Способ изготовления топливных брикетов

 

(19) RU (11) (5Ц5 С10Ь5 1б

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4830488/04 (22) 13.07.90 (31) 89 3923445; 89 3930182 (32) 15.07.89; 09.09.89 (33) 0Е; 0Е (46) 15.12.93 Бюл. Мю 45 — 46 (71) Эпплайд Индастриал Материалз Корпорейшн

Аимкор (US) (72) Герт-Вильгельм Ласк(ОЕ) (73) Эпплайд Индастриал Материалз Корпорейшн

Аимкор (US) (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ

БРИКЕТОВ (57) Применение: технология твердого углеродного топлива для отопления, а также в качестве носителя углерода при изготовлении чугуна. Сущность изобретения: способ изготовления топливных брикетов включает смешение связывающего пека со спекающимся углем при 100 — 200 С с образованием раствора, затем смешение неспекающегося мелкозернистого углеродного компонента. преиму— щественно нефтяного кокса, с раствором в том же диапазоне температур, что и температура смешения пека со спекающимся углем, брикетирование смеси в полуфабрикаты и последующую их упрочняющую термообработку. Нефтяной кокс и раствор связующего имеют при смешении одинаковую температуру используют смесь дпя брикетирования, включающую 7 мас.% угольного ипи нефтяного пека и

12 — 14 мас% мелкозернистого спекающегося угля; в смесь для брикетирования дополнительно вводят 3 — 6 мас% известняка. .в смеси для брикетиро— вания используют нефтяной кокс зернистостью ниже 2 мм. по меньшей мере 60 мас% которого имеет зернистость ниже 05 мм, и известняк зернистостью ниже 0,5 мм, что обеспечивает повышение прочности брикетов при транспортировке и хранении. 4 з.п.ф-лы.

2004579

Изобретение относится к способам изготовления топливных брикетов, в частности для отопления. а также в купольной печи в качестве носителя углерода при изготовлении чугуна, Известно при изготовлении топливных брикетов предварительное смешение спекающего угля (20 — 50 мас.%) с пеком (10 — 20 мас,%) при температуре выше температуры размягчения пека и последующее введение в смесь горячего кокса перед брикетированием.

Из этого противопоставления нельзя позаимствовать то, что при использовании связующей смеси из сплава пека и угля можно работать со значительно более низкими температурами, а именно от 100 до 200 С, Наиболее близким техническим решением является известный способ получения формованного топлива, включающий смешение неспекающегося мелкозернистого углеродного компонента — нефтяного кокса (менее 0,5 мм) со спекающимся углем (1530%) и со связующим пеком, формование (гранулирование) смеси и последующую упрочняющую термообработку при выше

400 С во вращающейся печи с использованием в качестве твердого теплоносителя песка.

Изготовленные таким образом топливные брикеты при сгорании отвечают всем требованиям, Что же касается сохранности при хранении до сжигания, то топливные брикеты, изготовленные известным способом, все-таки нуждаются в усовершенствовании. Их механическая прочность со временем в процессе хранения снижается, приводя при определенных обстоятельствах к нарушениям в работе. Это вызывается тем, что воздух диффундирует в топливные брикеты, в частности, при хранении на открытом воздухе, В них также проникает вода, вследствие чего ухудшаются силы сцепления скелета нефтяного кокса.

В основу изобретения положена задача создать способ изготовления топливных брикетов, с помощью которого получают такие топливные брикеты, которые не только удовлетворяют всем требованиям при их сжигании, но и, кроме того, имеют высокие характеристики сохранности. в особенности при транспортировке и хранении на открытом воздухе, не теряют свою прочность.

