Угольный брикет. Новенькая разработка производства.

НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ

«ТЕХМАШ»

УГОЛЬНЫЙ БРИКЕТ. Новенькая Разработка ПРОИЗВОДСТВА

Брикетная фабрика

создана для брикетирования мелкофракционных материалов (отходов угольного производства)

г. Днепропетровск

2008

Разработка получения всеохватывающего энергетического горючего из отходов.

Внедрение вторичного сырья и прогрессивных технологий — путь к увеличению конкурентоспособности производства и продукции.

Переработка и утилизация техногенных отходов важны не только лишь исходя из убеждений их использования как альтернативного источника сырья, да и исходя из убеждений охраны среды.

Угледобывающее создание технологически сопровождается образованием существенно количества разных отходов, достигающих до 30% от добычи угля. С переходом на взимание экологических налогов пропорционально объемам фактических выбросов производства, в том числе вывоза отходов на технологические свалки, более прогрессивные кампании начали осознавать, что существенно дешевле исключить либо уменьшить количество отходов на местах их образования, чем выплачивать экологические налоги.

Брикеты из мелкофракционных и мелкозернистых компонент угольных отходов — оптимальный метод вторичного использования сырья.

Утилизация штыбов и шламов делается в большей степени на накопители. Для вторичного использования применимы только за ранее специально приготовленные данные отходы. Основная технологическая сложность в переработке штыбов и шламов — обезвоживание их до влажности 10-12%. В связи с этим животрепещущим становится развитие малогабаритных производств малой и средней мощности по переработке штыбов и шламов во вторичное сырье в виде брикетов, отвечающих требованиям современных энергетических процессов.

Окускование является одной из животрепещущих задач в подготовке угольных отходов к использованию в качестве энергетического горючего.

Для получения товарного продукта, применимого для реализации на рынке вторичного сырья, брикет должен отвечать ряду требований:
— не должен содержать вредных примесей частей сверх допускаемого уровня;
— владеть прочностью, достаточной для его следующей транспортировки;
— сохранять крепкость при увлажнении при транспортировке;
— владеть прочностью при больших температурах;
— владеть однородностью хим состава;
— владеть однородностью линейных размеров кусков;
— иметь себестоимость, сопоставимую с классической.

Окускование мелкодисперсных штыбов и шламов позволяет не только лишь обеспечить предприятия дополнительными энергетическими ресурсами железосодержащих материалов и уменьшить экологическую нагрузку на окружающую среду, но стабилизировать работу главных переделов — скопления, подготовки сырья, вторичного использования.

Брикетирование — процесс получения кусков (брикетов) с добавкой и без добавки связывающих веществ с следующим прессованием консистенции в брикеты подходящего размера и формы.

Целью структурообразования маленьких материалов является не только лишь получение определенного размера кусков, да и создание в искусственных структурах комплекса данных физико-химических параметров. В связи с этим существует закономерная причинно-следственная связь технологических характеристик процессов структурообразования с высококачественными чертами приготовленных материалов.

Мелкофракционные материалы фракции 0-10 мм владеют низкой газопроницаемостью, что затрудняет их внедрение в предстоящем применении без подготовительной подготовки.

Брикетирование тонкодисперсных и мелкозернистых материалов со связывающими субстанциями — более универсальный метод вовлечения в переработку ценных топливных, минеральных сырьевых компонент, также ряда техногенных отходов, которые по собственному агрегатному физическому состоянию неприменимы для конкретного использования в технологических процессах и аппаратах.

Отличительной особенностью процесса брикетирования является возможность производства брикетов из шихтовых консистенций, действенных для главных типов агрегатов энергетического комплекса.

Брикетируемые материалы и область внедрения брикетов представлены в таблице. Следует направить внимание, что брикетированию подлежат не только лишь техногенные отходы, да и первородное мелкофракционное и мелкозернистое сырье.

Таблица. Область внедрения брикетирования.

Место образования отходов

Брикетируемые материалы

Область внедрения брикетов

Техногенные отходы угольного производства

-уголь донецкий для коммунально-бытовых нужд по ТУУ 10.1-33333494-001;

-уголь донецкий марки Ж для пылевидного сжигания по ТУУ 10.1-23472138-158;

-уголь донецкий для пылевидного сжигания по ТУУ 10.1-32186934-003; — мелкодисперсное первородное сырье.

Термические электростанции.

Котельные промышленных компаний.

Котельные коммунальных компаний.

Бытовые нужды населения.

Разработка производства угольных брикетов.

Метод производства угольных брикетов.

Более экономически прибыльной и экологически неопасной является «прохладное» брикетирование.

