[发明专利]相变防冻液

说明书

本发明公开了一种相变防冻液，是由20～68%白油、8～16%非离子乳化剂、0.1～0.5%异丁叉二脲及余量的水混合调配制成。本发明相变防冻液的凝固点≤0℃，粘度(20℃)≥1mPa·s，pH值6.5～10.0，喷涂在车厢壁帮及煤炭中，能在较低温度时凝固成固态，在车厢壁与煤体之间形成隔离层，解决高含水量煤炭运输过程中的冻车问题。

技术领域

本发明属于防冻液技术领域，涉及散装颗粒物铁路运输用防冻液，特别是涉及一种适合于高水分含量煤炭在铁路运输中使用的防冻液。

背景技术

煤炭和矿粉等散装颗粒物中含有一定的水分，尤其是为了提高煤炭质量而进行洗选处理的洗精煤，含水量更高。这些散装物料在冬季铁路运输时极易在车厢内发生冻结，给冬季铁路运输和卸车带来了极大困难，不仅严重影响车辆的周转和运输效率，也给铁路、煤矿、港口和煤炭用户造成了巨大的经济损失。

目前铁路运输中普遍采用向物料上喷洒防冻液的方法来解决上述问题。铁道部根据运输实际，提出并施行了铁道部行业标准TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》，其中主要性能指标规定：冰点≤-46℃，粘度2～9mPa·s。

但是，受到煤炭开采过程和洗煤工序的影响，煤炭中的水分含量大多在8～20%，甚至更高，尤其是洗煤过程中脱水不彻底，洗精煤水份含量往往都大于22%，有些甚至可以达到26～28%，客观上形成了对防冻液的稀释作用，使防冻液的冰点在实际应用过程中达不到≤-46℃的指标要求，粘帮、冻车现象常有发生。另外，由于列车高速运行，速度和风向使得车厢壁和车厢内温度和湿度都有不同程度的降低，-46℃的冰点指标已经不能满足运输要求，也是造成冻车的主要原因。

现有防冻液大都是无机盐水溶液，粘度一般为4～5mPa·s，虽然符合TB/T 3208-2008中粘度2～9mPa·s的指标要求，但由于防冻液本身的流体性质和受煤中所含水分的稀释作用，喷洒在车厢壁上的防冻液容易流失至车厢底部，不能存留在车厢壁帮。这是造成粘帮、冻车的另一个主要原因。

尽管近年各铁路局要求将防冻液的粘度指标提高到6～9mPa·s，但由于一些认识上的误区、TB/T 3208-2008标准要求的限制，以及价格上的影响，各生产厂家的防冻液始终不敢突破9mPa·s的粘度限制，再加上不能足量喷洒防冻液等原因，造成每年冻车现象时有发生。

CN 103242804A公开了一种挂壁防冻液，由0.1～2%水溶性高分子聚合物、35～60%具低冰点特性的无机盐、1～5%防腐剂、5～20%具低冰点特性的水溶型有机物以及余量的水混配制成，其中的水溶性高分子聚合物为可溶性纤维素衍生物、可溶性淀粉衍生物、聚乙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺中的一种或几种的复配物。其产品冰点≤-56℃，粘度(20℃)8～18mPa·s，均显著高于TB/T 3208-2008《散装颗粒货物运输用防冻液技术条件》指标要求。

但在使用过程中发现，虽然该挂壁防冻液能显著改善粘帮冻车现象，但其中的水溶性高分子聚合物在遇到金属离子时存在产生软沉淀和耐盐性低的现象，不仅有粘度降低的倾向，而且产生的软沉淀在喷洒过程中容易引起喷头堵孔，造成防冻液喷淋不均，甚至喷不出来的现象。

因此，使用冰点足够低、粘度较高且便于喷洒作业的防冻液，是解决散装物料铁路运输中冻车、粘帮技术难题的一种途径，但并非唯一途径。利用一些物质的相变原理，将其配制成水乳液喷洒在火车车厢内，使其在较低温度时凝固，在散装物料与车厢之间形成一层隔离层，同样能够解决铁路运输中的冻车、粘帮技术难题。

但是，将相变材料配制成水乳液后，其凝固点会显著提高，有可能在喷洒环境下就发生凝固，无法完成喷洒作业。因此，有必要降低相变材料水乳液的凝固点，使其适合于作为防冻液使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种相变防冻液，本发明的相变防冻液能够在较低温度时凝固成固态，在车厢壁与煤体之间形成隔离层，解决高含水量煤炭运输过程中的冻车问题。