Брикетування вугілля

Зростання видобутку вугілля комбайнами приводить до утворення великої кількості тонкозернистої і пилоподібної сировини, для промислового і комунального використання якої потрібне її грудкування.

Грудкування - це перетворення дрібнозернистих корисних копалин в грудковий продукт за рахунок механічних або термічних впливів із застосуванням спеціальних добавок або без них. Одним з різновидів грудкування (нарівні з коксуванням і ін.) є брикетування: фізико-хімічний процес отримання механічно і термічно міцного сортового продукту брикету, що має задану геометричну форми, розміри і масу.

Брикети використовуються у вугільній, коксохімічній, металургійній, хімічній і ін. галузях промисловості, а також як побутове паливо. У залежності від властивостей корисних копалин і призначення брикети повинні задовольняти наступним вимогам:

а) володіти атмосферостійкістю, не руйнуватися від температурних коливань і атмосферних осадів;

б) мати достатню механічну міцність, витримувати досить високі ударні навантаження і чинити опір стиранню і вигину;

в) мати достатню пористість, що забезпечує хорошу проникність газів при високих температурах горіння;

г) містити мінімальну кількість вологи, яка обумовлює додаткові витратит енергії на випаровування і знижує газопроникність брикетів;

д) володіти температуростійкістю не руйнуватися від впливу високих температур.

Вуглебрикетне виробництво дозволяє отримати високоякісне і транспортабельне паливо, скоротити втрати вугілля при зберіганні, перевезеннях і спаленні, запобігти самозайманню вугілля, залучити для коксування додаткові ресурси неспікливого вугілля, ефективно використати низькоякісні місцеві види палива і збільшити видобуток бурого вугілля для використання в енергетиці.

Брикетування вугілля здійснюється зі зв'язуючими і без зв'язуючих. За призначенням вугільні брикети бувають побутовими і промисловими. Побутові брикети можуть бути овальної, подушкоподібної або будь-якої іншої округлої форми масою 30-50 г. Для надання їм підвищеної термічної і механічної міцності, а також властивостей бездимного палива їх іноді піддають термообробці.

Промислові брикети служать сировиною для напівкоксовання бурого і коксування кам'яного неспікливого вугілля. Вони можуть виконувати функції теплоізоляційного матеріалу, замінюють дефіцитний графіт, використовуються як основний матеріал для отримання різних електродів.

Брикетування, як технологічний процес грудкування корисних копалин, складається з ряду виробничих операцій:

1.Підготовка сировини до пресування: дроблення, грохочення і сушка; підготовка зв'язуючих речовин: дозування, змішування, нагрів і охолоджування шихти перед пресуванням.

2.Пресування шихти з прикладенням необхідних зусиль, що визначаються в залежності від фізико-хімічних властивостей і складу матеріалу, що брикетується.

3.Обробка свіжих брикетів з метою найшвидшого їх затвердіння (охолоджування, пропарка, карбонізація, сушка, відновне випалення і ін.).

4.Складування і навантаження готових брикетів.

Формування структури брикетів зі зв'язуючими розглядають як один з випадків склеювання роз'єднаних твердих частинок за допомогою клеїв. Основу структуроутворення складають стохастичні процеси взаємного розташування і адгезійної взаємодії окремих контактуючих елементів системи. Агрегатоутворення визначає прилипання і склеювання. Прилипання, як початковий стан процесу склеювання, пов'язане з утворенням впорядкованої клейової плівки на поверхні твердих частинок. Для прилипання характерно в'язкотекучий (іноді рідкий) стан зв'язуючого. Подальші процеси приводять до структурування клею і набуття агрегатом максимальної міцності. Роз'єднані тверді частинки, покриті зв'язуючим, об'єднуються (склеюються) в брикет.