Проанализировав эксплуатационные свойства брикетов с разными связывающими и технологичность их внедрения в производстве, мы считаем более экономически прибыльным применение хим связывающих . К преимуществам относятся:
— возможность резвого (менее 6 часов) заслуги требуемой эксплуатационной прочности;
— малозначительные затраты энергии для ускорения набора прочности брикетами (обеспечение температуры до~250 С);

Схема производства угольных брикетов по технологии ООО НПО «ТЕХМАШ».

Зависимо от требований заказчика может быть сделан брикет хоть какой конфигурации.

Зависимо от области внедрения угольного брикета может быть получение хоть какого, отвечающего требованиям каждого определенного энергетического передела и его шихты, состава брикета, с добавлением разных добавок, с данными механическими качествами.

При разработке технологии производства брикета приоритетными являлись последующие задачки:

— получение брикета с данными качествами по требованиям определенного заказчика (предложенная нами разработка позволяет получить брикет с данными геометрическими размерами, конфигурацией и физическими качествами);
— компонентный состав брикета, который и определяет его энергетическую ценность, разрабатывался с ролью профессионалов — энергетического комплекса — потребителя брикета;
— обеспечение эффективности производства и внедрения брикета, которые достигаются за счет размещения брикетной фабрики в конкретной близости от источников образования отходов, расположенных, обычно, на одной площадке;
— обеспечение высочайшей производительности, низкой цены оборудования, малое количество обслуживающего персонала.

Технологическая схема производства угольных брикетов.

Укрупненная технологическая схема производства угольного брикета представлена на схеме , на которой выделены главные технологические блоки.

Разработка производства угольных брикетов содержит в себе последующие переделы:
— доставку сырьевых компонент на промышленную площадку;
— хранение сырьевых компонент;
— дозирование сырьевых компонент для изготовления шихтовой консистенции;
— изготовление сырьевой консистенции в смесителях принудительного деяния;
— транспортирование шихтовой консистенции к посту формования;
— формование брикетов на вальцевых прессах; — транспортирование отформованной продукции к печи сушки;

— сушка и получение прочности;

— пакетирование готовой продукции (по мере надобности);
— транспортирование на склад готовой продукции (либо погрузка в тс).

Очень сплотченно с машиностроительными фирмами Германии и Польши спецы НПО «ТЕХМАШ» подобрали такое дозирующее и смесительное оборудование, которое обеспечивает точность дозирования связных материалов в границах 1% и позволяет создавать их смешивание, регулируя интенсивность смешивания, тем обеспечивая очень вероятную степень гомогенизации шихтовой консистенции. Высочайшая степень гомогенизации содействует понижению расхода вяжущего более чем на 1,5% по сопоставлению с аналогичным расходом при использовании обычных типов смесительного оборудования.

Понижение расхода воды при изготовлении шихтовой консистенции обеспечивается методом введения особых хим добавок (виды используемых добавок зависят от определенного компонентного состава брикетов), что позволило понизить длительность термического воздействия на брикет. Не считая того, разработана малогабаритная технологическая схема сушки брикетов в проходной печи с целью более действенного использования теплотворной возможности теплоносителя.

Спецами НПО «ТЕХМАШ» разработана технологическая схема выгрузки готовых брикетов, позволяющая уменьшить до минимума (либо отрешиться совсем) от скопления брикетов на промежных промышленных площадках и заместо этого создавать незамедлительную погрузку готовой продукции в жд вагон либо автотранспорт конкретно с сборочного потока.

Проведенные мероприятия дают основание для утверждения, что в текущее время существует мелко-серийно выпускаемое промышленное оборудование и технологические схемы его сборки, дозволяющие перерабатывать от 60 тыс.тонн ÷ 500 тыс.тонн и поболее отходов в год.

Результаты лабораторных испытаний угольных брикетов.

Физико-механические характеристики угольных брикетов.

К компонентам угольной шихты предъявляются разные требования, такие как: размягчаемость, пористость, осыпаемость, механическая крепкость, истираемость, восстановимость и т.д.

[ Получаемые брикеты по собственному сырьевому (хим) составу, размерам (крупности) и прочности должны отвечать требованиям и особенностям технологического процесса, в каком подразумевается их внедрение.

Потому что хим состав и размер брикетов задаются до брикетирования, одной из принципиальных черт свойства брикетов (и в целом технологического процесса брикетирования) числятся характеристики их механической прочности. Познание этих характеристик позволяет оценить способность брикетов выдерживать без разрушения определенные ударно-истирающие, ударные и раздавливающие нагрузки, которым они будут подвергаться в процессе использования. Конкретно характеристики механической прочности брикетов почти во всем определяют их потребительскую ценность и, в целом, возможность использования на разных предприятиях со собственной соответствующей инфраструктурой.

На основании проведенных исследовательских работ было выявлено, что брикеты в процессе использования, сначала, испытывают ударные нагрузки на перепадах, при загрузке бункеров либо каких-то других аппаратов либо при отгрузке потребителю и разгрузке у него. Раздавливающим нагрузкам брикеты подвергаются в случае скопления в бункерах либо штабелях на складах и при перевозках в вагонах.

