способ брикетирования угля

Формула изобретения

Способ брикетирования угля, включающий термообработку измельченного угля, смешивание со связующим и прессование, отличающийся тем, что весь уголь после дробления смешивают со связующим в процессе пиролиза угольной мелочи и прессуют "шоколад"-образные плиты между полимерными пленками.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к угольной промышленности, а более конкретно к способам брикетирования угля, преимущественно бурого, в регионах, удаленных от потребителей.

Известен способ брикетирования угля без связующего, включающий измельчение угля, сушку и прессование его на штемпельном прессе (В.Н.Крохин "Особенности брикетирования бурого угля Чихезского месторождения. - В кн. Брикетирование углей и углеродистых материалов. - М.: Недра, 1973, - с.10-11, рис.3.).

Недостатком известного способа является высокое (более 100 МПа) давление прессования и значительный износ дорогого прессового оборудования, ограниченность буроугольного сырья для получения без связующего кондиционных брикетов и существенный износ брикетной массы в период перевозки на дальние расстояния.

Известен способ брикетирования бурого угля, включающий термообработку измельченного угля, смешивание со связующим и прессование брикетов (Ш.Ж.Курманкулов, Ж.Текенов "Брикетирование бурых углей Кыргыстана с хлопковым гудроном", Химия твердого тела, 1992, №6, с.87-88).

Недостатком этого способа является существенный износ получаемых брикетов при транспортировке на дальние расстояния из-за трения поверхности многих брикетов друг о друга при засыпке, вибрациях на дороге и перевалке, а также повышенный расход связующего за счет низкой температуры перемешивания и большой площади поверхности сравнительно мелкого брикетируемого угля.

Техническим эффектом изобретения является снижение износа угля при погрузке, транспортировке, перевалке и выгрузке при уменьшении расхода связующего.

Поставленная цель достигается следующим образом. Весь уголь широкой фракции, например от 0 до 30÷50 мм, полученный измельчением в дробилке, термообрабатывают до развития пиролитических процессов в угольной мелочи и затем смешивают со связующим, например битумом или гудроном, для чего используют вращающуюся трубную печь и устройство подачи в нее связующего серийного оборудования асфальтобетонного завода (АБЗ). Из полученного угольного "асфальта" прессованием формируют "шоколад"-образные плиты больших размеров, например 2×1×0,1 м с "кирпичами" в ячейках 0,2×0,1 м, причем угольные плиты прессуют между тонкими полимерными, например полиэтиленовыми, пленками. В качестве пресса используют гладкую и оребренную металлические плиты, сжимаемые гидравлическим устройством давлением ниже 5 МПа.

Транспортировка компактного пакета угольных плит с "приклеенным" полимерным покрытием даже на дальние расстояния практически исключает износ за счет трения угольных поверхностей друг о друга, что имеет место при перевозке и перевалке "орехов" и других мелких брикетов внавалку.

Пиролитические процессы при термообработке угля способствуют конденсации смолистых веществ от разложения мелких частиц на поверхности средних и крупных кусков. Малая удельная поверхность последних, химическое сродство смол с углем и связующим, обладающим хорошей смачиваемостью при повышенных температурах, позволяют уменьшить расход связующего ниже 5% и увеличить адгезионную прочность при прессовании. Причем пиролиз с окислением угольной мелочи позволяет снизить тепловые затраты на горение топлива в форсунках трубной печи, а высокая температура интенсифицирует сушку основной массы (средних и крупных кусков), что способствует увеличению теплотворной способности брикетов.

Режим термообработки выбирают из условия не загорания угольного "асфальта" при выгрузке, который при прессовании имеет температуру около 150°С, что обеспечивает "приклейку" полимерной пленки к углю без прилипания ее к сравнительно холодным формирующим плитам. Полимерная пленка кроме исключения износа угля при транспортировке обеспечивает влаго- и осадкостойкость брикетов, а также упрощает операцию удаления угольной плиты из прессового устройства.

Комплексное использование оборудования серийного АБЗ позволяет рентабельное малотоннажное производство угольных плит, пакетную доставку их потребителю практически без потерь, тогда как производство традиционных мелких брикетов экономически оправдано при большой производительности, а поставка продукции связана со снижением качественных и количественных показателей.

Способ апробирован на фракции 0÷10 мм бурого угля Кангаласского месторождения, Республика Саха (Якутия) с битумным связующим при концентрации менее 5% при прессовании под давлением около 5 МПа и температуре ˜150°С. Полученные "шоколад"-образные плитки размерами 25×12×2 см и ячейкой 3×3 см хорошо выдерживают вибрацию, а при ударе и сбрасывании откалываются только "кирпичики", что и предусмотрено в итоге для потребителя.

Указанные особенности изобретения представляют его отличия от прототипа и обуславливают новизну предложения. Эти отличия являются существенными, поскольку именно они обеспечивают создание положительного эффекта, отраженного в цели предложения, и отсутствуют известные технические решения с таким эффектом.