Для решения этой задачи топливные брикеты получают смешением связующего пека со спекающимся углем при 100-200 С с образованием раствора, затем смешиванием неспекающегося мелкозернистого углеродного компонента. преимущественно нефтяного кокса, с раствором в том же диапазоне температур, что и температура смешения пека со спекающимся углем, брикетированием смеси в полуфабрикаты и последующей их упрочняющей термообработкой, причем нефтяной кокс и раствор связующего имеют при смешении одинаковую температуру, Упрочняющая термообработка может иметь температуру свыше

400 С или даже 450 С. При применении указанной смеси связующего и соблюдения указанных параметров изготавливаемых топливных брикетов выполняются все требования, предъявляемые в отношении со15 хранности свойств при длительном хранении, Это, в частности, имеет место в том случае, когда пек и спекаемый уголь находятся в растворе, за счет этого происходит взаимное проникновение обеих часР0 тей друг в друга с образованием нового связующего, Это легко получить, в частности, тогда, когда работают с достаточно мелкозернистым углем. B топливных брикетах сплав пек/уголь невосприимчив к диффундированию воздуха и жидкости. Он является очень реактивным, его реактивность сопоставима только с реактивностью брикетирующего материала..Согласно изобретению термообработку можно проводить, например, на механизированной колосниковой решетке, которая перемещается через соответствующую печь или соответствующую камеру печи с одно- или многослойной укладкой. Предпочтительно, 35 полуфабрикаты подвергают упрочняющей термообработке Во вращающейся трубчатой печи. Если вращающаяся трубчатая печь имеет постель из минерального мелкозернистого материала, получают особенно щадящую термообработку и высокую конечную прочность брикетов. Предпочтительно изготавливают полуфабрикаты, удельный вес которых эа счет регулирования соотношения смеси и уплотнения больше, чем на45 сыпной вес мелкозернистого минерального материала, и если полуфабрикаты для термообработки вводятся в нагреваемую вращающуюся трубчатую печь, настолько заполненную мелкозернистым минераль50 ным материалом, что термообработка полуфабрикатов осуществляется с погружением в этот слой, Мелкозернистый минеральный материал имеет, предпочтительно, температуру около 500-530 Ñ, в частности, по меньшей мере в выходной зоне вращающейся трубчатой печи. При этом целесообразно заполнять вращающуюся трубчатую печь мелкозернистым минеральным вещством настолько, чтобы объем минерального вещества был больше, чем удвоен2004579

55 ный объем пустот в случае засыпки лишь одних брикетов.

Мелкозернистыми минеральными веществами могут быть песок, вспененный перлит или вермикулит, а также мелкозернистый нефтяной кокс, в случае, если атмосфера печи нарушает их сжигание. В любом случае нужно обеспечить, чтобы к началу термообработки была такая же температура, при которой из Нолуфабрикатов очень быстро выделяются летучие составляющие, Выходящий газ защищает от окисления.

Для оптимизации изобретения рекомендуется работать с применением смеси связующих, которая в пересчете на исходную смесь, иэ которой изготовлены полуфабрикаты, содержит по меньшей мере

7-10 пека в форме пека угольного или нефтяного происхождения, в частности, электродного пека, и из по меньшей мере 12 мас. мелкозернистого спекаемого угля.

Предпочтительно работать со смесью связующих, содержащей 7 — 12 мас. пека и 12—

14 мас. мелкозернистого спекаемого угля.

Является предпочтительно работать с нефтяным коксом, или с другим неспекающимся носителем углерода, с зернистостью ниже 2 мм по меньшей мере 60 которого имеет зернистость 0,5 мм, Топливные брикеты, изготовленные способом согласно изобретению, характеризуются высокой стойкостью при длительном хранении и стойкостью при сжигании в печи, В рамках изобретения можно работать с исходным материалом, содержащим нефтяной кокс, 3 — 6 мас, извести и связующей смеси. При этом предпочтительно, чтобы нефтяной кокс имел зернистость ниже 2 мм, при этом по меньшей мере 60 мас, имел зернистость менее 0,5 мм; а известь была бы мельче, чем 0,5 мм.

