Способ брикетирования углеродсодержащей фракции золы уноса электростанций

 

СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ ЗОЛЫ УНОСА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, включакщий смешение углеродсодержащей фракции золы со связующим, истирание полученной смеси до Степени измельчения О,1 мм и формование при давлении 50-70 «г/см.

СООЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„157048

g(gl) С 10 Ь 5/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3558561/23-26 (22) 01. 12. 82 (46) 23.05.85. Бюл. Ф 19

:(72) Б.Б. Зельдин, В.Н. Крохин, Л.А. Коткина, А.P. Мокрушин, Н.Д. Оглоблин, М.Е. Офенгенден, М.В. Печенкин, В.Н. Тыценко и М.А. Эллерн (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический инст.итут (53) 662. 8(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

+ 994013, кл. В 03 С 7/00, 1981. (54) (57) СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ

УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ ЗОЛЫ

УНОСА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, включаницнй смейение углеродсодеркащей фракции эолы со связующим, истирание полученной смеси до Степени измельчения

О,1 мм и формование при давлении

50-70 кг/см1.

1157048

1О

Пример. Полученную после обогащения углеродсодержащую фракцию смешивают со связующим веществом — 5О нефтяным битумом, расплавленным и подогретым до 190 С в количестве 15Х.

Углеродсодержащую фракцию и нефтяной битум смешанные до однородной массы (шихта), истирают в дисковом 55 истирателе и загружают в приемную камеру вальцового пресса. Вращая вальцы навстречу друг другу, формиИзобретение относится к брикетированию тонкодисперсной ококсованной углеродсодержащей фракции золы уноса электростанций, полученной после обогащения, с использо- 5 ванием брикетов в качестве бытового топлива и может быть использовано в топливной промышленности.

Зола уноса крупностью 0 — 0,2 мм претерпевает температурные изменения в топках котлов при 1200-1500 С

-и предоставляет собой зерна. ококсованного угля и сростков. После обогащения эолы уноса получают минеральную часть, используемую как добавку к цементам с целью сокращения их расхода и в качестве пластификатора бетонов, и углеродсодержащую фракцию.

Углеродсодержащая фракция являет- О ся отходом. Из-за отсутствия в ней летучих веществ она на находит применения. Зольность этого материала составляет 35-407 (зольность добываемого угля).

Химический состав золы уноса зависит от характера сжигаемых углей, Химический состав .углеродсодержащей фракции, полученной после обогащения золы уноса, приведен в табл. t. 5О

Гранулометрический состав золы уноса зависит, главным образом, от качества и состояния котлов, в которых сжигается уголь, характерна и скорости топочных газов. 35

Гранулометрический состав золы приведен в табл. 2.

В связи с тем, что зерна углеродсодержащей фракции имеют остекленную ококсованную оболочку связь между ни-4О ми и связующим веществом непрочная, поэтому брикетирование этого материала в естественном виде непозвожно.

В табл. 3. приведены данные опытного брикетирования углеродсодержащей 5 фракции в естественном виде. руют брикеты в ячейках на цилиндрической поверхности вальцов при давлении 50-70 кг/см .

Истирание полученной смеси до степени измельчения 0,1 мм дает возможность разрушить коксовую оболочку углеродсодержащей фракции, улучшить адсорбирование связующего вещества и получить однородную шихту.

В табл. 4 и 5 показано влияние степени измельчения углеродсодержащей фракции на прочность брикетов, причем в первом случае брикетируют при давлении 50 кг/см, а во второмпри 70 кг/см .

Данные табл. 4 показывают, что оптимальным временем истирания углеродсодержащей фракции является

60 с. При истирании свыше 60 с, вследствие увеличения суммарной поверхности зерен углеродсодержащей фракции, вызванной ее переизмельчением, прочность брикетов при равных условиях. снижается.

Данные табл. 5 показывают, что нри давлении 70 кг/см можно получить брикеты несколько большей прочности, чем при давлении 50 кг/см .

В табл. 6 приведены данные, полученные при давлении прессования

50 — 180 кг/см2, времени истирания

60 с и степени истирания 0,1 мм.

Из табл. 6 видно, что оптимальным является давление 50-70 кг/cM . Брикеты выдерживают требования потребителей по прочности 10-12 кг/cM2.

Брикеты, изготовленные при более высоком давлении, менее прочны, сопротивление сжатию не превьппает 5 кг/см (опыты 1-3). Брикетирование производилось с предиррительным истиранием до крупности 0,1 мм.

При давлении менее 50 кг/см брикеты не прочные и рассыпаются при

4Ь нажатии рукой: этого давления недостаточно для проявления молекулярных связей частиц.

Давление выше 70 кг/см приводит также к снижению прочности брикетов.

