Брикетування вугілля — фізико-хімічний процес отримання механічно і термічно міцного сортового продукту — брикету, що має задану геометричну форму, розміри і масу.
Загальна характеристика
Брикети використовуються у коксохімічній, металургійній, хімічній та ін. галузях промисловості, також як побутове паливо. У залежності від властивостей корисних копалин і призначення брикети повинні задовольняти наступним вимогам:
- а) мати атмосферостійкість, не руйнуватися від температурних коливань і атмосферних опадів;
- б) мати достатню механічну міцність, витримувати досить високі ударні навантаження і чинити опір стиранню і вигину;
- в) мати достатню пористість, що забезпечує хорошу проникність газів при високих температурах горіння;
- г) містити мінімальну кількість вологи, яка обумовлює додаткові витрати енергії на випаровування і знижує газопроникність брикетів;
- д) бути температуростійкими, не руйнуватися від впливу високих температур.
Вуглебрикетне виробництво дозволяє отримати високоякісне і транспортабельне паливо, скоротити втрати вугілля при зберіганні, перевезеннях і спаленні, запобігти самозайманню вугілля, залучити для коксування додаткові ресурси неспікливого вугілля, ефективно використовувати низькоякісні місцеві види палива, збільшити видобуток бурого вугілля для використання в енергетиці.
Брикетування вугілля здійснюється зі зв'язуючими і без зв'язуючих. За призначенням вугільні брикети бувають побутовими і промисловими. Побутові брикети можуть бути овальної, подушкоподібної або будь-якої іншої округлої форми масою 30-50 г. Для надання їм підвищеної термічної і механічної міцності, також властивостей бездимного палива їх іноді піддають термообробці. Промислові брикети служать сировиною для напів'коксування бурого і коксування кам'яного неспікливого вугілля. Вони можуть виконувати функції теплоізоляційного матеріалу, замінюють дефіцитний графіт, використовуються як основний матеріал для отримання різних електродів.
Брикетування як технологічний процес
Брикетування як технологічний процес грудкування корисних копалин складається з ряду виробничих операцій:
- 1) Підготовка сировини до пресування: дроблення, грохочення і висушування; підготовка зв'язуючих речовин: дозування, змішування зі зв'язуючим (у малаксері), нагрівання і охолодження шихти перед пресуванням.
- 2) Пресування шихти з додаванням необхідних домішок, що визначаються в залежності від фізико-хімічних властивостей і складу матеріалу, що брикетується.
- 3) Обробка свіжих брикетів з метою їх пришвидшеного затвердіння (охолодження, пропарювання, карбонізація, висушування, відновне випалення і ін.).
- 4) Складування і навантаження готових брикетів.
Механізм брикетування кам'яного вугілля зі зв'язуючим
Формування структури брикетів зі зв'язуючими розглядають як один з випадків склеювання роз'єднаних твердих частинок за допомогою клеїв. Основу структуроутворення складають стохастичні процеси взаємного розташування і адгезійної взаємодії окремих контактуючих елементів системи. Агрегатоутворення визначає прилипання і склеювання. Прилипання — як початковий стан процесу склеювання — пов'язане з утворенням впорядкованої клейової плівки на поверхні твердих частинок. Для прилипання характерний в'язкотекучий (іноді рідкий) стан зв'язуючого. Подальші процеси призводять до структурування клею і набуття агрегатом максимальної міцності. Роз'єднані тверді частинки, вкриті зв'язуючим, об'єднуються (склеюються) в брикет.
Прилипання і склеювання залежать від фізичних і хімічних властивостей клею (зв'язуючого) і твердого тіла. Особливе значення мають температура, ступінь полімеризації, полярність і структура зв'язуючого, а також природна сумісність взаємодіючих речовин. Збільшення температури інтенсифікує дифузію клею в пори і тріщини твердого тіла. Збільшення тиску в місці контакту сприяє рівномірному розподілу клею по поверхні частинок. Зі збільшенням часу контакту зростає глибина проникнення молекул зв'язуючого в пори і тріщини. Зі збільшенням шорсткості твердих частинок зростає дійсна площа контакту, поліпшуються умови проникнення зв'язуючого в мікро– і макродефекти; крім того, на нерівній поверхні шматочків можливе заклинення клею в макродефектах, що сприяє прилипанню.
Вплив зв'язуючого зумовлений його специфічними властивостями. Зі зменшенням молекулярної маси збільшується його рухливість і воно краще розтікається по поверхні твердого тіла, легше дифундує в пори і тріщини. Однак воно не створює достатнього зчеплення між частинками — брикет не має необхідної механічної міцності. Зв'язуючі з великою молекулярною масою малорухливі, високов'язкі, мають малу дифузійну здатність, що суттєво погіршує контакт «вугілля-зв'язуюче» і в результаті негативно впливає на міцність брикетів. Оптимальну клеючу здатність має зв'язуюче із середньою молекулярною масою.
Полярність зв'язуючого сприяє виникненню хімічних і дифузійних взаємодій, однак, підвищена полярність посилює структуру, знижує дифузійну активність і в'яжучі властивості клею.
Гранулометричний склад визначає сумарну поверхню зерен, кількість і величину пустот в структурному каркасі брикетів, вміст гострокутних зерен, рельєф твердої поверхні і наявність пилоподібних частинок. Підбір суміші частинок різної крупності полягає в забезпеченні найщільнішої упаковки. Щільність упаковки тісно пов'язана з розміром зерен. Наявність пилоподібних частинок приводить до зростання витрат зв'язуючих, але сприяє ущільненню і зміцненню брикетів. Міцність брикетів тим нижче, чим однорідніше ситовий склад.
Внаслідок нагрівання досягається тонкошарове розтіканням зв'язуючих по твердій поверхні і посилення зв'язку в їх адсорбційних шарах. Для посилення міцності брикетів при слабому нагріванні необхідно збільшити витрату зв'язуючого.
Надлишок вологи не дозволяє зв'язуючим міцно прилипнути до твердих частинок, механічна міцність брикетів знижується. Фізична суть процесу пресування полягає в пластичній деформації матеріалу під тиском. Під пластичністю брикетної суміші розуміють її здатність змінювати свою форму під впливом зовнішніх сил без утворення тріщин і зберігати отриману форму після зняття тиску. Пластичність росте із збільшенням температури і характеризує придатність суміші до пресування, відображаючи рухливість суміші, кут внутрішнього тертя, зчеплення, прилипання і пружність.
Структурна міцність брикетів остаточно набувається в процесі охолоджування. Брикет, що виходить з процесу, має температуру, близьку до температури розм'якшення зв'язуючого. Охолодження брикетів здійснюється повітрям.
Як зв'язуюче при брикетуванні кам'яного вугілля і антрацитів використовують важкі залишки переробки смолистих нафт, кам'яновугільний пек, сульфід-спиртова барда, побічний продукт переробки деревини на целюлозу по сульфатному методу, гумати натрію і амонію, сланцеві бітуми, смола напівкоксування і фуси напівкоксування, а також суміші перерахованих вище органічних речовин.
Технологія брикетування кам'яного вугілля зі зв'язуючим
Брикетування як відособлений технологічний процес грудкування корисних копалин складається з таких виробничих операцій :
1) підготовки сировини до пресування: дроблення, просіювання, подрібнення і сушіння; препарування зв'язуючих речовин; дозування компонентів брикетної шихти, їх перемішування, нагрівання та охолодження брикетної шихти перед пресуванням;
2) пресування брикетної шихти шляхом прикладання необхідних зусиль, ураховуючи фізико-хімічні властивості, петрографічний і мінеральний склад брикетованого матеріалу;
3) обробка «сирих» брикетів з метою найшвидшого їх затвердіння (охолодження, , карбонізація, сушіння, та ін.);
4) складування і відвантаження готових брикетів.
