книги / Металлургия, технология угля и неметаллических полезных ископаемых

сушилки поступает в размольный вентилятор, который измельчает ее до крупности <1 мм. Из газового потока сушонка выделяется в циклонах и электрофильтрах. После охлаждения ее в газовом охладителе она направляется на прессование в кольцевые прессы. Готовые брикеты используются для полукоксования или коксо­ вания.

Защита от самовозгорания сушонки осуществляется отрабо­ танными инертными газами, содержащими не более 8—10% кис­ лорода. Газы наполняют транспортные устройства (скребковые конвейеры), бункера и охладители. Предварительно эти газы из электрофильтров очищают и охлаждают до температуры 50—60°С в скрубберах, а затем подсушивают в калориферах. Запыленный воздух из кольцевых прессов очищают последовательно в простых и батарейных циклонах и в мокрых пылеуловителях.

Т е х н о л о г и ч е с к а я с х е м а брикетной фабрики со штем­ пельными прессами для производства технологических брикетов отличается от схемы фабрики со штемпельными прессами для производства энергетических брикетов (см. рис. 146) более тон­ ким измельчением угля — до <1 мм и досушкой класса >1 мм. Данная схема представляется в следующем виде.

Поступающий на брикетную фабрику уголь дробится в две стадии до крупности <150 мм и системой конвейеров подается на валковые грохоты дробильно-сортировочного отделения. Подре­ шетный продукт крупностью <25 мм поступает на качающиеся грохоты с отверстиями сита 0 6 мм, а надрешетный >25 мм дро­ бится в молотковых дробилках и тоже попадает на те же грохоты. Подрешетный продукт конвейерами транспортируется в сушиль­ ный цех, а надрешетный — в молотковую дробилку.

В сушильном цехе уголь конвейерами распределяется для сушки по бункерам барабанных паровых трубчатых сушилок. Су­

фильтры, отсюда тонкая пыль присоединяется к сушонке. Класс <1 мм системой конвейеров распределяется по штемпельным прессам, а излишек его поступает в бункера. Класс >1 мм под­ вергается дополнительной сушке в паровых трубчатых сушилках и додрабливается в две стадии в молотковых дробилках до круп­ ности <1 мм. После контрольного грохочения класс <1 мм пос­ тупает на прессование.

Брикеты перед погрузкой в ж.-д. вагоны охлаждаются в же­ лобах.

§ 8. Контроль производства

Контроль производства на брикетных фабриках включает наб­ людение за работой оборудования, за параметрами технологиче­ ских процессов и качеством выпускаемых брикетов.

Работа основного и вспомогательного оборудования контроли­

руется различными автоматическими устройствами и приборами, а параметры технологических процессов и качество брикетов контролируются путем систематического опробования качества ис­ ходного угля, сушонки и брикетов.

Периодичность опробования и точки отбора проб от контроли­ руемых объектов устанавливаются в зависимости от местных ус­ ловий— качества исходного угля и технологии производства.

Для энергетических буроугольных брикетов техническими ус­ ловиями нормируются и определяются: содержание влаги (Н7р), зольность (/Iе), содержание серы (S£6), теплота сгорания (Qp,

содержание мелочи (кусков размером менее 25 мм), механическая прочность и влагопоглощение.

материала до заданной крупности. Для контроля отбирают пробу дробленого продукта и пропускают ее через сито с отверстиями, соответствующими верхнему пределу крупности.

где А — расход энергична дробление за определенный проме­ жуток времени, квт-ч;

G — вес дробленого продукта, полученного за то же вре­ мя, т.

Иногда пользуются обратной величиной т. е. удельной произ­ водительностью дробилки на 1 квт-ч затраченной энергии

9УД= -у-, т /к вт -ч .

Р а б о т а о б е с п ы л и в а ю щ и х а п п а р а т о в прове­ ряется по степени извлечения пыли е в пылевой продукт и коэф­ фициенту эффективности обеспыливания ц.

Глава I I

БРИКЕТИРОВАНИЕ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ § 1. Общие сведения

остающиеся после удовлетворения потребности в этих углях теп­ ловых электростанций. В качестве присадки к углям для повыше­ ния термической стойкости получаемых брикетов используют га­ зовые, а при наличии ресурсов и спекающиеся угли.