Пример 1. 70 кг электродного пека и

120 кг мелкозернистого спекающегося угля первично перерабатываются при температуре 160 С в связующую смесь из раствора пека и угля. При той же температуре, а именно 160 С, к этой связующей смеси добавляют 50 кг известняка зернистостью менее 0,5 мм и 710 кг нефтяного кокса зернистостью менее 2 мм. Смесь при 160 С с неэначительФормула изобретения

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ, включающий смешение неспекающегося мелкозернистого углеродного компонента, предпочтительно нефтяного кокса. спекающегося угля и связующего пека, брикетирование смеси в полуфабрикаты и последующую их упроч5

45 ным охлаждением, т.е. примерно около

110"С, брикетируется в полуфабрикаты (топливные брикеты), Затем топливные брикеты подвергаются упрочняющей термообработке и ри 400-450 С.

Пример 2. Смеси, иэ которой брикетируют полуфабрикаты, используют в расчете на их массу 10 мас, электродного пека и 13 мас. спекающегося угля, 4 мас. известняка, а остальное — нефтяной кокс; спекающийся уголь имеет зернистость ниже

2 мм; зернистость известняка ниже 0,5 мм, зернистость нефтяного кокса ниже 2 мм, причем 65 мас, ниже 0,5мм, Электродный пек и спекающийся уголь растворяют друг в друге в отдельной стадии способа при

160 С. причем образуется раствор связующего. Горячий раствор связующего с температурой 160 С перемешивают до получения однородной исходной смеси для брикетирования полуфабрикатов с нефтяным коксом и известняком, точно так же нагретым до температуры 160 С. Из этой исходной смеси при помощи валкового брикетного пресса при удельном давлении 2,5 т на см длины валка и при температуре брикетирования, равной 110 С, брикетируют полуфабрикаты, Полуфабрикаты загружают во вращающуюся печь, которая содержит в качестве погружного слоя для полуфабрикатов мелкозернистый песок. Песок нагревают до температуры, равной около 520 С. После проведенной во вращающейся печи тепловой обработки, продолжительность которой составляет в среднем около 65 мин, получают топливные брикеты, точечная прочность при сжатии которых достигает 200 кг, но во всяком случае, как правило, свыше 150 кг.

При поглощении влаги и даже после последующего воздействия мороза практически не возникает какого-либо заметного снижения точечной прочности при сжатии, Топливные брикеты, которые изготовлены в соответствии с изобретением, особенно хорошо пригодны для использования их в нагревательных целях, (56) Патент ФРГ % 2223078, кл, С 10 L

5/16, 1976, Патент США N 3560346, кл, С 10 .

1 53/08, 1971, няющую термообработку, отличающийся тем, что сначала смешивают пек со спекающимся углем при 100 - 200 С с образованием раствора и затем смешивают неспекающийся мелкозернистый углеродный компонент с раствором в том же диалазоне температур, что и температура смешения пека со спекающимся углем, и

2004579

Составитель М.Бабминдра

Техред M.Ìoðãåíòàë корректор М.Петрова

Редактор

Тираж . Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3379

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 брикетирование смеси ведут при этой же температуре, 2. Способ по п.1, отличающийся тем. что неспекающийся углеродный компонент и раствор связующего имеют при смешении одинаковую температуру.

3, Способ по п.1, отличающийся тем, что используют смесь для брикетирования, 10 включающую 7 мас. угольного или нефтяного пека и 12 - 14 мас. мелкозернистого спекающегося угля.

4. Способ по п,3, отличающийся тем, 15 что в смесь для брикетирования дополнительно вводят 3 - 6 мас, известняка.

5. Способ по пп.1, 3 и 4, отличающийся тем, что в смеси для брикетирования используют нефтяной кокс зернистостью ниже 2 мм, по меньшей мере 60 мас. (, которого имеет зернистость ниже 0,5 мм, и известняк зернистостью ниже 0,5 мм.

Приоритет по пунктам:

15.07,89 по пп, 1-3;

09,09.89 по пп, 4 и 5.