Організація технології брикетування кам'яного вугілля і антрацитів залежить від вимог споживачів до брикетів. Для брикетування найбільш доцільно використовувати збагачений вугільний дріб'язок та антрацитовий штиб. Якісні кам'яновугільні (антрацитові) брикети повинні відповідати таким технологічним показникам: маса — 75-85 г; механічна міцність на скидання — не нижче 85 %, вміст дріб'язку (грудок менше 25 мм) — не більше 10 %, вологовбирання — не вище 4 %, вихід летких речовин — не більше 10 %, теплота згоряння — 34000-35000 кдж/кг. Зольність брикетів встановлюється залежно від якості сировини та умов її переробки
- Підготовка зв'язуючих
Для брикетування кам'яного вугілля і антрацитів застосовують органічні зв'язуючі в рідкому та твердому стані. Найбільше поширен-ня одержало нафтозв'язуюче, яке використовується в рідкому вигляді. Рідше використовують тверде зв'язуюче — кам'яновугільний пек. Рідку сульфіт-спиртову барду, тверді глини і цемент застосовують в основному як модифікуючі добавки. Зв'язуюче в рідкому вигляді має ряд переваг порівняно із твердим адгезивом, зокрема воно легко диспергується, утворюючи тонкоплівкове покриття на вугільній поверхні. При цьому знижуються витрати зв'язуючого та поліпшується підготовка брикетної суміші. Для підготовки рідких зв'язуючих, зокрема нафтозв'язуючих, можливі два технологічних варіанти. У першому випадку використо-вується схема підготовки зв'язуючого, виготовленого на нафтопереробному заводі. У другому — схема, що включає підготовку нафтозв'язуючого безпосередньо на брикетній фабриці.
На діючих брикетних фабриках більш поширена перша схема, за якою на брикетну фабрику з нафтопереробних заводів кондиційне зв'язуюче доставляється в залізничних піввагонах або цистернах. На-піввагони являють собою чотиривісні залізничні платформи, на яких установлені чотири самоперекидних бункери місткістю 10 т кожний. Для зливу нафтозв'язуючого вони обладнані паровою сорочкою (по-двійними стінками). Нафтозв'язуюче вивантажується із залізничних ємностей 6 у спеціальні сховища. Місткість резервуарів становить не менше 15-20 добового запасу зв'язуючого. Сховища виконуються у вигляді окремих відсіків 5, які являють собою залізобетонні ємності (іноді металеві) місткістю 500—1000 м3 із шиферним навісом, що запобігає дії атмосферних опадів.
У відсіку встановлений донний обігрів з паровими трубчастими змійовиками, що забезпечують нагрівання зв'язуючого до 100—110°С. Додатково відсік обладнується барботажною паровою системою, яка змучує тонкодисперсні осади, що накопичуються на дні. У торці від-сіку є невеликий прийомний збірник 4 з пов'язаними з ним шестерними насосами 3. Розігріте зв'язуюче, що надійшло в прийомний збірник, насосом подається у ємність 2, а з неї паровим високотисковим насосом 1 у трубчасту піч 9, де воно нагрівається до температури 220—230°С. Із трубчастої печі зв'язуюче повертається у видаткову ємність, де змішується з «холодним» зв'язуючим, що надходить зі сховища. Такий технологічний прийом дозволяє заощаджувати тепло трубчастих печей, швидко зневоднювати «холодне» зв'язуюче та знижувати його температуру до оптимальних робочих значень (180—200°С).
Зв'язуюче, що має робочу температуру 180—200°С, з видаткової ємності високотисковим паровим насосом подається по кільцевому трубопроводу до форсунок-дозаторів 8 для змішування з вугіллям. Надлишок зв'язуючого повертається знову у видаткову ємність. Для створення необхідного підпору зв'язуючого перед форсунками на вихідній ділянці кільцевого трубопроводу встановлюється регулювальна засувка.
Другий варіант схеми підготовки рідких зв'язуючих — виготовлення їх безпосередньо на брикетних фабриках. Така підготовка має ряд переваг: спрощується технологія зливу і розігріву вихідної сировини; поліпшується якість зв'язуючого за рахунок скорочення його багаторазових нагрівів і перекачувань; здешевлюється вартість зв'язуючих.
Найбільш простим і дешевим є безкомпресорний метод, осно-ваний на ефекті всмоктування повітря шляхом диспергування його відцентровим імпелером. Технологічна схема прийому сировини аналогічна наведеній вище схемі прийому готового зв'язуючого. Підготовлена для окиснення сировина надходить у реактор (рис. 10.8), який являє собою горизонтальний п'ятисекційний апарат, обладнаний імпелерами для диспергування повітря в рідкій фазі. П'ять робочих секцій за своїми розмірами і технологічним виконанням ідентичні. Остання секція є буферною ємністю перед відкачкою готового зв'язуючого. Секції відділені одна від одної гідравлічними затворами. У кожній робочій секції 6 установлюється диспергатор з електроприводом 3. Частота обертання диспергатора складає 750 хв-1. У зону окиснення повітря надходить безпосередньо через диспергатор з використанням ежектора 2. Подача сировини здійснюється через патрубок 1, видача — через патрубок 5. Для зняття надлишкового тепла екзотермічної реакції в кожну секцію подається вода. Рівень рідини в реакторі регулюється за допомогою шибера 4 в останній секції. У реакторі передбачені спеціальні пристрої для термопар 7 і відбору проб 8.
Процес окиснення відбувається в такий спосіб. Диспергатор, обертаючись, засмоктує повітря у фазу гарячої сировини. Створюються умови тісного контакту з рідким середовищем, що прискорює процес окиснення за рахунок максимального використання кисню повітря. У процесі окиснення відбувається швидкий підйом температури в секціях до 300—320°С. Для підтримки постійної температури в реактор подається вода. Пар води і газу відокремлюються в сепараторі від конденсату нафтопродуктів (віддуву), що повертається для доокиснення в п'яту секцію реактора. Відпрацьовані гази спалюються. Рівень регулюється шибером, встановленим після останньої робочої секції.
- Охолодження і відвантаження брикетів
Охолодження і відвантаження готових брикетів — заключні операції технологічного комплексу брикетування. Охолодження — це операція, що забезпечує необхідну механічну міцність в готових брикетів. У процесі охолодження підвищується в'язкість зв'язуючого за рахунок зниження температури брикетів від 60-65 до 20-25° С. Для охолодження брикетів потрібне певний час перебування їх в атмосфері примусово подаваного або природно омиваного повітря. Інтенсивність охолодження пропорційна відношенню обєму брикету до його поверхні. Великі брикети охолоджуються повільніше, чим дрібні. Погіршується охолодження при багатошаровому укладанні брикетів на стрічці конвеєра. Оптимальною вважається завантаження брикетів в один — два шари.
Охолодження брикетів відбувається тим швидше, чим нижче витрати зв'язуючого. При малих (6-7 %) витратах зв'язуючого досягається рівномірне зниження температури в повному об'ємі брикету. При більш високих витратах температура в брикеті знижується повільно і нерівномірно. Поверхневі шари охолоджуються значно швидше, ніж глибинні, що викликає їх деформацію і злипання.
Брикети з підвищеним вмістом зв'язуючого вимагають застосування інтен-сивних мір охолодження: обдування повітрям, зрошення водою та ін. Інтенсивність охолодження залежить від типу структури зв'язуючого. Так, процес твердіння кам'яновугільного пеку проходить в 2,5-3 рази швидше, чим нафтозв'язуючого. Для охолодження брикетів з нафтозв'язуючим потрібні подовжені тракти конвеєрів із сітчастою металевою стрічкою замість прогумованої. Одночасно застосовується інтенсивний обдув повітрям і зрошення водою.
Охолодження брикетів здійснюється на спеціальних конвеєрах, що відрізняються від звичайних своєю конструкцією, довжиною і шириною. Швидкість руху такого конвеєра не перевищує 0,1-0,2 м/с.
Конструкція охолоджувального конвеєра виконується такою, щоб брикети розташовувалися на стрічці горизонтальним шаром. Для цього приводний барабан робиться діаметром не менш 1500 мм, ширина стрічки 1800—2200 мм, а довжина залежно від продуктивності від 50 до 300 м. У конвеєрах охолодження використовують обидві гілки. Брикети спочатку завантажуються на верхню гілку і рухаються по ній до приводного барабана. Потім скидаються по жолобам на нижню гілку і направляються в протилежну сторону.
