RU2268290C2

RU2268290C2 - Method of briquetting coal

Info

Publication number: RU2268290C2
Application number: RU2004105891/04A
Authority: RU
Inventors: Валерий Алексеевич Игошин (RU); Валерий Алексеевич Игошин; Лира Александровна Петрова (RU); Лира Александровна Петрова; Владимир Григорьевич Латышев (RU); Владимир Григорьевич Латышев
Original assignee: Институт неметаллических материалов СО РАН
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2006-01-20
Also published as: RU2004105891A

Abstract

FIELD: briquetting brown coal in regions remote from consumer.

SUBSTANCE: proposed method includes grinding the coal, heat treatment, mixing with binder and molding. Coal is mixed with binder at pyrolysis of coal fines and "chocolate"-shaped plates are molded in between polymer films.

EFFECT: reduced wear of briquettes in transit; reduced consumption of binder.

Description

Изобретение относится к угольной промышленности, а более конкретно к способам брикетирования угля, преимущественно бурого, в регионах, удаленных от потребителей.The invention relates to the coal industry, and more particularly to methods for briquetting coal, mainly brown, in regions remote from consumers.

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.).A known method of briquetting coal without a binder, including grinding coal, drying and pressing it on a stamp press (V.N. Krokhin "Features of brown coal briquetting of the Chikhez deposit. - In the book. Briquetting of coal and carbon materials. - M .: Nedra, 1973, - p.10-11, Fig. 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.The disadvantage of this method is the high pressing pressure (more than 100 MPa) and significant wear of expensive press equipment, limited brown coal raw materials for production without binder conditional briquettes and significant wear of the briquette mass during transportation over long distances.

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).A known method of briquetting brown coal, including heat treatment of crushed coal, mixing with a binder and pressing briquettes (Sh.Zh. Kurmankulov, Zh. Tekenov "Briquetting brown coals of Kyrgyzstan with cotton tar", Solid State Chemistry, 1992, No. 6, p. 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.The disadvantage of this method is the significant wear of the obtained briquettes during transportation over long distances due to friction of the surface of many briquettes against each other during backfilling, vibrations on the road and transshipment, as well as the increased consumption of the binder due to the low temperature of mixing and the large surface area of relatively small briquetted coal .

Техническим эффектом изобретения является снижение износа угля при погрузке, транспортировке, перевалке и выгрузке при уменьшении расхода связующего.The technical effect of the invention is to reduce the wear of coal during loading, transportation, transshipment and unloading while reducing the consumption of binder.

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.The goal is achieved as follows. All coal of a wide fraction, for example from 0 to 30 ÷ 50 mm, obtained by grinding in a crusher, is heat treated until pyrolytic processes develop in the coal fines and then mixed with a binder, for example bitumen or tar, for which a rotary tube furnace and a binder feed device are used serial equipment of the asphalt concrete plant (ABZ). From the obtained coal “asphalt”, large-sized “chocolate” -based plates are formed by pressing, for example 2 × 1 × 0.1 m with “bricks” in the cells 0.2 × 0.1 m, and the coal plates are pressed between thin polymer ones, for example polyethylene films. As the press, smooth and finned metal plates are used, compressed by a hydraulic device with a pressure below 5 MPa.

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.Transporting a compact package of coal stoves with a “glued” polymer coating even over long distances virtually eliminates wear due to the friction of the coal surfaces against each other, which occurs during the transportation and handling of nuts and other small briquettes in bulk.

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.Pyrolytic processes during the heat treatment of coal contribute to the condensation of resinous substances from the decomposition of small particles on the surface of medium and large pieces. The small specific surface of the latter, the chemical affinity of the resins with coal and a binder, which has good wettability at elevated temperatures, can reduce the binder consumption below 5% and increase the adhesive strength during pressing. Moreover, pyrolysis with oxidation of coal fines can reduce the heat cost of burning fuel in the nozzles of the tube furnace, and high temperature intensifies the drying of the bulk (medium and large pieces), which increases the calorific value of briquettes.

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.The heat treatment mode is selected from the condition that coal “asphalt” is not ignited during unloading, which at pressing has a temperature of about 150 ° C, which ensures “sticking” of the polymer film to coal without sticking it to relatively cold forming plates. The polymer film, in addition to eliminating the wear of coal during transportation, provides moisture and sediment resistance of the briquettes, and also simplifies the operation of removing the coal plate from the press device.

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.The complex use of serial ABZ equipment allows cost-effective small-tonnage production of coal stoves, batch delivery to the consumer with virtually no loss, while the production of traditional small briquettes is economically justified with high productivity, and the supply of products is associated with a decrease in qualitative and quantitative indicators.

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.The method was tested on a fraction of 0 ÷ 10 mm of brown coal of the Kangalassky deposit, Republic of Sakha (Yakutia) with a bitumen binder at a concentration of less than 5% when pressed under pressure of about 5 MPa and a temperature of ~ 150 ° C. The resulting “chocolate” -shaped tiles measuring 25 × 12 × 2 cm and a cell of 3 × 3 cm well withstand vibration, and when struck and dropped, only “bricks” break off, which is intended as a result for the consumer.

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.These features of the invention represent its differences from the prototype and determine the novelty of the proposal. These differences are significant, because they provide the creation of a positive effect, reflected in the purpose of the proposal, and there are no known technical solutions with such an effect.

Claims

A method of briquetting coal, including heat treatment of crushed coal, mixing with a binder and pressing, characterized in that all the coal after crushing is mixed with a binder in the process of pyrolysis of coal fines and "chocolate" -based plates are pressed between the polymer films.