Необходимым требованием к качеству углей, подвергаемых брикетированию, является ограничение их зольности, которая не должна превышать 20%.

Каменноугольные брикеты используют для промышленного и бытового сжигания.

В СССР крупные брикетные фабрики имеются в Донецком угольном бассейне (Моспинския, Донецкая, Киселевская, Постниковская). Примерно 70 небольших брикетных установок работают на угольных складах и пунктах распределения угля. '

Брикетирование каменных углей производится со связующими веществами, вводимыми в уголь в твердом или жидком виде.

Технологическая схема производства каменноугольных брике­ тов включает операции подготовки угля к брикетированию — дробления и сушки брикетной шихты (угля и связующего), прес­ сования шихты, охлаждения и погрузки брикетов в ж.-д. вагоны для отправки потребителям.

§ 2. Связующие вещества

Связующие вещества для брикетирования каменных углей должны отвечать следующим основным требованиям:

обладать высокой силой и скоростью цементации брикетов; обеспечивать достаточную механическую прочность, водо- и

термоустойчивость брикетов; не быть, по возможности, балластом в брикетах и сложными в

применении; не создавать вредных условий труда для обслуживающего пер­

сонала брикетных фабрик и у потребителей брикетов; иметь стабильный химический состав, быть, по возможности,

дешевыми и недефицитными.

Каменноугольный пек

Каменноугольный пек является остаточным продуктом пере­ гонки каменноугольной смолы при температуре 360—380° С. В твердом состоянии пек представляет собой аморфную массу

черного цвета, в жидком — вязкую жидкость темного, почти чер­ ного цвета, со специфическим запахом.

Физико-химические свойства пека зависят от температуры разгонки смолы, которая определяет количество легких фракций, входящих в его состав.

В состав пека входят преимущественно углеводороды, фенолы и основания. Они представлены высокомолекулярными соедине­ ниями с конденсированными ядрами. Пек содержит также значи­ тельные количества свободного аморфного углерода, который от­ личается от битумов своей полной нерастворимостью в органиче­ ских растворителях.

Промышленностью выпускается каменноугольный пек трех ма­ рок: мягкий, средний и твердый (табл. 37).

Т а б л и ц а 37

Марки товарных сортов каменннугольного пека

вого состава его компонентов, представляющих собой три фрак­ ции а, (3, у, выход которых может быть определен при использо­

имеющие весьма слабую спекающую и связующую способности, так как в них сосредоточены зола и свободный углерод. К фрак­ ции р относятся вещества, нерастворимые в петролейном эфире, но растворимые в бензоле. К фракции у относится группа веществ, растворимых в обоих растворителях. Фракции у и р являются но­ сителями связующей способности пека при их соотношении в нем, близком к 1 1.

Данные о групповом составе среднетемпературного пека, наи­ более часто применяемого для брикетирования, и температуры газовыделения его фракциями приведены в табл. 38.

Нефтяные битумы

Нефтяные битумы представляют собой тяжелые остатки пере­ работки смолистых нефтей, а по химическому составу являются сложной смесью углеводородов и их производных с характерными свойствами высокополимерных веществ.

Температуры газовыделения фракциями среднетемпературного пека

Сырьем для производства битумов являются нефтяные мазуты, нефтяные и кислые гудроны, асфальты деасфальтизации, крекингостатки и др. Качество нефтяных битумов определяется составом нефтей и способом их переработки для получения битума.

Все способы получения битума-связующего включают стадию окисления основного сырья, химизм которого основан на поликон­ денсации ароматических и гетероциклических соединений под воз­ действием кислорода воздуха, при определенном влиянии темпе­ ратуры. В зависимости от количества, скорости подачи и длитель­ ности воздействия воздуха на сырье могут быть получены любые битумы — от жидких до пенообразных.

Для получения битумов-связующих температура окисления должна быть не ниже 330—350° С, она окончательно устанавли­ вается для конкретного сырья и процесса его переработки'.

Свойства битумов-связующих определяются совокупностью их физических, механических и химических свойств. Из физиче­ ских свойств наиболее важными являются термическая устойчи­ вость, температуры размягчения и вспышки и др.; из механиче­

Основные характеристики нефтебитумов, применяемых в каче­ стве связующих веществ, приведены в табл. 39, 40.