У більшості випадків природне охолодження виявляється недостатнім. За-стосовується примусовий обдув брикетів повітрям. Для цього до нижніх і верхніх гілок стрічки конвеєра підводять повітроводи від вентиляторів. Іноді на верхній гілці конвеєра встановлюється ряд форсунок для зрошення брикетів водою. Форсунки закріплюються в кілька рядів по довжині і ширині стрічки так, щоб факел розпилення охоплював всю поверхню охолоджуваних брикетів. Завдяки цьому водяна плівка з поверхні брикетів миттєво випаровується, не викликаючи вологовбирання. Для підвищення ефекту охолодження брикети обдувають гарячим повітрям, що викликає швидкий випар вологи та віддачу тепла. Витрати води становлять близько 100 л/ч, швидкість повітря, що обдуває, 15- 25 м/с, час обдуву — 30-40 с.
Відомий метод зрошення брикетів водяним розчином сульфіт-спиртової барди. Плівка барди після висихання закриває пори й тріщини в брикетах. Це підвищує їх міцність і перешкоджає злипанню. Брикети здобувають гладку блискучу поверхню, зменшується пилення при завантаженні.
У більшості випадків брикети після конвеєра охолодження надходять у рампу (рис.). Рампа є одночасно охолоджувачем і акумулятором брикетів. Вона споруджується в одному комплексі з навантажувальним пунктом брикетів. Брикети конвеєром 1 подаються на завантажувальний візок 2. З візка стрілою 4, що переміщується у вертикальному напрямку лебідкою 3, брикети розподіляються по довжині рампи. Похиле днище рампи являє собою колосникові ґрати 12. Через ці ґрати відбувається природна вентиляція повітря, а в жарку пору року — примусова. З рампи охолоджені брикети по похилій площадці 13 дисковим виштовхувачем подається у вагони. Стріла 10 переміщається у вертикальному напрямку за допомогою лебідки 11. Бій брикетів відокремлюється перед навантаженням на грохоті 9 і повертається в процес конвеєрами 7, 8.
Брикетування бурого вугілля
Гіпотези брикетування бурого вугілля
Молоде буре вугілля, яке брикетують без зв'язуючого, можна розглядати як високомолекулярні сполуки нерегулярної будови, властивості яких багато в чому визначаються процесами колоїдного набухання. Брикетування такого вугілля можна розглядати як складний багатостадійний процес утворення міцного комплексу за рахунок високого тиску пресування. Існує декілька гіпотез утворення брикетів з бурого вугілля.
Колоїдна гіпотеза оцінює брикетованість бурого вугілля з позиції дії молекулярних сил. При зближенні частинок вугілля до відстаней, коли починається дія молекулярних сил, відбувається зчеплення поверхневих шарів з утворенням брикетів. Ця гіпотеза оцінює вологу як зв'язуючий прошарок, сприяючий ковзанню частинок одна відносно іншої.
За капілярною гіпотезою буре вугілля розглядається як пружний нееластичний гель, що має велику внутрішню поверхню за рахунок безлічі капілярів, всередині яких міститься вода. При пресуванні частина води видавлюється з капілярів, заповнюючи проміжки між зернами. У місцях контакту зерен через водний шар виникають сили капілярного натягу і сили зчеплення. У залежності від товщини плівки змінюється міцність брикетів. Максимальна міцність досягається при мономолекулярній плівці води.
Бітумна гіпотеза брикетування бурого вугілля розглядає процес як аналог брикетування зі зв'язуючим, роль якого відіграють бітуми, що містяться в бурому вугіллі. Бітуми, вміст яких в молодому вугіллі становить 5-20 %, плавляться при температурі близько 900 °C і в розплавленому стані володіють хорошою адгезійною (клеючою) здатністю. У самій вузькій частині формувального каналу штемпельного преса (буклі) вугілля нагрівається до 250—300 °C, і бітуми, що виділяються при цьому, обволікають тонкою рівномірною плівкою поверхню вугілля і в умовах підвищеного тиску пресування зв'язують окремі зерна в брикет чорного кольору з блиском, характерним для бітумів.
За гуміново-кислотною гіпотезою брикетованість вугілля залежить від вмісту в ньому гумінових кислот, які виступають в ролі зв'язуючих, виділяючись в процесі пресування. Чим більше в бурому вугіллі гумінових кислот, тим вища його вологість і краща брикетованість.
Молекулярно-капілярна гіпотеза брикетування бурого вугілля стверджує, що в утворенні брикетів беруть участь як молекулярні, так і капілярні сили.
Найбільш сучасною і довершеною є гідраційно-молекулярна теорія. Згідно з нею, основними параметрами, що визначають брикетованість, є залишкова волога після висушування і крупність вугілля. Головними елементами цієї гіпотези є оптимальне співвідношення адсорбційної і капілярної вологи в зовнішніх і внутрішніх шарах вузьких класів крупності «сушонки» і кількість вологи, що видавлюється при певному тиску пресування.
Основні чинники процесу брикетування бурого вугілля
Основними чинниками, що впливають на процес отримання міцних брикетів з бурого вугілля, є вологість і крупність вугілля, тиск і температура пресування, висушування і охолоджування брикетів.
- Вологість «сушонки»
Оптимальна вологість «сушонки», що відповідає найбільшій міцності брикетів, залежить від тиску пресування, крупності «сушонки», природи і ступеня окиснення поверхні вугілля. Гранулометричний склад тісно пов'язаний з процесом пресування, оскільки при зниженні крупності меншає час і кількість енергії, що затрачуються на крихкі і пружні деформації матеріалу; збільшується частка енергії та часу на корисні пластичні деформації. Для брикетів, що використовуються в побуті, верхня межа крупності становить 4-6 мм, для технологічних брикетів — до 2 мм. У першому випадку це продиктовано умовами займистості, у другому — підвищеною щільністю структури, необхідною для подальшої термічної переробки.
Для ущільнення брикетної суміші при брикетуванні вугілля і антрациту зі зв'язуючими звичайно застосовують вальцеві преси, що розвивають зусилля пресування 20-50 МПа. Пресування бурого вугілля здійснюють в штемпельних пресах під тиском 80-120 МПа. Іноді буре вугілля брикетують в кільцевих пресах.
Брикетування є однією з перспективних галузей, що забезпечує високий потенціал паливно-енергетичного комплексу і комунального господарства.
- Тиск пресування.
У процесах структуроутворення брикетів велику роль відіграє і тиск пресування. Під дією тиску пресування пухка брикетна суміш перетворюється в міцний грудковий продукт — брикет. Деформованість брикетної суміші під час пресування є функцією пластичності.
Під пластичністю розуміють здатність брикетної суміші змінювати свою форму під впливом зовнішніх сил без утворення тріщин і зберігати отриману форму після припинення дії цих сил. Зі збільшенням температури суміші пластичність зростає, забезпечується висока брикетна здатність суміші при пресуванні.
- Температура пресування
Нагрівання вугілля поліпшує витиснення вологи з капілярів і переміщення її всередині брикету. Існує оптимальна температура, до якої може бути нагріте вугілля. Збільшення температури вище оптимальної шкідливе. Високі температури нагрівання вугілля підсилюють дію пружних деформацій у брикетах, що виходять із преса. В результаті зменшується міцність брикетів.
Для досягнення оптимальної температури вугілля перед пресуванням його охолоджують. Охолодження повинне бути короткочасним, щоб не допустити збільшення різниці в температурі великих і дрібних зерен. Чим менше різниця температур цих зерен, тим менше тріщин на поверхні брикетів.
