Способ подготовки угля к брикетированию

 

(72) Авторы изобретении

Д. A. бонкарев, И, С, Макуиии, Ю. A. Цубинчик и И. П. Зверев

1,, HHcTR T горючих ископаемых (У1) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЙГОТОВКИ УГЛЯ К БРИКЕТИРОВАНИЮ

Изобретение относится к способам понучення брикетного топлива, конкретно к способу подготовки угas к брикетированию, и может найти применение,в топиивной и металлургической промьии пенности.

Известен способ подготовки yras к бриЯ кетированию, согаасно которому в исходный угопь вводят связующее в твердом внде, затем подученную смесь опрыскивают растворитеием и обрабатывают водяным паром (,1).

Однако такой метод не позволяет равномерно распредеиить связующее по поверхности брикетируемого материапа, что неизбежно приводит K иэиншнему pscxo дорогостоящего связующего. Kроме того, смесь пара с тяжелыми фракпиями растворителя образует конденсат, очистка которого затруднена и требует специапьного оборудования.

2à

Известен также способ подготовки угля к брикетированию, согиасио которому к смеси угля с коксиком добавииют 10207 твердого битума, при етом понученную смесь подвергают термоокисиитеиь ной,обработке воздухом при 200-300 С с образованием мелких гранул 2).

Недостатком указанного способа авиается .большой расход бутимного связующего.

Известен также способ подготовки уг ля s брикетированию путем введения в угольную массу связующего — раствора нефтебитума в легкокипящем органическом растворитеие (газойле, газоконденсате и др.) 3).

В указанном способе удаление растворителя производится в брикетном агрега те.(в мелаксере, прессе), что создает взрыво- и пожароопасные условия прн экспиуатации брикетных установок, приводит к загрязнению окружающей среды (остатки растворителя из готовых брикетов ис паряются при транспортировке и хранении в окружающую среду). Кроме того, "не,достатком указанного способа является

1бо ьшой расход связующего (8-10% от веса угля).

3 8341

Наиболее близким к предлагаемому iio технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки yras к брикетированию,.согласно которому измельченный уголь сушат, затем нагрева- 5 ют свыше 100 С, далее нагретый уголь о вводят в емкость для смешения, где его приводят во взвешенное состояние с помощью вращающегося устройства, снабженного лопастями. В подготовленный указан- 1р ным образом уголь распыляют, с помощью распыляющих сопел, расплавленное битумное связующее в ко; ичестве 5% от веса угля под давлением Ф 20 атм, а затем обработанный связующим уголь подогрева- 15 ют до 250 С дпя активации связующего $4).

Недостатками указанного способа явля ются сравнительно большой расход связующего, а также многостадийность процес- 20 са, а именно: предварительная сушка угпя; подогрев угля; приведение его во взвешенное состояние; распыление связующего; последующий подогрев угля перед брикетированием. Кроме того, к недостат- 25 кам способа следует отнести технологи,-ческие трудности, связанные с распылением связующего в виде расплава под давлением 20 атм.

Llenb изобретения - упрощение и уде. шевление процесса.

Указанная цепь достигается тем, что в способе подготовки угля к брикетированию, согласно которому уголь подогревают и приводят во взвещенное состояние с последующим введением в него битумного связующего, уголь нагревают и приводят во взвешенное состояние путем подачи его в поток горячего инертного ипи

ВОсстановитепьнОго газа а битумнОе свя 4р зующее вводят в виде раствора в органи ческом растворителе - конденсате природного газа - в газоугопьный поток.

Газовый поток предпочтительно нагревают до 150-200 С. 45

Способ осуществляется следующим об=

° ° азОм.

Угольную мелочь крупностью-0-2 мм и влажностью 6,4% вводят в основание вертикальной трубы - нагревателя, куда подают инертный или восстановительный газ„нагретый до 100 250©С, предпочти. тельно 160-200 C. Уголь, подхваченный поажом rasa, по)ЗФмается до уровня фор55 анки-распылителя, через которую в трубу-нагреватель впрыскивают холодный раствор связующего. (раствор нефтебитума

:и органическом растворителе конденса11 4 ,те природного газа - при соотношении неф» тебитум: растворитепь 1:1) под давлением 6 атм. При дальнейшем продвижении в потоке газа угольной мелочи, обработанной раствором связующего, проис-ходит быстрое удаление растворителя, и на поверхности частиц угля остается пленка битума, необходимая для формирования брикетов (2-4% от веса угля). Подготовленная укаэанным способом шихта поступает на брикетирование.

