Технология окускования каменных углей и антрацитов

Технология окускования каменных углей и антрацитов включает: подготовку углей, подготовку связующих, приготовление брикетной смеси, прессование, охлаждение и погрузку брикетов.

Каменные угли с применением связующих брикетируются по схеме: приём исходного материала (шихтовка различных углей); классификация и измельчение до 6 мм 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/м² в вальцевых прессах; охлаждение брикетов до 40°С. Наиболее распространённая форма брикетов, хорошо переносящая перегрузки, – яйцевидная. Масса брикета 70–75 г. 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 брикетирования, 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. Развитие брикетирования топлива характеризуется разработкой и внедрением новых схем и стадий брикетирования, связующих, аппаратуры как для получения высококачественного бездымного бытового топлива, так и применительно к способам непрерывного коксования с целью расширения сырьевой базы и улучшения экономики коксохимической промышленности [4, 5].

Брикетирование как обособленный технологический процесс окускования полезных ископаемых складывается из следующих производственных операций:

1) подготовка сырья к прессованию: дробление, грохочение, измельчение и сушка; препарирование связующих веществ; дози­ровка компонентов брикетной шихты, их смещение, нагрев и охлаждение брикетной шихты перед прессованием;

2) прессование брикетной шихты с приложением требуемых усилий, определяемых в зависимости от физико-химических свойств, петрографического и минерального состава брикетируе­мого материала;

3) обработка «сырых» брикетов с целью быстрейшего их зат­вердевания (охлаждение, пропарка, карбонизация, сушка, вос­становительный обжиг и др.);

4) складирование и погрузка готовых брикетов.

По назначению угольные брикеты бывают бытовые и промыш­ленные. Основным потребителем бытовых брикетов является на­селение, которое получает их в насыпном виде или расфасован­ными в мешки небольшой массы. Для придания бытовым брике­там повышенной термической и механической прочности, а также низкого выделения дыма их подвергают термообработке. Промышленные брикеты используют как сырье для полукоксования (бурые угли) и коксования (каменные и бурые угли). Каменноугольные брике­ты могут выполнять функцию теплоизоляционного материала и основного сырья для получения различных видов электродов.

История отечественного углебрикетного производства берет свое начало в середине XIX столетия. В 1870 г. в Одессе была сооружена первая брикетная фабрика, выпускавшая антрацито­вые брикеты для судов торгового флота. После Великой Октябрь­ской социалистической революции строятся новые фабрики в Донбассе, Подмосковном угольном бассейне, Средней Азии, на Дальнем Востоке.

Наибольшее распространение получило производство брикетов из молодых (землистых) бурых углей. Такие угли, как правило, залегают мощными пластами близко к поверхности и добываются дешевым открытым способом с применением высокопроизводительных многоковшовых и роторных экскаваторов. При невысокой стоимости добычи таких углей переработка их в брикеты является экономически выгодным производством.

Свежедобытые молодые бурые угли имеют высокую влажность 50-58%, не образовывают прочного куска, не устойчивы при хранении и, быстро теряя влагу, распадаются в мелочь и пыль. В связи с высоким содержанием влаги такие угли имеют небольшую теплоту сгорания (200-2200 ккал/кг), перевозка их на дальние расстояния нерентабельна. В процессе брикетирования бурые угли подсушиваются до содержания влаги 18-19%, в результате чего теплота сгорания угля возрастает в 2-2,3 раза и перевозка такого топлива становится выгодной.

Исходя из анализа существующих общеизвестных технологий брикетирования, оптимальным и более приемлемым для выполнения современных задач переработки отходов твёрдого топлива является окускование. В национальном горном университете был разработан новый адгезионо-химический способ окускования, который берётся за основу в настоящей работе.

Дата добавления: 2015-08-09