- Ущільнення брикетної суміші
Оцінюючи процес ущільнення брикетної суміші аналогічно струшуванню, його можна описати таким чином. Спочатку відбувається швидка усадка. Потім вона сповільнюється і в міру ущільнення суміші наближається до граничної величини. Першими ущільнюються верхні шари, що перебувають ближче до місця тиску. Тиск пресування поширюється хвилеподібно, зменшуючись у глибині брикету. Ущільнення припиняється внаслідок погашення тиску від місця по-рушення. Це відбувається лише через посилення тертя між частинками в результаті збільшення зусиль.
Фізична сутність процесу пресування полягає в пластичній деформації матеріалу, що піддається обробці. Деформація в загальному випадку — це зсув однієї частинки матеріалу щодо іншої. Пластична деформація має місце, коли деформуюче зусилля змушує матеріал текти, подібно до рідини.
Якщо швидкість зростання напруги велика порівняно зі швидкіс-тю залишкової деформації, то деформація відстає від напруги. Це пов'язане з тим, що між напругою і внутрішнім тертям не встигає встановитися рівновага. У брикетній масі деформація помітно відстає від напруги. З'являються пружні сили, які компенсують різницю між напругою та тертям. Ці сили, названі внутрішнім напруженням, після зняття зовнішніх зусиль викликають пружний наслідок або релаксацію.
Після зняття тиску відбувається нерівномірне розширення брикету. Різнорідні матеріали — субстрат і зв'язуюче — по-різному сприймають пружні деформації та неоднаково відновлюються. Виниклі розтяжні зусилля протилежні за знаком зусиллям, що здавлюють, тому брикет розширюється. Розтяжні зусилля діють поступово, проявляючись із виходом брикету з-під преса. Спочатку вони спрямовуються тільки в одному напрямку, вирівнюючись у процесі видавлювання брикету з матриці. Такий розподіл зусиль негативно впливає на міцність, особливо коли пресування протікає при високих тисках. Негативна дія пружних деформацій приводить до виникнення в клейових плівках додаткових внутрішніх напружень, що послаблюють міцність брикетів.
Технологія брикетування молодого бурого вугілля і торфу
Технологія брикетування молодого бурого вугілля і торфу включає підготовчі операції, висушування, пресування, охолодження і відвантаження брикетів.
Підготовка бурого вугілля за крупністю (розміром, величиною) зводиться до забезпечення оптимального гранулометричного складу. Залежно від вихідної крупності вугілля піддається одно- або двостадійному дробленню. Дроблений до 6 мм матеріал направляється на сушіння, де його вологість знижується до 16 — 19 %. На швидкість і тривалість висушування впливають природа бурого вугілля, вміст вихідної вологи, крупність, питома продуктивність сушарки, інтенсивність перемішування матеріалу при русі по сушарці, температура, вологість і швидкість подачі теплового агента. Сушіння бурого вугілля звичайно здійснюється в парових сушарках. Оскільки вугілля після сушіння має достатньо високу температуру (70 — 85 °C), охолодження його є обов'язковою операцією перед пресуванням.
Пресування — основний процес в технології брикетування бурого вугілля. В процесі пресування під дією високих механічних зусиль (80 — 120 МПа) відбувається обтискування вугільного дріб'язку, в результаті чого він перетворюється в брикет. Маса буровугільних брикетів становить 300—600 г. Брикетування бурого вугілля здійснюється в штемпельних, рідше в кільцевих пресах. Брикети після пресування мають температуру 70 — 80 °C, тому перед відвантажуванням вони повинні охолоджуватись (в охолоджувальних жолобах або конвеєрах). Брикети повинні зберігатись на складах закритого типу, щоб уникнути атмосферних впливів.
Технологія брикетування торфу не відрізняється від буровугільної.
Див. також
Література
- Елишевич А.Т. Брикетирование угля со связующими/ М., Недра, 1972.
- В. І. Саранчук,М. О. Ільяшов, В. В. Ошовський, В. С. Білецький. Хімія і фізика горючих копалин. — Донецьк: Східний видавничий дім, 2008. — с. 600.
- Сергєєв П. В., Білецький В. С. Дослідження брикетування антрацитових штибів // Збагачення корисних копалин. — 2012. — Вип. 50 (91). — С.13-16.
- Білецький В. С., Олійник Т. А., Смирнов В. О., Скляр Л. В. Техніка та технологія збагачення корисних копалин. Частина ІІІ. Заключні процеси. — Кривий Ріг: Криворізький національний університет. 2019. — 232 с.
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Briketuvannya vugillya fiziko himichnij proces otrimannya mehanichno i termichno micnogo sortovogo produktu briketu sho maye zadanu geometrichnu formu rozmiri i masu Zagalna harakteristikaBriketi vikoristovuyutsya u koksohimichnij metalurgijnij himichnij ta in galuzyah promislovosti takozh yak pobutove palivo U zalezhnosti vid vlastivostej korisnih kopalin i priznachennya briketi povinni zadovolnyati nastupnim vimogam a mati atmosferostijkist ne rujnuvatisya vid temperaturnih kolivan i atmosfernih opadiv b mati dostatnyu mehanichnu micnist vitrimuvati dosit visoki udarni navantazhennya i chiniti opir stirannyu i viginu v mati dostatnyu poristist sho zabezpechuye horoshu proniknist gaziv pri visokih temperaturah gorinnya g mistiti minimalnu kilkist vologi yaka obumovlyuye dodatkovi vitrati energiyi na viparovuvannya i znizhuye gazoproniknist briketiv d buti temperaturostijkimi ne rujnuvatisya vid vplivu visokih temperatur Vuglebriketne virobnictvo dozvolyaye otrimati visokoyakisne i transportabelne palivo skorotiti vtrati vugillya pri zberiganni perevezennyah i spalenni zapobigti samozajmannyu vugillya zaluchiti dlya koksuvannya dodatkovi resursi nespiklivogo vugillya efektivno vikoristovuvati nizkoyakisni miscevi vidi paliva zbilshiti vidobutok burogo vugillya dlya vikoristannya v energetici Briketuvannya vugillya zdijsnyuyetsya zi zv yazuyuchimi i bez zv yazuyuchih Za priznachennyam vugilni briketi buvayut pobutovimi i promislovimi Pobutovi briketi mozhut buti ovalnoyi podushkopodibnoyi abo bud yakoyi inshoyi okrugloyi formi masoyu 30 50 g Dlya nadannya yim pidvishenoyi termichnoyi i mehanichnoyi micnosti takozh vlastivostej bezdimnogo paliva yih inodi piddayut termoobrobci Promislovi briketi sluzhat sirovinoyu dlya napiv koksuvannya burogo i koksuvannya kam yanogo nespiklivogo vugillya Voni mozhut vikonuvati funkciyi teploizolyacijnogo materialu zaminyuyut deficitnij grafit vikoristovuyutsya yak osnovnij material dlya otrimannya riznih elektrodiv Briketuvannya yak tehnologichnij procesBriketuvannya yak tehnologichnij proces grudkuvannya korisnih kopalin skladayetsya z ryadu virobnichih operacij 1 Pidgotovka sirovini do presuvannya droblennya grohochennya i