Зто объясняется появлением больших сил упругости, которые после снятия давления вызывают образование в брикетах трещин, нарушающих их прочность

Так, например, при давлении

80 кг/см брикеты, изготовленные в те же условиях, что и брикеты при

11570

Т а б л и ц а 1

CaO MgO SOç А1г 0 TiOã

РгО Н 0

Ре 0

Si0 п.п.п.

63,0 21,0 2,09 0,79 0,88 - 6,75 0,41 0,35 0,76 2,97

Таблица 2

«» «Ю

Выход, Х Зола,Х . 30

Таблица 3

Класс,мм

Состав шихты отивавле ие ие тию, см

Битум

Углерод содержа щая фра ция

88 ес45, 87

74,34

61 „02

0,22

+0,5

t ования г/смг

0,3-0,5

0,2-0,3

О, 1-0,2

0.,066-0, 1

0,75

3,7

2,20

5,2

82

74,63

4о 85

90, 60

86

95, 17

35,49

42, 17

19,17

100,0

4,9

4,9

0-0,066

84r 93 45

4,6

86,6

g! г

3 давлениях 50 и 70 кг/смг, выдерживают меньшее сопротивление сжатию.

Таким образом, давление прессования 50-.70 кг/см обеспечивает получение качественных брикетов. Это дав- 5 ление создает пористость брикетов, необходимую для их эффективного горения. Расход связующего принимался

15-18%, что определялось раэвитой.поверхностью углеродсодержащей фрак- 10 ции (более 3000 смг/г) и необходимостью снабжения шихты летучими веществами, необходимыми для загорания

1 топлива.

По данным Всесоюзного теплотех- 15 нического института содержание в топлое летучих веществ должно составлять 10-16%.

Предлагаемый способ создает возможность полностью использовать золу уноса электростанций: минеральную часть — для стройиндустрии, углероц содержащую фракцию — для получения печного, бытового топлива.

Добавка органического беззольного связующего с высоким содержанием летучих веществ сникает зольность полученного кускового топлива до

31"33%, обеспечивает содержание летучих веществ 14-16Х и пористость

25-30%. Теплота сгорания топлива повышается до 850 ккал/кг.

12 50

18 50

15 70

14 80

13 100

14,4 70

1157048

Т а блица 4

Степень

88

0,15

10,0

18

11,3

85!

11,0

10,9

13

10,8

85,6

14,4

0,15

10,8

60

0,1

12

11,3

82

12,5

12,5

12,5

11,5

13

50

11,9

86,6

0,1

0,07

10,8

88

12,0

18

11,7

11,2

14

11 5

13

85,6

50.

14,4

0,07

11,5

50 11,0

0,09

88

12,2

12,0

11,8

14.

11,3

Среднее значение

11,7

0,09

85,6

14,4

Состав шихты, Х

Углерод- Битум содержащая фракция

14,4

Время истирания, с ис тирания, ММ

Давление прессования, кг/см

Сопротивление сжатию, Kr/cM2

1151048

Время истирания, с

ДавлениЪ прессов кг/см

Степень истирания, мм опротивлеие сжатию, кг/см

О, 15

70

О, 15

60

0,1 .с

60

0,1

70

0,07

11,1

12,0

12 ° 2

0,07

Табл.ица 6 Состав шихты, %

Влагостойкость

Опыт авление прессоания, г/смз

5,0

150 Поверхность трещиноватая

3,.7

То же

150

То же

91

3,0

Состав шихты, Углерод- Би содержащая фракция

88 12

82 18

85 15

86 14

87 13

85 6 14,4

88 12

82 18

85 15

86 14

87 13

85,6 14у4

88 12

82 18

85 15

86 14

87 13

85, 6 14,4

Углеро содерж щая фракция

Испытания брикетов акроскопичес- Сопротивий аналиэ ление сжатию, кг/см

Таблица 5

10,0

12,5

12,6

12 0

12,3

11,9

11,5

12,6

12,9

12,3

12,0

12,3

11,9

11,6

11,8

Выдержали в воде 5 сут

В воде рассыпаются

ll57048

Продолжение табл.6

Влагостойкость

Испытания брикетов ление ссоБитум

Макроскопичес кий анализ ия, CMÇ

Поверхность 10 0 блестящая, гладкая

Выдержали в воде 5 сут

4.

То же 10,0

То же

10,0

10,0

88

10,0

88

10,0

Выдержали в воде 5 сут

12,5

То же

Брикеты пластичные

82

12,5

70

85

12,5

15

То же

85

12в5

15

12,0

86

12 0

70

12,0

18

80

13

Составитель Н. Стрижова

Редактор Н. Егорова. Техред И.Асталош 1 орректор И. Эрдейи

Заказ 4745 Тираж 546 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д. 4/5

Филиал ППП "Патент",r. Ужгород, ул. Проектная, 4

87.

Поверхность блестящая, гладкая

Поверхность гладкая,блестящая

Сопротив ление сжатию, gr/cM2

12,0

10,0