Полученные брикеты испытывают на механическую прочность, водостойкость и дымообразующую способность при сжигании.

Пример 1. В качестве исходного сырья используют уголь марки АШ шахты "Южная" комбината "Ростовуголь" со следующей технической характеристикой: AC - 17%; Ф 7 51; Sos 2 5%

Q - 8112 ккап/кг. Уголь марки АШ в своем объеме содержит фракцию +6 мм в количестве 10%.

Исходный уголь перед поступлением на брикетирование подвергают дополнительному измельчению на молотковой дробилке

ЛДМ 1А с ситом 2,5 мм.

Гранупометрический состав измельченного угля ло данным ситового анализа следу ющий:

+ 2 мм 1-2 мм 0,5- 1 мм 0-0,5 мм

8% 38,4% 29,6% 24%

Содержание, фракции 0 - 2 мм составляет

92% от веса измельченного угля. Влажность угля после измельчения составляет, по данным лабораторного анализа, 6,4%.

° В качестве связующего материала используют нефтяной битум БН-5 Сызранс-. кого нефтеперерабатывающего завода, имеющий следующие характеристики:

Температура раэмяг-Ъ . чения, "С 91

Пенетрация при

25ОС, мм 9 ду типьность при

25 С, мм 1,5

Температура вспышки, С 250

Содержание воды С леды (Температура вспышки соответствует началу выделения летучих веществ из нефтебитума). В качестве растворителя ис» пользуют конденсат природного газа Шебепинского газоконденсатного месторождения, полученный в процессе продувки ма,гистральных газопроводов, со следующей

).характеристикой:

0,714

50%

834111 6

Плотность, r/cì 0,735 гулировку позирования производят Ввй

Кинематическая тилем перед форсункой-распылителем. вязкость, сСт Угольные зерна .интенсивно обрабатывают

Показатель пре- раствором связукецего и покрываются тоилом пения 1,4168 5 кой пленкой. дальнейшая транспортировка

Фрикционный состав газового конден- угольной мелочи, обработанной раствором

:сата представлен следующими даннымн: в потоке дымового газа, приводит к быст .Температура па- рому удалению растнорителя, находя чала раэгонки, С .в .

65 щегося в составе тонких битумных плвемпвратура 8% onoHs ao нок что способотвУет быстРомУ Увели " обьему, С 106 чению вязкости связующего. Через раз15% 122 грузочное oTBepcтие циклона подготовлен»

30% 134 ная угольная шихта поступает в бункер50% накопитель, установленный над ваш цевым

70% углебрикетным прессом, и через шлюэо90% 190 вый затвор подается на прессование. Прес98% 201 сование производят на углебрикетном пресТемпература конца разгон се с плавающим валком с удельным дав ки, С лвнием прессования 150 кг/см . ПолуБенэнновая фракция ченные брикеты иэ цресса поступают на

150 С сортирующий конвейер и затем к месту

Бензиновая фракция, складирования.

200 С 95% Определеыие механической прочности

Уайтсииритиая фрак- брикетов производят через 24 ч методом ция 180 200 С 45% " че р ратного сбра ванин 3" пр б с

Фракция дизельного высоты 1„5 м на металлическую плиту. топлива 200 240 С 8%

Вес каждой пробы 4 кг.

Для получения холодного раствора свя . ПРочность бРикето находитсЯ в пРе зующего нефтяной битум ВН-8 изме1ьча делах 92,4% - 96,7% и в среднем сосют до фракции 0 2 мм и s соотношении тавиивт

1:1 смешивают с растворителем коидвнсаВриквты иодастойкие, после иребыватом .природного газа. Растр подготав иня в пои в течение 24 ч остаточная вают в рвциркуляционном смесителе, Пос35 ности ио Р Л иа брикеты угольныв раетвора при 20 С составляет 7 с, а, плотность раствора 0,821 rlcì . Приме

* щвмый инертный гаэ - обычный зоиочП р и м в р 2. В качестве исходно» ный газ (дымовый газ), получаемый s ка- го сырья испощ.зуют Подмосковный 6) чвстве отходов при сжигании топлива с рый уголь Б МСШ шахты N 38 треста