visushuvannya pidgotovka zv yazuyuchih rechovin dozuvannya zmishuvannya zi zv yazuyuchim u malakseri nagrivannya i oholodzhennya shihti pered presuvannyam 2 Presuvannya shihti z dodavannyam neobhidnih domishok sho viznachayutsya v zalezhnosti vid fiziko himichnih vlastivostej i skladu materialu sho briketuyetsya 3 Obrobka svizhih briketiv z metoyu yih prishvidshenogo zatverdinnya oholodzhennya proparyuvannya karbonizaciya visushuvannya vidnovne vipalennya i in 4 Skladuvannya i navantazhennya gotovih briketiv Mehanizm briketuvannya kam yanogo vugillya zi zv yazuyuchim Formuvannya strukturi briketiv zi zv yazuyuchimi rozglyadayut yak odin z vipadkiv skleyuvannya roz yednanih tverdih chastinok za dopomogoyu kleyiv Osnovu strukturoutvorennya skladayut stohastichni procesi vzayemnogo roztashuvannya i adgezijnoyi vzayemodiyi okremih kontaktuyuchih elementiv sistemi Agregatoutvorennya viznachaye prilipannya i skleyuvannya Prilipannya yak pochatkovij stan procesu skleyuvannya pov yazane z utvorennyam vporyadkovanoyi klejovoyi plivki na poverhni tverdih chastinok Dlya prilipannya harakternij v yazkotekuchij inodi ridkij stan zv yazuyuchogo Podalshi procesi prizvodyat do strukturuvannya kleyu i nabuttya agregatom maksimalnoyi micnosti Roz yednani tverdi chastinki vkriti zv yazuyuchim ob yednuyutsya skleyuyutsya v briket Prilipannya i skleyuvannya zalezhat vid fizichnih i himichnih vlastivostej kleyu zv yazuyuchogo i tverdogo tila Osoblive znachennya mayut temperatura stupin polimerizaciyi polyarnist i struktura zv yazuyuchogo a takozh prirodna sumisnist vzayemodiyuchih rechovin Zbilshennya temperaturi intensifikuye difuziyu kleyu v pori i trishini tverdogo tila Zbilshennya tisku v misci kontaktu spriyaye rivnomirnomu rozpodilu kleyu po poverhni chastinok Zi zbilshennyam chasu kontaktu zrostaye glibina proniknennya molekul zv yazuyuchogo v pori i trishini Zi zbilshennyam shorstkosti tverdih chastinok zrostaye dijsna plosha kontaktu polipshuyutsya umovi proniknennya zv yazuyuchogo v mikro i makrodefekti krim togo na nerivnij poverhni shmatochkiv mozhlive zaklinennya kleyu v makrodefektah sho spriyaye prilipannyu Vpliv zv yazuyuchogo zumovlenij jogo specifichnimi vlastivostyami Zi zmenshennyam molekulyarnoyi masi zbilshuyetsya jogo ruhlivist i vono krashe roztikayetsya po poverhni tverdogo tila legshe difunduye v pori i trishini Odnak vono ne stvoryuye dostatnogo zcheplennya mizh chastinkami briket ne maye neobhidnoyi mehanichnoyi micnosti Zv yazuyuchi z velikoyu molekulyarnoyu masoyu maloruhlivi visokov yazki mayut malu difuzijnu zdatnist sho suttyevo pogirshuye kontakt vugillya zv yazuyuche i v rezultati negativno vplivaye na micnist briketiv Optimalnu kleyuchu zdatnist maye zv yazuyuche iz serednoyu molekulyarnoyu masoyu Polyarnist zv yazuyuchogo spriyaye viniknennyu himichnih i difuzijnih vzayemodij odnak pidvishena polyarnist posilyuye strukturu znizhuye difuzijnu aktivnist i v yazhuchi vlastivosti kleyu Granulometrichnij sklad viznachaye sumarnu poverhnyu zeren kilkist i velichinu pustot v strukturnomu karkasi briketiv vmist gostrokutnih zeren relyef tverdoyi poverhni i nayavnist pilopodibnih chastinok Pidbir sumishi chastinok riznoyi krupnosti polyagaye v zabezpechenni najshilnishoyi upakovki Shilnist upakovki tisno pov yazana z rozmirom zeren Nayavnist pilopodibnih chastinok privodit do zrostannya vitrat zv yazuyuchih ale spriyaye ushilnennyu i zmicnennyu briketiv Micnist briketiv tim nizhche chim odnoridnishe sitovij sklad Vnaslidok nagrivannya dosyagayetsya tonkosharove roztikannyam zv yazuyuchih po tverdij poverhni i posilennya zv yazku v yih adsorbcijnih sharah Dlya posilennya micnosti briketiv pri slabomu nagrivanni neobhidno zbilshiti vitratu zv yazuyuchogo Nadlishok vologi ne dozvolyaye zv yazuyuchim micno prilipnuti do tverdih chastinok mehanichna micnist briketiv znizhuyetsya Fizichna sut procesu presuvannya polyagaye v plastichnij deformaciyi materialu pid tiskom Pid plastichnistyu briketnoyi sumishi rozumiyut yiyi zdatnist zminyuvati svoyu formu pid vplivom zovnishnih sil bez utvorennya trishin i zberigati otrimanu formu pislya znyattya tisku Plastichnist roste iz zbilshennyam temperaturi i harakterizuye pridatnist sumishi do presuvannya vidobrazhayuchi ruhlivist sumishi kut vnutrishnogo tertya zcheplennya prilipannya i pruzhnist Strukturna micnist briketiv ostatochno nabuvayetsya v procesi oholodzhuvannya Briket sho vihodit z procesu maye temperaturu blizku do temperaturi rozm yakshennya zv yazuyuchogo Oholodzhennya briketiv zdijsnyuyetsya povitryam Yak zv yazuyuche pri briketuvanni kam yanogo vugillya i antracitiv vikoristovuyut vazhki zalishki pererobki smolistih naft kam yanovugilnij pek sulfid spirtova barda pobichnij produkt pererobki derevini na celyulozu po sulfatnomu metodu gumati natriyu i amoniyu slancevi bitumi smola napivkoksuvannya i fusi napivkoksuvannya a takozh sumishi pererahovanih vishe organichnih rechovin Tehnologiya briketuvannya kam yanogo vugillya zi zv yazuyuchim Briketuvannya yak vidosoblenij tehnologichnij proces grudkuvannya korisnih kopalin skladayetsya z takih virobnichih operacij 1 pidgotovki sirovini do presuvannya droblennya prosiyuvannya podribnennya i sushinnya preparuvannya zv yazuyuchih rechovin dozuvannya komponentiv briketnoyi shihti yih peremishuvannya nagrivannya ta oholodzhennya briketnoyi shihti pered presuvannyam 2 presuvannya briketnoyi shihti shlyahom prikladannya neobhidnih zusil urahovuyuchi fiziko himichni vlastivosti petrografichnij i mineralnij sklad briketovanogo materialu 3 obrobka sirih briketiv z metoyu najshvidshogo yih zatverdinnya oholodzhennya karbonizaciya sushinnya ta in 4 skladuvannya i vidvantazhennya gotovih briketiv Organizaciya tehnologiyi briketuvannya kam yanogo vugillya i antracitiv zalezhit vid vimog spozhivachiv do briketiv Dlya briketuvannya najbilsh docilno vikoristovuvati zbagachenij vugilnij drib yazok ta antracitovij shtib Yakisni kam yanovugilni antracitovi briketi povinni vidpovidati takim tehnologichnim pokaznikam masa 75 85 g mehanichna micnist na skidannya ne nizhche 85 vmist drib yazku grudok menshe 25 mm ne bilshe 10 vologovbirannya ne vishe 4 vihid letkih rechovin ne bilshe 10 teplota zgoryannya 34000 35000 kdzh kg Zolnist briketiv vstanovlyuyetsya zalezhno vid yakosti sirovini ta umov yiyi pererobki Pidgotovka zv yazuyuchih Dlya briketuvannya kam yanogo vugillya i antracitiv zastosovuyut organichni zv yazuyuchi v ridkomu ta tverdomu stani Najbilshe poshiren nya oderzhalo naftozv yazuyuche yake vikoristovuyetsya v ridkomu viglyadi Ridshe vikoristovuyut tverde zv yazuyuche kam yanovugilnij pek Ridku sulfit spirtovu bardu tverdi glini i cement zastosovuyut v osnovnomu yak modifikuyuchi dobavki Zv yazuyuche v ridkomu viglyadi maye ryad perevag porivnyano iz tverdim adgezivom zokrema vono legko disperguyetsya utvoryuyuchi tonkoplivkove pokrittya na vugilnij poverhni Pri comu znizhuyutsya vitrati zv yazuyuchogo ta polipshuyetsya pidgotovka briketnoyi sumishi Dlya pidgotovki ridkih zv yazuyuchih zokrema naftozv yazuyuchih mozhlivi dva tehnologichnih varianti U pershomu vipadku vikoristo vuyetsya shema pidgotovki zv yazuyuchogo vigotovlenogo na naftopererobnomu zavodi U drugomu shema sho vklyuchaye pidgotovku naftozv yazuyuchogo bezposeredno na briketnij fabrici Na diyuchih briketnih fabrikah bilsh poshirena persha shema za yakoyu na briketnu fabriku z naftopererobnih zavodiv kondicijne zv yazuyuche dostavlyayetsya v zaliznichnih pivvagonah abo cisternah Na pivvagoni yavlyayut soboyu chotirivisni zaliznichni platformi na yakih ustanovleni chotiri samoperekidnih bunkeri mistkistyu 10 t kozhnij Dlya zlivu naftozv yazuyuchogo voni obladnani parovoyu sorochkoyu po dvijnimi stinkami Naftozv yazuyuche vivantazhuyetsya iz zaliznichnih yemnostej 6 u specialni shovisha Mistkist rezervuariv stanovit ne menshe 15 20 dobovogo zapasu zv yazuyuchogo Shovisha vikonuyutsya u viglyadi okremih vidsikiv 5 yaki yavlyayut soboyu zalizobetonni yemnosti inodi metalevi mistkistyu 500 1000 m3 iz shifernim navisom sho zapobigaye diyi atmosfernih opadiv U vidsiku vstanovlenij donnij obigriv z parovimi trubchastimi zmijovikami sho zabezpechuyut nagrivannya zv yazuyuchogo do 100 110 S Dodatkovo vidsik obladnuyetsya barbotazhnoyu parovoyu sistemoyu yaka zmuchuye tonkodispersni osadi sho nakopichuyutsya na dni U torci vid siku ye nevelikij prijomnij zbirnik 4 z pov yazanimi z nim shesternimi nasosami 3 Rozigrite zv yazuyuche sho nadijshlo v prijomnij zbirnik nasosom podayetsya u yemnist 2 a z neyi parovim visokotiskovim nasosom 1 u trubchastu pich 9 de vono nagrivayetsya do temperaturi 220 230 S Iz trubchastoyi pechi zv yazuyuche povertayetsya u vidatkovu yemnist de zmishuyetsya z holodnim zv yazuyuchim sho nadhodit zi shovisha Takij tehnologichnij prijom dozvolyaye zaoshadzhuvati teplo trubchastih pechej shvidko znevodnyuvati holodne zv yazuyuche ta znizhuvati jogo temperaturu do optimalnih robochih znachen 180 200 S Zv yazuyuche sho maye robochu temperaturu 180 200 S z vidatkovoyi yemnosti visokotiskovim parovim nasosom podayetsya po kilcevomu truboprovodu do forsunok dozatoriv 8 dlya zmishuvannya z vugillyam Nadlishok zv yazuyuchogo povertayetsya znovu u vidatkovu yemnist Dlya stvorennya neobhidnogo pidporu zv yazuyuchogo pered forsunkami na vihidnij dilyanci kilcevogo truboprovodu vstanovlyuyetsya regulyuvalna zasuvka Drugij variant shemi pidgotovki ridkih zv yazuyuchih vigotovlennya yih bezposeredno na briketnih fabrikah Taka pidgotovka maye ryad perevag sproshuyetsya tehnologiya zlivu i rozigrivu vihidnoyi sirovini polipshuyetsya yakist zv yazuyuchogo za rahunok skorochennya jogo bagatorazovih nagriviv i perekachuvan zdeshevlyuyetsya vartist zv yazuyuchih Najbilsh prostim i deshevim ye bezkompresornij metod osno vanij na efekti vsmoktuvannya povitrya shlyahom disperguvannya jogo vidcentrovim impelerom Tehnologichna shema prijomu sirovini analogichna navedenij vishe shemi prijomu gotovogo zv yazuyuchogo Pidgotovlena dlya okisnennya sirovina nadhodit u reaktor ris 10 8 yakij yavlyaye soboyu gorizontalnij p yatisekcijnij aparat obladnanij impelerami dlya disperguvannya povitrya v ridkij fazi P yat robochih sekcij za svoyimi rozmirami i tehnologichnim vikonannyam identichni Ostannya sekciya ye bufernoyu yemnistyu pered vidkachkoyu gotovogo zv yazuyuchogo Sekciyi viddileni odna vid odnoyi gidravlichnimi zatvorami U kozhnij robochij sekciyi 6 ustanovlyuyetsya dispergator z elektroprivodom 3 Chastota obertannya dispergatora skladaye 750 hv 1 U zonu okisnennya povitrya nadhodit bezposeredno cherez dispergator z vikoristannyam ezhektora 2 Podacha sirovini zdijsnyuyetsya cherez patrubok 1 vidacha cherez patrubok 5 Dlya znyattya nadlishkovogo tepla ekzotermichnoyi reakciyi v kozhnu sekciyu podayetsya voda Riven ridini v reaktori regulyuyetsya za dopomogoyu shibera 4 v ostannij sekciyi U reaktori peredbacheni specialni pristroyi dlya termopar 7 i vidboru prob 8 Proces okisnennya vidbuvayetsya v takij sposib Dispergator obertayuchis zasmoktuye povitrya u fazu garyachoyi sirovini Stvoryuyutsya umovi tisnogo kontaktu z ridkim seredovishem sho priskoryuye proces okisnennya za rahunok maksimalnogo vikoristannya kisnyu povitrya U procesi okisnennya vidbuvayetsya shvidkij pidjom temperaturi v sekciyah do 300 320 S Dlya pidtrimki postijnoyi temperaturi v reaktor podayetsya voda Par vodi i gazu vidokremlyuyutsya v separatori vid kondensatu naftoproduktiv vidduvu sho povertayetsya dlya dookisnennya v p yatu sekciyu reaktora Vidpracovani gazi spalyuyutsya Riven regulyuyetsya shiberom vstanovlenim pislya ostannoyi robochoyi sekciyi Oholodzhennya i vidvantazhennya briketiv Oholodzhennya i vidvantazhennya gotovih briketiv zaklyuchni operaciyi tehnologichnogo kompleksu briketuvannya Oholodzhennya ce operaciya sho zabezpechuye neobhidnu mehanichnu micnist v gotovih briketiv U procesi oholodzhennya pidvishuyetsya v yazkist zv yazuyuchogo za rahunok znizhennya temperaturi briketiv vid 60 65 do 20 25 S Dlya oholodzhennya briketiv potribne pevnij chas perebuvannya yih v atmosferi primusovo podavanogo abo prirodno omivanogo povitrya Intensivnist oholodzhennya proporcijna vidnoshennyu obyemu briketu do jogo poverhni Veliki briketi oholodzhuyutsya povilnishe chim dribni Pogirshuyetsya oholodzhennya pri bagatosharovomu ukladanni briketiv na strichci konveyera Optimalnoyu vvazhayetsya zavantazhennya briketiv v odin dva shari Oholodzhennya briketiv vidbuvayetsya tim shvidshe chim nizhche vitrati zv yazuyuchogo Pri malih 6 7 vitratah zv yazuyuchogo dosyagayetsya rivnomirne znizhennya temperaturi v povnomu ob yemi briketu Pri bilsh visokih vitratah temperatura v briketi znizhuyetsya povilno i nerivnomirno Poverhnevi shari oholodzhuyutsya znachno shvidshe nizh glibinni sho viklikaye yih deformaciyu i zlipannya Briketi z pidvishenim vmistom zv yazuyuchogo vimagayut zastosuvannya inten sivnih mir oholodzhennya obduvannya povitryam zroshennya vodoyu ta in Intensivnist oholodzhennya zalezhit vid tipu strukturi zv yazuyuchogo Tak proces tverdinnya kam yanovugilnogo peku prohodit v 2 5 3 razi shvidshe chim naftozv yazuyuchogo Dlya oholodzhennya briketiv z naftozv yazuyuchim potribni podovzheni trakti konveyeriv iz sitchastoyu metalevoyu strichkoyu zamist progumovanoyi Odnochasno zastosovuyetsya intensivnij obduv povitryam i zroshennya vodoyu Oholodzhennya briketiv zdijsnyuyetsya na specialnih konveyerah sho vidriznyayutsya vid zvichajnih svoyeyu konstrukciyeyu dovzhinoyu i shirinoyu Shvidkist ruhu takogo konveyera ne perevishuye 0 1 0 2 m s Konstrukciya oholodzhuvalnogo konveyera vikonuyetsya takoyu shob briketi roztashovuvalisya na strichci gorizontalnim sharom Dlya cogo privodnij baraban robitsya diametrom ne mensh 1500 mm shirina strichki 1800 2200 mm a dovzhina zalezhno vid produktivnosti vid 50 do 300 m U konveyerah oholodzhennya vikoristovuyut obidvi gilki Briketi spochatku zavantazhuyutsya na verhnyu gilku i ruhayutsya po nij do privodnogo barabana Potim skidayutsya po zholobam na nizhnyu gilku i napravlyayutsya v protilezhnu storonu U bilshosti vipadkiv prirodne oholodzhennya viyavlyayetsya nedostatnim Za stosovuyetsya primusovij obduv briketiv povitryam Dlya cogo do nizhnih i verhnih gilok strichki konveyera pidvodyat povitrovodi vid ventilyatoriv Inodi na verhnij gilci konveyera vstanovlyuyetsya ryad forsunok dlya zroshennya briketiv vodoyu Forsunki zakriplyuyutsya v kilka ryadiv po dovzhini i shirini strichki tak shob fakel rozpilennya ohoplyuvav vsyu poverhnyu oholodzhuvanih briketiv Zavdyaki comu vodyana plivka z poverhni briketiv mittyevo viparovuyetsya ne viklikayuchi vologovbirannya Dlya pidvishennya efektu oholodzhennya briketi obduvayut garyachim povitryam sho viklikaye shvidkij vipar vologi ta viddachu tepla Vitrati vodi stanovlyat blizko 100 l ch shvidkist povitrya sho obduvaye 15 25 m s chas obduvu 30 40 s Vidomij metod zroshennya briketiv vodyanim rozchinom sulfit spirtovoyi bardi Plivka bardi pislya visihannya zakrivaye pori j trishini v briketah Ce pidvishuye yih micnist i pereshkodzhaye zlipannyu Briketi zdobuvayut gladku bliskuchu poverhnyu zmenshuyetsya pilennya pri zavantazhenni U bilshosti vipadkiv briketi pislya konveyera oholodzhennya nadhodyat u rampu ris Rampa ye odnochasno oholodzhuvachem i akumulyatorom briketiv Vona sporudzhuyetsya v odnomu kompleksi z navantazhuvalnim punktom briketiv Briketi konveyerom 1 podayutsya na zavantazhuvalnij vizok 2 Z vizka striloyu 4 sho peremishuyetsya u vertikalnomu napryamku lebidkoyu 3 briketi rozpodilyayutsya po dovzhini rampi Pohile dnishe rampi yavlyaye soboyu kolosnikovi grati 12 Cherez ci grati vidbuvayetsya prirodna ventilyaciya povitrya a v zharku poru roku primusova Z rampi oholodzheni briketi po pohilij ploshadci 13 diskovim vishtovhuvachem podayetsya u vagoni Strila 10 peremishayetsya u vertikalnomu napryamku za dopomogoyu lebidki 11 Bij briketiv vidokremlyuyetsya pered navantazhennyam na grohoti 9 i povertayetsya v proces konveyerami 7 8 Briketuvannya burogo vugillya Gipotezi briketuvannya burogo vugillya Molode bure vugillya yake briketuyut bez zv yazuyuchogo mozhna rozglyadati yak visokomolekulyarni spoluki neregulyarnoyi budovi vlastivosti yakih bagato v chomu viznachayutsya procesami koloyidnogo nabuhannya Briketuvannya takogo vugillya mozhna rozglyadati yak skladnij bagatostadijnij proces utvorennya micnogo kompleksu za rahunok visokogo tisku presuvannya Isnuye dekilka gipotez utvorennya briketiv z burogo vugillya Koloyidna gipoteza ocinyuye briketovanist burogo vugillya z poziciyi diyi molekulyarnih sil Pri zblizhenni chastinok vugillya do vidstanej koli pochinayetsya diya molekulyarnih sil vidbuvayetsya zcheplennya poverhnevih shariv z utvorennyam briketiv Cya gipoteza ocinyuye vologu yak zv yazuyuchij prosharok spriyayuchij kovzannyu chastinok odna vidnosno inshoyi Za kapilyarnoyu gipotezoyu bure vugillya rozglyadayetsya yak pruzhnij neelastichnij gel sho maye veliku vnutrishnyu poverhnyu za rahunok bezlichi kapilyariv vseredini yakih mistitsya voda Pri presuvanni chastina vodi vidavlyuyetsya z kapilyariv zapovnyuyuchi promizhki mizh zernami U miscyah kontaktu zeren cherez vodnij shar vinikayut sili kapilyarnogo natyagu i sili zcheplennya U zalezhnosti vid tovshini plivki zminyuyetsya micnist briketiv Maksimalna micnist dosyagayetsya pri monomolekulyarnij plivci vodi Bitumna gipoteza briketuvannya burogo vugillya rozglyadaye proces yak analog briketuvannya zi zv yazuyuchim rol yakogo vidigrayut bitumi sho mistyatsya v buromu vugilli Bitumi vmist yakih v molodomu vugilli stanovit 5 20 plavlyatsya pri temperaturi blizko 900 C i v rozplavlenomu stani volodiyut horoshoyu adgezijnoyu kleyuchoyu zdatnistyu U samij vuzkij chastini formuvalnogo kanalu shtempelnogo presa bukli vugillya nagrivayetsya do 250 300 C i bitumi sho vidilyayutsya pri comu obvolikayut tonkoyu rivnomirnoyu plivkoyu poverhnyu vugillya i v umovah pidvishenogo tisku presuvannya zv yazuyut okremi zerna v briket chornogo koloru z bliskom harakternim dlya bitumiv Za guminovo kislotnoyu gipotezoyu briketovanist vugillya zalezhit vid vmistu v nomu guminovih kislot yaki vistupayut v roli zv yazuyuchih vidilyayuchis v procesi presuvannya Chim bilshe v buromu vugilli guminovih kislot tim visha jogo vologist i krasha briketovanist Molekulyarno kapilyarna gipoteza briketuvannya burogo vugillya stverdzhuye sho v utvorenni briketiv berut uchast yak molekulyarni tak i kapilyarni sili Najbilsh suchasnoyu i dovershenoyu ye gidracijno molekulyarna teoriya Zgidno z neyu osnovnimi parametrami sho viznachayut briketovanist ye zalishkova vologa pislya visushuvannya i krupnist vugillya Golovnimi elementami ciyeyi gipotezi ye optimalne spivvidnoshennya adsorbcijnoyi i kapilyarnoyi vologi v zovnishnih i vnutrishnih sharah vuzkih klasiv krupnosti sushonki i kilkist vologi sho vidavlyuyetsya pri pevnomu tisku presuvannya Osnovni chinniki procesu briketuvannya burogo vugillya Osnovnimi chinnikami sho vplivayut na proces otrimannya micnih briketiv z burogo vugillya ye vologist i krupnist vugillya tisk i temperatura presuvannya visushuvannya i oholodzhuvannya briketiv Vologist sushonki Optimalna vologist sushonki sho vidpovidaye najbilshij micnosti briketiv zalezhit vid tisku presuvannya krupnosti sushonki prirodi i stupenya okisnennya poverhni vugillya Granulometrichnij sklad tisno pov yazanij z procesom presuvannya oskilki pri znizhenni krupnosti menshaye chas i kilkist energiyi sho zatrachuyutsya na krihki i pruzhni deformaciyi materialu zbilshuyetsya chastka energiyi ta chasu na korisni plastichni deformaciyi Dlya briketiv sho