量保证手段。

④抓好人员培训。以防冻车管理办法为学习重点，组织做好防冻培训工作，做到铁路管理人员、作业人员和企业相关人员全部参加培训，未经培训合格不得上岗。

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