Способ производства гранулированного бурого угля

 

Применение: в энергетической промышленности в качестве твердого топлива . Сущность изобретения: смешивают измельченный бурый уголь с сульфитноспиртовой бардой, окомковывают смесь с добавкой воды в грануляторе, выдерживают гранулы 48-60 ч при 5-60°С до появления на них слоя плесени, выделяют из гранул фракцию менее 10 мм и направляют совместно с бурым углем на измельчение, что позволяет увеличить прочность гранул и снизить их разрушимость при транспортировании. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 10 L 5/20, 5/26

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф„мфд шн зшайаа

К ПАТЕНТУ (21) 4919530/04 (22) 18.03.91 . (46) 23,05,93, Бюл. N. 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобри (72) В.М.Мятлин, А.С.Королев, И.Н.Костелова и Н.P.Òåðåãóëîâ (73) АО "Механобр-технология" . (56) Патент ГДР hh 222244333300, к л, С-10 1 5/06, 1985.Патент США М 4302209, кл, С 10 L 5/02, 1981.

Изобретение относится к технологии твердого топлива и может быть использовано в энергетической промышленности, в частности в производстве гранулированных бурых углей.

Целью изобретения является увеличение прочности гранул и снижение их разрушаемости при транспортировании.

Поставленная цель достигается смешиванием измельченного бурого угля с сульфитно-спиртовой бардой и окомкованием смеси.

Гранулы после окомкования выдерживают в течение 48-60 ч при 5-60 С до появления на них слоя плесени, после выдержки выделяют фракцию менее 10 мм и направляют совместно с бурым углем на измеяьчеwe.

Образовавшийся на поверхности сырых гранул (окатышей), имеющих форму. близкую к идеально сферической, слой плесени,, Я2,» 1817786 АЗ (54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ГРАНУЛИРОВАННОГО БУРОГО УГЛЯ (57) Применение; в энергетической промышленности в качестве твердого топлива. Сущность изобретения: смешивают измельченный бурый уголь с сульфитноспиртовой бардой, окомковывают смесь с добавкой воды в грануляторе, выдерживают гранулы 48-60 ч при 5-60 С до появления на них слоя плесени, выделяют иэ гранул фракцию менее 10 мм и направляют совместно с бурым углем на измельчение, что позволяет увеличить прочность гранул и снизить их раэрушимость при транспортировании. 1 табл. закрывает микродефекты (трещины, неравномерность поверхности и пр,). При транспортировке таких гранул (в основном, при д перегрузках) вдоль происходит окатывание О поверхности таким образом, что гранулы покрываются равномерным уплотненным сло° ейаЪ ем плесени. После чего их прочностные 4 свойства повышаются. Повышение прочно- 4 сти таких гранул (как на сжатие, так и íà QO удар) объясняется повышенными пластиче- Ойй скими свойствами вновь образованной поверхности, это способствует повышению площади контакта гранулы с действующей извне нагрузкой. Согласно теории разрушения гранул, повышение площади контакта с действующей извне нагрузкой снижает разрушающие напряжения в грануле, т.е. повышает ее прочность. Это относится как к ударным нагрузкам, так и к статическим.

Плесневые грибы (плесень), как правило, содержатся в угле, но если ее не было, то

1817786 на начальном этапе плесневые грибы необходимо ввести в уголь, После чего, за счет возвращения отсева мелких фракций гранул в начальную стадию процесса будет происходить. регенерация плесневых грибов.

Технологическая схема производства гранулированного угля в промышленных условиях с использованием разработанного способа имеет следующие основные операции:

10 — измельчение угля и отсева гранул (шахтная мельница); — смешивание угля со связующими добавками (роторный смеситель); — окомкование (грануляция) — окомкователь чашевый; — отгрузка на склад — конвейерный транспорт; — выделение из гранул фракции крупности менее 10 мм — грохот. 20

В технологической схеме тип оборудования выбран условно и может быть заменен.

Пример. Опробование способа выполнено в лабораторных условиях с использо- 25 ванием бурого угля Березовского месторождения Канско-Ачинского угольного бассейна: мас.доли, : С вЂ” 56,4; Н вЂ” 4,8;

N — 0,65; 3 — 0,002; зола — 8,3 и сульфитноспиртовая барда (ССБ) Соликамского цел- 30 люлозно-бумажного завода, соответствующая ТУ 13-0281036-89.

Выход сухого беззольного топлива из угля составляет — 62,0 мас. )(.

Теплотворная способность (сухого угля) 35 — 5270 ккал/кг.

Уголь был измельчен до крупности менее 0,1 мм и имел влажность перед окомко- . ванием 15;(,. ССБ вводилась в шихту окомкования в сухом виде (в количестве 5 40 от массы сухого угля) и смешивалась с углем вручную.

Грануляция шихты проводилась на чащевом грануляторе (диаметр тарели 0,7 м), продолжительнасть окомкования — 10 мин.

Масса шихты для каждого опыта составляла

15 кг. Полученные гранулы имели крупность

-30+20 мм при влажности 30 (в процессе грануляции добавлялась вода).