Нефтебитумы обладают слабой термической устойчивостью, в связи с чем брикеты, изготовленные с нефтяным битумом, раз­ рушаются при сжигании, не догорая до конца.

Для повышения термической устойчивости брикетов с нефтя­ ным битумом в состав брикетной шихты вводят небольшое коли­

тельность приложения нагрузки — 5 сек).

Дуктильность — растяжимость в нить при / = 25° С.

Характеристика нефтяных крекинг-остатков

Концентраты сульфит-спиртовой барды

Концентраты сульфит-спиртовой барды получаются после из­ влечения спирта из сульфитных щелоков и их упаривания. Сами сульфитные щелока являются отходами целлюлозно-бумажной промышленности при переработке измельченной древесины на сульфитную целлюлозу.

После упаривания щелока до твердого состояния получают связующее вещество, называемое целлюлозным пеком.

Основными составными частями сухого вещества щелоков является лигносульфановый комплекс (60—65%), сахар (20%), зола и прочие вещества (15—20%). В них содержатся в неболь­ ших количествах серная и сернистая кислоты, органические кис­ лоты (муравьиная и уксусная), фурфурол и другие.

Зольность концентратов сульфит-спиртовой барды составляет 13—16%, выход летучих веществ 65—70%, теплота сгорания 4500—4800 ккал/кг. Плотность твердых концентратов 1,4 г/см3, жидких концентратов — 1,27—1,3 г/см3. В золе концентратов со­ держится до 50% СаО и до 30% S 03.

При высокой связующей способности концентратов сульфитспиртовой барды получаемые с ними брикеты неустойчивы при хранении на воздухе и не влагостойки. Применение концентратов в качестве связующих веществ возможно в комбинации с другими связующими, обеспечивающими влагостойкость получаемых бри­ кетов.

В зарубежной практике используются комбинированные связующие (смоло­ пековый сплав, сульфит — спиртовая барда, пек и др.) и гидрофобизаторы, применяемые для снижения расхода основных связующих материалов.

§ 3. Дробление угля и связующего

На брикетные фабрики, выпускающие каменноугольные бри­ кеты, обычно поступает угольная мелочь или мелкие угольные концентраты. Они подвергаются контрольному грохочению, с до-

драбливанием надрешетного продукта. На некоторых брикетных фабриках контрольное грохочение отсутствует.

в молотковых дробилках.

Твердое связующее (обычно каменноугольный пек) дробится в первой стадии до крупности 15—20 мм в двухвалковых зубча­ тых дробилках и измельчается до крупности <1 мм в дезинтегра­ торах или иногда молотковых дробилках. Дезинтеграторы ис­ пользуются также для дробления угля.

Производительность дезинтеграторов при дроблении пека до

влаги. Среднее содержание влаги в брикетируемом угле не долж­ но превышать 3—5%. Избыточная влага в угле отрицательно влияет на адсорбционные свойства связующего и может увеличить его расход.

Оптимальная влажность угля для брикетирования устанавли­ вается опытным путем. Она зависит от физико-химических свойств угля и связующего, технологических особенностей произ­ водства брикетов.

Сушка каменных углей на брикетных фабриках обычно произ­ водится в газовых барабанных сушилках.

Газовая барабанная сушилка (рис. 148) представляет собой сварной барабан из листовой стали с насаженными на нем двумя бандажами и зубчатым ободом. Барабан устанавливают с накло­ ном 1—5° в сторону движения сушимого угля на опорные ролики, вращающиеся в скользящих подшипниках. Зубчатым ободом ба­ рабан зацепляется с шестернею привода и вращается вокруг сво­ ей оси на опорных роликах.

С торцов к барабану примыкают с одной (загрузочной) сто­ роны смесительная камера топки, откуда в барабан поступают горячие дымовые газы, а с другой (разгрузочной) стороны — раз­ грузочная камера для выгрузки из барабана сушонки.

Внутри барабана сделаны различной формы насадки, назначе­ нием которых является лучшее заполнение барабана сушимым углем и его перемешивание. Выбор системы насадок зависит от свойств сушимого угля.

Дымовые газы из топки, после их смешения в смесительной камере с холодным воздухом или отработанными газами сушилки, поступают внутрь сушильного барабана. Далее газы, пройдя ба­ рабан, направляются для очистки от угольной пыли в очистные

360

Рис. 148. Газовая барабанная сушилка: