Способ получения угольных брикетов

 

ОПИСАНИЕ, ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк

<>696045

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040676(21) 2368382/23-26 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

I (23) Приоритет

С 10 Ь 5/16

Государственный комитет сс р но делам изобретений и открытий (53) УДК 662.8 (088. 8) Опубликовано 05,11.79. Бюллетень ¹ 41 с

Дата опубликования описания р5.1179(72) Автор изобретения

A . .В. Юхименко (71) Заявитель украинский заочный политехнический институт (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ УГОЛЬНЫХ БРИКЕТОВ

Изобретение относится к области . технологии брикетирования угля, а более конкретйб — к производству угольных брикетов с присадкой связующих, и может быть использовано при проектировайии технологических режимов брикетирования угольной мелочи.

В современной технологии брикетирования угольной мелочи с добавкой битумного связующего технологические режимы,s частности темйература прессования, определяются прочностью брикета после прессования и зависят от структуры и свойств битума.

Известен способ получения уголь. ных брикетов, включающий смешенйе угольной мелочи,.с битумом, омлаждение смеси, прессование при 40-60 0, охлаждение брикетов до температуры

25-45 С (1).

Такой способ брикетирования углей с присадкой битумного связующе-. го не обеспечивает прессования шихты при температуРах подачи ее из смесителя на пресс (65-70 С) из-за-.малой вязкости битума при .этих тем пературах, в связи с чем предусматривают охлаждение шихты до и после прессования до температуры, обеспе,чивающей свяэкость и прочность б1зикета при ударной и статической нагрузке.

Известен также способ получения угольных брикетов, при осуществлении которого в подогретый до 60-84С уголь вводят 7-10% (от массы угля) битумного связующего, содержащего

3-6% (от массы битума) синтетических кубовых остатков жирных кислот

КО СХК, разогретого до температуры

180-190 С. Компоненты шихты перемешивают в смеительной установке в присутствии перегретого пара . йа выходе из смесителя шихта имеет температуру 70-80 С. Полученную в смесителе горячую шихту направляют в двухвальный охладительный конвейер с принудительным отсосом горячего воздуха. После 10-12 мин охлаждения шихта приобретает температуру 40-6цС и подается а вальцовый пресс. Спрессованные брикеты подвергают охлаждению на конвейере с длиной ленты от

50 до 300. м до температуры 45-25 С в течение 25-30 мин с применением принудительного обдува воздухом. Эта операция начинается на конвейерах, идущих из-под прессов, продолжается на общем охладительном конвейере, где на верхней и нижней ветвях уста696045 новлены вентиляторы, подающие воздух по коробам, длиной 15 м, кроме того, на верхней ветви охладительного конвейера устанавливаются форсунки для орошения брикетов распыленной водой. Форсунки устанавливаются в

5 несколько рядов по длине и ширине ленты конвейера (21 .

Известное в брикетировании углей решение — добавка к битуму кубовых остатков синтетических жирных кислот с целью облегчения смешения компонентов шихты, ускорения и облегчения процесса прессования, сокращения времени остывания брикетов, при содержании в битуме 3-6Ъ КО СЖК и при 1 о температурах 80-100 С (так же, как и при температурах ниже 50 С) приводит к понижению прочности брикета при прессовании в 4-14 раз в зависимости от температуры прессования и к понижению прочности остывшего брикета в указанных интервалах температур . Кроме того операция охлаждения шихты и брйкета является дорогостоящей, но обязательной; без нее не может быть осуществлен сам процесс брикетирования. Понижение проч-. ности брикета при прессовании в ука- эанном диапазоне температур. проис- ходящее эа счет пластификацуи шихты и разуплотнения брикета, влечет за 50 собой необходимость увеличения содержания связующего в шихте, что удорожает стоимость брикета и понижает его прочность при статических нагРузках на складе, пРиводит 35 к слипаемости брикетов в вагонах, а также отрицательío сказывается на термоустойчивости брикетов при сжигании.

Цель изобретения — упрощение спо- 4р соба брикетирования углей с присадСодержание частиц, 3

Размер частиц, мм менее

0,056

0,056-1

1 - 5 более 5

7,0

51,5

35,5

6,2

55 рабатывающего завода, свойства и групповой состав которого представлены в таблице 2.

Таблиц а 2

Тем

Кислотное число етрация, Д ° раэ бит

66-77

0 0,522

1,19

4-5

Зольность угля составляла 14,4Ъ.

В качестве связующего применен битум БН-1У Херсонского нефтеперекой битума, модифицированного КО

СЕК, и повьпаейие прочности брикета при температуре прессования без Ох— лаждения шихты и брикета.

Это достигается тем, что в битум вводят 1,5-2,5Ъ КО СЕК, смешивают уголь с битумом и ведут .прессование при 70-75о С.

При температуре 70-7 5 С в битумах йроисходят структурные изменения, при которых разрушаются структурные связи и битум переходит в жидкое состояние, что создает максимальные возможности для взаимодействия молекул битума с добавкой KO CXK.