vikoristovuyutsya v pobuti verhnya mezha krupnosti stanovit 4 6 mm dlya tehnologichnih briketiv do 2 mm U pershomu vipadku ce prodiktovano umovami zajmistosti u drugomu pidvishenoyu shilnistyu strukturi neobhidnoyu dlya podalshoyi termichnoyi pererobki Dlya ushilnennya briketnoyi sumishi pri briketuvanni vugillya i antracitu zi zv yazuyuchimi zvichajno zastosovuyut valcevi presi sho rozvivayut zusillya presuvannya 20 50 MPa Presuvannya burogo vugillya zdijsnyuyut v shtempelnih presah pid tiskom 80 120 MPa Inodi bure vugillya briketuyut v kilcevih presah Briketuvannya ye odniyeyu z perspektivnih galuzej sho zabezpechuye visokij potencial palivno energetichnogo kompleksu i komunalnogo gospodarstva Tisk presuvannya U procesah strukturoutvorennya briketiv veliku rol vidigraye i tisk presuvannya Pid diyeyu tisku presuvannya puhka briketna sumish peretvoryuyetsya v micnij grudkovij produkt briket Deformovanist briketnoyi sumishi pid chas presuvannya ye funkciyeyu plastichnosti Pid plastichnistyu rozumiyut zdatnist briketnoyi sumishi zminyuvati svoyu formu pid vplivom zovnishnih sil bez utvorennya trishin i zberigati otrimanu formu pislya pripinennya diyi cih sil Zi zbilshennyam temperaturi sumishi plastichnist zrostaye zabezpechuyetsya visoka briketna zdatnist sumishi pri presuvanni Temperatura presuvannya Nagrivannya vugillya polipshuye vitisnennya vologi z kapilyariv i peremishennya yiyi vseredini briketu Isnuye optimalna temperatura do yakoyi mozhe buti nagrite vugillya Zbilshennya temperaturi vishe optimalnoyi shkidlive Visoki temperaturi nagrivannya vugillya pidsilyuyut diyu pruzhnih deformacij u briketah sho vihodyat iz presa V rezultati zmenshuyetsya micnist briketiv Dlya dosyagnennya optimalnoyi temperaturi vugillya pered presuvannyam jogo oholodzhuyut Oholodzhennya povinne buti korotkochasnim shob ne dopustiti zbilshennya riznici v temperaturi velikih i dribnih zeren Chim menshe riznicya temperatur cih zeren tim menshe trishin na poverhni briketiv Ushilnennya briketnoyi sumishi Ocinyuyuchi proces ushilnennya briketnoyi sumishi analogichno strushuvannyu jogo mozhna opisati takim chinom Spochatku vidbuvayetsya shvidka usadka Potim vona spovilnyuyetsya i v miru ushilnennya sumishi nablizhayetsya do granichnoyi velichini Pershimi ushilnyuyutsya verhni shari sho perebuvayut blizhche do miscya tisku Tisk presuvannya poshiryuyetsya hvilepodibno zmenshuyuchis u glibini briketu Ushilnennya pripinyayetsya vnaslidok pogashennya tisku vid miscya po rushennya Ce vidbuvayetsya lishe cherez posilennya tertya mizh chastinkami v rezultati zbilshennya zusil Fizichna sutnist procesu presuvannya polyagaye v plastichnij deformaciyi materialu sho piddayetsya obrobci Deformaciya v zagalnomu vipadku ce zsuv odniyeyi chastinki materialu shodo inshoyi Plastichna deformaciya maye misce koli deformuyuche zusillya zmushuye material tekti podibno do ridini Yaksho shvidkist zrostannya naprugi velika porivnyano zi shvidkis tyu zalishkovoyi deformaciyi to deformaciya vidstaye vid naprugi Ce pov yazane z tim sho mizh naprugoyu i vnutrishnim tertyam ne vstigaye vstanovitisya rivnovaga U briketnij masi deformaciya pomitno vidstaye vid naprugi Z yavlyayutsya pruzhni sili yaki kompensuyut riznicyu mizh naprugoyu ta tertyam Ci sili nazvani vnutrishnim napruzhennyam pislya znyattya zovnishnih zusil viklikayut pruzhnij naslidok abo relaksaciyu Pislya znyattya tisku vidbuvayetsya nerivnomirne rozshirennya briketu Riznoridni materiali substrat i zv yazuyuche po riznomu sprijmayut pruzhni deformaciyi ta neodnakovo vidnovlyuyutsya Vinikli roztyazhni zusillya protilezhni za znakom zusillyam sho zdavlyuyut tomu briket rozshiryuyetsya Roztyazhni zusillya diyut postupovo proyavlyayuchis iz vihodom briketu z pid presa Spochatku voni spryamovuyutsya tilki v odnomu napryamku virivnyuyuchis u procesi vidavlyuvannya briketu z matrici Takij rozpodil zusil negativno vplivaye na micnist osoblivo koli presuvannya protikaye pri visokih tiskah Negativna diya pruzhnih deformacij privodit do viniknennya v klejovih plivkah dodatkovih vnutrishnih napruzhen sho poslablyuyut micnist briketiv Tehnologiya briketuvannya molodogo burogo vugillya i torfu Tehnologiya briketuvannya molodogo burogo vugillya i torfu vklyuchaye pidgotovchi operaciyi visushuvannya presuvannya oholodzhennya i vidvantazhennya briketiv Pidgotovka burogo vugillya za krupnistyu rozmirom velichinoyu zvoditsya do zabezpechennya optimalnogo granulometrichnogo skladu Zalezhno vid vihidnoyi krupnosti vugillya piddayetsya odno abo dvostadijnomu droblennyu Droblenij do 6 mm material napravlyayetsya na sushinnya de jogo vologist znizhuyetsya do 16 19 Na shvidkist i trivalist visushuvannya vplivayut priroda burogo vugillya vmist vihidnoyi vologi krupnist pitoma produktivnist susharki intensivnist peremishuvannya materialu pri rusi po susharci temperatura vologist i shvidkist podachi teplovogo agenta Sushinnya burogo vugillya zvichajno zdijsnyuyetsya v parovih susharkah Oskilki vugillya pislya sushinnya maye dostatno visoku temperaturu 70 85 C oholodzhennya jogo ye obov yazkovoyu operaciyeyu pered presuvannyam Presuvannya osnovnij proces v tehnologiyi briketuvannya burogo vugillya V procesi presuvannya pid diyeyu visokih mehanichnih zusil 80 120 MPa vidbuvayetsya obtiskuvannya vugilnogo drib yazku v rezultati chogo vin peretvoryuyetsya v briket Masa burovugilnih briketiv stanovit 300 600 g Briketuvannya burogo vugillya zdijsnyuyetsya v shtempelnih ridshe v kilcevih presah Briketi pislya presuvannya mayut temperaturu 70 80 C tomu pered vidvantazhuvannyam voni povinni oholodzhuvatis v oholodzhuvalnih zholobah abo konveyerah Briketi povinni zberigatis na skladah zakritogo tipu shob uniknuti atmosfernih vpliviv Tehnologiya briketuvannya torfu ne vidriznyayetsya vid burovugilnoyi Div takozhBriketuvannya Metodi ocinki yakosti sirovini dlya briketuvannya ta briketiv Shilni kompoziciyi dispersnih materialiv Briketnij pres Shtempelnij briketnij pres Valcovij briketnij presLiteraturaElishevich A T Briketirovanie uglya so svyazuyushimi M Nedra 1972 V I Saranchuk M O Ilyashov V V Oshovskij V S Bileckij Himiya i fizika goryuchih kopalin Doneck Shidnij vidavnichij dim 2008 s 600 ISBN 978 966 317 024 4 Sergyeyev P V Bileckij V S Doslidzhennya briketuvannya antracitovih shtibiv Zbagachennya korisnih kopalin 2012 Vip 50 91 S 13 16 Bileckij V S Olijnik T A Smirnov V O Sklyar L V Tehnika ta tehnologiya zbagachennya korisnih kopalin Chastina III Zaklyuchni procesi Krivij Rig Krivorizkij nacionalnij universitet 2019 232 s