Температура шихты перед грануляцией и готовых гранул была близкой к температуре в производственном помещении, т.е. около 20 С.

Сырые гранулы массой по 15 кг загружались в цилиндрические емкости (высота 55 слоя гранул составляла 200 мм) и выдерживались в воздухе.

Изменялись. температура при которой выдерживались гранулы и длительность выдержки, После чего гранулы отсеивались на грохоте с отверстиями 10 мм и проводились испытания их прочностных свойств, Поскольку прочностные свойства гранул в значительной степени зависят от их влажности, то во всех опытах перед испытаниями гранул на прочность они подсушивались до влажности 20 путем продувки воздухом с температурой 15 С, Влажность гранул 10% была определена из тех условий, что наибольшая степень подсушки (до влажности

207) была достигнута в опыте 10 таблицы, Испытания проводились следующим образом, Для определения прочности единичных гранул на сжатие и на удар гранулы калибровались по диаметру 25 мм, после чего испытывались; — на одноосное сжатие с определением критической прочности (Н/гранулу); — на удар, путем последовательного сбрасывания гранул с высоты 0,5 м на стальную плиту до разрушения (количество сбрасываний до разрушения, число раз).

Результаты усредняли по испытаниям 10 гранул.

Пробы гранул массой по 10 кг исходной крупности испытывались на разруешение в специальном барабане диаметром 0,6 м с тремя полками. После вращения барабана с пробой в количестве 15 оборотов достигалась работа разрушения — 265,5 Дж/кг. Степень разрушения гранул после испытания в барабане определялась по массовой доле образовавшейся фракции крупности гранул менее 10 мм. Испытания в барабане моделировали разрушающие нагрузки, испытываемые гранулами при перегрузках.

Результаты испытаний представлены в таблице, Из данных, представленных в таблице следует, что прочностные свойства гранул из угля значительно увеличиваются в опыте

6, 7, 9, 10, 11 и 12. Результаты этих опытов удовлетворяют интервалам формулы изобретения по длительности выдерживания гранул на складе и температуре окружающей среды. В таких условиях на гранулах формируется устойчивый слой плесени, что и является причиной повышения прочностных свойств. Образующаяся плесень полностью заполняла промежутки между гранулами, находящимися в слое.

Анализ показал наличие плесневых грибов — триходерма (Trlchoderma) из рода гифомицетов.

В опытах 1-5, 8, 12 и 14 условия выдерживания гранул на складе не удовлетворяли требованиям формулы изобретения, а прочностные свойства гранул практически не отличались от базового опыта 1, В части этих

1817786

Следовательно, реализация способа повысит прочность гранул из угля и снизит их разрушаемость при транспортирующих нагрузках, Это снизит содержание мелких

5 фракций в топливе, При сжигании такого топлива на решетке, повышается его степень использования, По результатам исследований раэрушаемости гранул можно оценить повышение степени использова10 ния угля в бытовых условиях на 1,5 . опытов на гранулах появлялись признаки плесени, но ее слой был незначительным.

Характеристика готовых гранул; кажущаяся плотность — 0,41 т/м; з. истинная плотность — 1,13 т/м; з, зольность от сухой массы — 8,2 ; теплотворная способность (сухих гранул) — 5266 ккал/кг.

Влажностойкость не определялась, т.к, гранулы предполагается отгружать потребителям не сухими, а с влажностью около

15 .

Гранулы используются как бытовое топливо и транспортируются навалом.

Действие способа опробовано на бурых углях Березовского и Назаровского месторождений (Канско-Ачинского бассейна), Агулакского месторождения (Киргизская

ССР) и Харанорского угольного разреза (Читинская обл.), а также каменных углей Байсунского и Шаргуньского месторождений (марки СС, Узбекская CCP).

Формула изобретения

Способ производства гранулирован15 ного бурого угля, включающий смешивание измельченного бурого угля с сульфитно-спиртовой бардой и окомкование смеси, отличающийся тем, что, с целью окомкования гранулы выдерживают в

20 течение 48-60 ч при 5-60 С до появления на них слоя плесени, после выдержки выделяют фракцию менее 10 мм и направляют совместно с бурым углем на измельчение, Испытания е иничных г ан л

Температура при вылеживании, С

Опыт

Длительность вылеживания гранул, ч

Массовая доля фракции — 10 мм после испытания гранул в барабане, прочность на сжатие, Нlг прочность на удар, число раз

П р и м е ч а н и е, При 75 С образования плесени на гранулах не замечалось, Составитель А. Королев

Техред М.Моргентал Корректор А,Обручар

Редактор Т.Иванова

Заказ 1738 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

2

4

6

8

11

12

13

0

36

36

36

48

48

48

36

36

48

2

5

5

40,3

40,5

40,4

40,5

40,4

42,2

46,7

40,2

43,4

46,8

50,1

41,0

50.3

41,5

5,1

5,1

5,3

5,2

5,2

5,9

6,8

5,2

6,1

7,0

6,7

5,8

7,0

5,8

29,8

30,0

29,3

29,5

29,9

23,8

18,2

29,6

22,3

17,9

18,4

26,9

18,1

26,