Технология получения угольных брикетов

В зависимости от исходного материала брикет производится со связующими (цементирующими, клеящими) веществами при средних давлениях (10—50 Мн/ ) и без связующих веществ при высоких давлениях (100—200 Мн/ ). Для получения брикетов высокого качества материал, направляемый на прессование, должен отвечать определённым требованиям (фракционный состав, влажность, температура и пр.).

Механизм основной стадии брикетирования — прессования в общем виде — представляется следующим образом. При небольшом давлении происходит внешнее уплотнение материала за счёт пустот между частицами. Затем уплотняются и деформируются сами частицы; между ними возникает молекулярное сцепление. Высокое давление в конце прессования приводит к переходу упругих деформаций частиц в пластические, вследствие чего структура брикета упрочняется и сохраняется заданная форма. На характер деформаций сильно влияют физико-химические свойства исходного материала. Брикетирование ископаемого топлива (отсевы каменных и близких к ним старых бурых углей с относительно прочной механической структурой; рядовые слабоструктурные молодые бурые угли и торф) производится в основном для энергетики и коммунально-бытового хозяйства на брикетных фабриках. Зольность получаемых брикетов до 20%. Они хорошо противостоят перегрузкам, выдерживают длительное хранение на открытом воздухе, не разрушаются до конца горения. Б. применяется в качестве составной части новых методов коксования для получения металлургического кокса из газовых и слабоспекающихся углей. Тощие угли, антрацит, старые бурые угли, полукокс брикетируются со связующими (каменноугольный пек в твёрдом или жидкорасплавленном виде, нефтяной битум и др.). Каменные угли с применением связующих брикетируются по схеме: приём исходного материала (шихтовка различных углей); классификация и измельчение до 6мм и менее; сушка угля до остаточной влажности 3—4%; подготовка связующего (измельчение, расплавление); дозирование и смешение нагретого угля со связующим (6—10%) при температуре около 100°С до получения однородной массы (шихты); охлаждение шихты до 80—90°С; прессование при 15—30 Мн/ в вальцевых прессах; охлаждение брикетов до 40°С. Наиболее распространённая форма брикетов, хорошо переносящая перегрузки, — яйцевидная. Масса брикета 70—75г. Существенный недостаток брикетов с пековым и нефтебитумным связующими, ограничивающими их потребление, — выделение копоти и низкая термоустойчивость. Внедряются методы обработки таких брикетов горячими газами, содержащими определённое количество кислорода, или твёрдым теплоносителем; при этом происходит окислительная полимеризация связующего, вследствие чего брикеты упрочняются и при сжигании горят бездымным пламенем. Находит распространение метод т. н. горячего Б., позволяющий без связующих получать высококачественное бездымное топливо или кокс прессованием предварительно нагретых до пластического состояния спекающихся углей или в смеси с ними неспекающихся углей (антрацит, тощие и бурые угли) и полукокса. Молодые бурые угли с повышенным содержанием влаги (от 45 до 60%), куски которых при хранении и транспортировке разрушаются, брикетируются без связующих (для слоевого сжигания) по схеме: приём углей, дозирование, классификация угля на дисковых или ситовых грохотах и измельчение его в молотковых дробилках до крупности зерна менее 6мм; сушка угля в паровых рубчатых сушилках или в газовых трубах-сушилках до оптимальной влажности 14—19%; дополнительное дробление крупных частиц угля; охлаждение угля (в некоторых случаях не применяется), выходящего из сушилок с температурой 85—90°С, в охладительных установках до температуры 35—45°С; прессование при давлении 100—200 Мн/ в ленточных штемпельных, реже — в кольцевых прессах; охлаждение брикетов, выходящих из пресса с температурой 70—80°С, в охладительных желобах и на сетчатых конвейерах до температуры 40°С; отгрузка брикетов потребителям. Брикеты имеют форму параллелепипеда с закруглёнными углами. Масса брикета 500—600г.

Проводится работа по определению физико-механических свойств брикетов с использованием различных связующих (без нагрева шихты).

Рабочие поверхности нагнетающего инструмента "Русские качели" не входят внутрь формы. Высота формы равна высоте получаемого брикета. Поэтому форма, нагнетающий инструмент и брикеты не нагреваются и не требуют охлаждения и практически не изнашиваются

Высокая эффективность предлагаемой технологии позволит оснастить основные места скапливания угольной мелочи: угольные разрезы и шахты, транспортные узлы, склады топлива, перегрузочные площадки достаточно простым в эксплуатации мобильным брикетировочным оборудованием.