4 е- 1, т.е. практически нв содержавший яовомоскввскуголь соследукщейхарак» свободный кислород. Состав cymar газа, теристикой крупность 0-28 мм; % 32%у б.%: Сой, 11; и eei СО 1. Ас .28э2%в 5вд 10 27%у Ч" 22е84%

Указанные исходные материалы посту- Содержание класса +6 мм составляет иают на подготовку шихты для брикетйРо-, 38,8%. Исходный уголь перед поступлвии вания. вм на брикетирование подвергают изме а

Угольную мелочь крупностью 02 мм,чению в молотковой дробилке до0-2 мм. и влажностью 6,4% в количестве 1 т при помощи шнекового питателя вводят в Гранулометрический состав угольной основание вертикальной трубы»нагревателя, мелочи после измельчения представлен сле 50 куда подают инертный (дымовой) Fss,.на дующими величинами: гретый до 200 С, со скоростью 18 м/с.

Уголь подхваченный потоком гаэя, лодки»: + 2 мм 1 2 мм 0,5-1 мм 0-0,8 мм мается до уровни форсунки-распылителя, 5,3% 40,2% 39,8% 18% через которую в трубу-нагреватель впрыс

5$ кивают холодный раствор битума под дав- Малое содержание класса 0-0,8 мм обьяслвнием 6 атм в количестве 4 и 8% от няется уносом мелочи при дроблении. Со веса угольной мелочи, что обеспечивает держание фракции 0-2 мм составляет

2-4% связующего в брикетной шихте. Рв 94,7% от secs измельченного угля. В кз

Составитещ Г. Антонова

Редактор Ю. Ковач Техред А Ач, Корректор М. Йемчик

Заказ 4128/46 Тираж 848 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам,юобретений и открытий

113035, Москве, Ж 5, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

7 834 честве связукдцего материала используют нефтебитум БН-5 Сызранского нефтеперерабатывакнцего завода, характеристика ко- торого приведена выше.

Подготовка раствора связующего и все последующие операции нроизводят аналогично примеру 1, но объем вводимого раствора связующего через форсунку-распы питель составйяет 8-10% от веса угольной мелочи, что при соотношении битум- 10

° конденсат 1:1 обеспечивает 4-5% связующего в брикетной шихте.

Буроугольные брикеты через 24 ч имеют механическую прочность от 87% до 98% и по пяти пробам средняя меха- 1$ ническая прочность составляет 91,8%.

Пример 3. Процесс осуществляют аналогично примеру 1 с тем, отли " чием, что температура газового потока составляет 100 С. ао

Прочность брикетов на сбрасывание составляет 90%.

Пример 4. Процесс осуществляют аналогично примеру 1 с тем оотличием, что температура газового потока 2З составляет 150 С.

Прочность брикетов на сбрасывание составляет 96%.

Прочность брикетов, полученных сог п8сНо примерам 1 4, находится в пред - 3о пах 90-98%, брикеты водостойк,ие, цоспе пребйвания s воде в течение 24 ч остаточная механическая прочность их составляет 86-90%. При сжигании брикеты дают короткое яркое пламя без копоти.

Предлагаемый способ црзвопяет упростить технологию процесса as счет сокращения числа стадий (исключается предварительная сушка угля, кроме того, цодогрев yras s приведение его во вэвешенное4О

11 8 состояние осуществляют в одну стадию, а также не требуется дополнительный подогрев угля, обработанного связующим), Другим преимуществом нредпагаемого способа тянется небольшой расход связующего (в среднем до,3%) вместо существующего среднего расхода 5%, что позво ляет удешевить процесс.

Формула из обре тения

1. Способ подготовки угля к брикетированию, включающий нагрев угла и приведение его во взвешенное состояние с последующим введением в него битумного связующего, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса, уголь нагревают и приводят во взвешенное состояние путем подачи его в поток горячего инертного или восстановительного газа, а битумное связукнцее вводят в виде раствора в органическом растворителе - конденсате природного газа - в газоугольный поток.

2. Способ по п. 1, о т п и ч а юшийся тем, что газовый поток нагревают до 150-200 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

34 388011, кп. С 10 4 5/16, 1973.

2. Патент США Ж 3838988, кп. 44-23, опубпик. 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

Ж 261363, «л, С 1О Ь 5/16, 1968.

4. Патент ФРГ N 1178820, кп. 10в-7, опубпик. 1964 (прототип).