При высоте столба ~ 40 м (близкая к предельной высоте бункеров) нагрузка на нижний эталон составит ~ 3,1 кг/см2. Подобная картина наблюдается при нахождении кусковых материалов в металлургических печах шахтного типа. К примеру, установлено, что даже в высокошахтной доменной печи давление вышележащих слоев загрузки на кокс не превосходит 3-5 кг/см2.

Таким макаром, разрушение брикетов обосновано, в главном, воздействием ударных нагрузок.

Для определения прочности на устойчивость к удару при падении употребляются различные методики, по которым партии брикетов сбрасывают на железную плиту с высоты 1,5-2 м и по выходу образовавшейся мелочи (класс крупности наименее 5, 10 либо 25 мм зависимо от размера брикетов). Большие брикеты (наибольший размер ~100 мм) сбрасывают всего 1-2 раза, а брикеты маленького размера (~25-30 мм) — более 4-5 раз. Но во всех вариантах считается, что брикеты удовлетворяют кондиции на сопротивление сбрасыванию, если количество мелочи не превосходит 5-10 (либо даже 15)%. Это значит, что большие брикеты не должны подвергаться неоднократным перегрузкам, и этому должна стопроцентно соответствовать технологическая схема процесса.

Потребителям следует более обоснованно подходить к формированию требований к механической прочности брикетов и устанавливать отдельные браковочные характеристики для брикетов.

В текущее время не существует гос нормативно-технической базы, регламентирующей требования к брикетам, как элементу энергетической шихты, потому предприятия, производящие и потребляющие брикеты обязаны разрабатывать технические условия на определенные типы брикетов.

К бесспорным преимуществам брикета можно отнести последующее:
— брикеты имеют правильную схожую заданную форму и фиксированный вес, владеют более высочайшей прочностью и наилучшей транспортабельностью;
— владеют более высочайшим удельным весом;
— экологическая безопасность брикетов (безотходность, отсутствие больших температур при изготовлении);
— возможность внедрения в брикете в любом соотношении разных компонент (штыб, шлам, опилки, шелуха и т.п.);
— возможность использования в брикете всех видов мелкозернистых материалов.

На основании выше изложенного с достаточной степенью достоверности можно прийти к выводу:
— отмечается довольно высочайшая механическая крепкость угольного брикета, а конкретно осыпаемость 1,1%, при требовании менее 10 %. После 22 кратного сбрасывания на чугунную плиту основной кусочек (50% от начального веса) сохранил крепкость на сжатие на уровне 25 кг/см2;

— крепкость на удар и истираемость удовлетворяет предъявленным требованиям;
— крепкость на сжатие составила 8,5-9,7 МПа;

— теплота сгорания, Q, ккал/кг — более среднее 4000…5346.

Подразумевается предстоящее внедрение разработанной ООО НПО «ТЕХМАШ» технологии на промышленных предприятиях для решения трудности утилизации скопленных и текущих отходов с целью:

1. Выполнить сокращение и ликвидацию загрязнение среды отходами промышленных производств, в течение 8-10 лет устранить шламовые поля и различные «могильники», тем, освободив большие площади применимых для использования земель и значительно улучшив экологию промышленных регионов;

2. Выполнить экономию природных и энергетических ресурсов страны за счет наибольшего вовлечения промышленных отходов в хозяйственный оборот.

На основании вышеизложенного, можно сделать последующие выводы:
— угольные брикеты являются новым шихтовым материалом, отчасти заменяющим уголь;

— брикеты имеют правильную форму и вес, владеют высочайшей прочностью и неплохой транспортабельностью;
— брикеты имеют нужную теплоту сгорания.

Анализ данных позволил сконструировать задачку с решением по двум фронтам:

С одной стороны:
переработка и утилизация отходов, внедрение их в виде относительно дешевенького сырья для энергетического горючего, увеличение свойства и конкурентоспособности, а главное, понижение себестоимости готовой продукции, как для промышленных компаний, так и для коммунально-бытовых нужд населения.

С другой стороны:
решение экологической задачи чистки целых регионов, где скопились большие техногенные месторождения отходов, а так же утилизации текущих скоплений отходов от перечисленных выше производств.

Имеющиеся технологии вторичного использования отходов разных угольных производств — неидеальны.

В итоге долголетней работы сотворен угольный брикет с внедрением нетрадиционного связывающего наполнителя для энергетического горючего, т.е. принципно новенькая композиционная шихта, применение которой способно возвратить отходы индустрии в виде угольных брикетов, как сырья с довольно высочайшей рентабельностью.

Создание таких брикетов позволит значительно сделать лучше технико-экономические характеристики себестоимости продукции компаний, улучшив при всем этом экологическую обстановку регионов.