При этом образуются новые, более прочные связи, повышающие прочность битума и его термоустойчивость, Максимальной прочностью обладают брикеты, прессующие при 70-75 С, за счет повьпаения прочности связующего и активизации взаимодействия его с поверхностью угля в зоне контакта и при температурах складирования, Максимальный эффект повышения прочности брикета достигается при содержании в битуме 1,5-2Ъ КО СЛЖ, достаточного для насыщения открытых связей в битуме, высвободившихся в результате температурного воздействия, обусловившего переход битума в жидкое состояние. Меньшее количество добавки приводит к неполному насыще аию связей в битуме и меньшей проч- ности брикета. Большее количество добавки является избыточным, излиш-, не пластифицирует шихту и приводит к снижению прочности брикета.

Пример. Производилось брикетирование угольной мелочи из антрацитов Донецкого бассейна, ситовой состав угля представлен в таблице 1.

Таблица1

696045

Содержание фракций в битуме, Ъ: асфальтены 20,6-220; смолы 21,8-30,0; масла 37,5-50,0.

В битум вводилась добавка КО СЖК

Шебекинского химического комбината.

Свойства добавки: молекулярный вес 5

300-400; кислотное число 45-110; число омыления 90-150.

В битум вводилась zroáàâêà КО СЖК в количестве 1, 2 и ЗЪ от массы битума. Предварительно определялось оптимальное количество связующего в битумно-угольной шихте с учетом гранулометрического (ситового) состава угля, составившее 63 от массы угля уголь подогретым до темпера- 15 туры 30 С, смешивали с нагретым до температуры 150 С битумом, содержащим укаэанные количества добавки

КО СЖК Шихта после смешения имела температуру 70-75 С. Из шихты изготавливались брикеты на лабораторном прессе при давлении 250 кг/см и температуре прессования 70-75 С.

Брикеты по ГОСТ 6114-57 на сжатие, сбрасывание и водонасыщение. Кроме того, проводились испытания брике-. 25 тов на прочность при температурах прессования в диапазоне 40-100 С и определялись показатели падения прочности брикета при прессовании в зависимости от температуры прессова- 30 ния и содержания в битуме добавки

КО СЖК.

На фиг. 1 показана зависимость предела прочности на сжатие брикета

R от температуры прессования t u

go количественного содержания добавки

К0 СЖК при температуре испытания 20С; на фиг. 2 - зависимость предела прочности на сжатие брикета Rg на выходе из пресса от температуры прес- 40 сования t и количества. добавки КО

СЖК в битуме. Испытание на прочность проведено при температуре прессования.

Формула изобретения

Способ получения угольных брикетов, включающий смешение угольной мелочи со связующим, состоящим иэ битума и кубовых остатков синтетических жирных кислот, и прессование отличающийся тем, l

r . что, с целью повышения прочности брикета и упрощейия способа, в битум вводят 1,5-2,5% кубовых остатков синтетических жирных кислот и прессование ведут при 70-75 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиэе

1. Елишевич A.Т. Брикетирование

1.. гля со связующим. Изд. КедРа °

1972, с. 105, 194, 195, 206.

2. Юхименко A.B.,Ïå÷åíàÿ С.Я.

Исследование реологических свойств битумоугольной шихты, содержащей по верхностно-активные добавки, сб.у?, .научно-технической конф,, выл. III

Харьков, 1966, с. 41-43.

На фиг. 3 приведена зависимость показателя падения прочности брикета R> /Rg при прессовании от количества добавки КО СЖК в, битуме и температуры прессования

Кривые 1, 2, 3 и 4 получены при содержании в угле битума 6Ъ и содержании КО СЖК 0; 1; 2 и ЗЪ соответственно; кривые 5 и 6 получены при содержании битума 4 и 7% (соответственно) и содержании КО СЖК 2Ъ. Как следует из полученных результатов, максимальную прочность имеют брикеты, содержащие добавку КО СЖК при температурах, близких к 70 С; брикеты, не содержащие добавки, в укаэанном диапазоне температур имеют минимальную прочность. Концентра. ция добавки практически не сказывается на прочности остывшего брикета (фиг. 1), но резко влияет на прочность брикета при прессовании (фиг. 2) в диапазоне температур близких к 70 С . Прочность брикетов, полученных при использовании оптимальных температурных режимов прессования при вводе в битум оптимальной концентрации добавки КО СЖК, составляет

38 ег/см при температуре прессования и 20 С, прочность на сбрасывание составляет 99,8%, а водонасыщение — 0,9%.

При оптимальном содержании добавки КО, СЖК в шихте и при температурах 70-75оС падение прочности брикета при прессовании, практически не наблюдается, кроме того, количественсодержание связующего в этих условиях не влияет на показатель падения прочности, что noä âåðæäàåò преимущественное влияние структуры связующего на прочность брикета при прессовании. Это создает условия для получения прочных брикетов при минимально допустимом содержании связующего в шихте и обеспечивает экономию связующего при производстве брикетов, Использование предложенного способа брикетирования углей обеспечивает упрощение — за счет исключения операции бхлаждения, повышение прочности при прессовании, сокращение количества связующего — .за счет оптимального выбора концентрации добавки и прессования при температурах 70-75О C соответствующих переходному структурному состоянию битума.

696045 (б

О 40 Ю

Фиг.2

f, Ю

ЦКИИПИ . Заказ 6703/27

Тираж 609 Подписное

Фипиал mIII Па ену

Ужгород Ул Проектная 4