Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1970 60129 KI. 10 b, 3/02 MKP C 10 1, 10/02 UKD Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Maria Ihnatowicz, mgr inz. Emanuel Rusin, mgr inz. Stefan Majkowski, Jan Ja¬ strzebski, mgr Ryszarda Karolczak Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób wytwarzania bezdymnych brykietów z mialów weglowych i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia bezdymnych brykietów z mialów weglowych wegli plomiennych niespiekajacych i slabospieka- jacych z lepiszczem lub z mialów wegli plomien¬ nych niespiekajacych i slabospiekajacych z dodat- 5 kiem mialów wegli dobrze spiekajacych i lepiszcza.Dotychczas znane sposoby wytwarzania bezdym¬ nych brykietów sporzadzonych z mialów wymie¬ nionych typów wegli polegaja na uprzednim odga- zowaniu surowych mialów tych wegli, nastepnie 10 na brykietowaniu otrzymanego pólkoksu z lepisz¬ czem i utlenianiu brykietów lub na utlenianiu ga¬ zami spalinowymi o zmiennej zawartosci tlenu brykietów, wykonanych z surowego mialu wegla plomiennego i lepiszcza. Znany jest równiez sposób 15 wytwarzania bezdymnych brykietów, polegajacych na ogrzewaniu mialu weglowego w stanie fluidal¬ nym do temperatury plastycznosci wegla i bez¬ posrednim jego brykietowaniu.Znany sposób wytwarzania trwalych mechanicz- 20 nie ksztaltek z sypkich materialów niespiekajacych, na przyklad w przypadku koksu formowanego z pólkoksu polega miedzy innymi na ich powtór¬ nym odgazowaniu w temperaturach powyzej 500°C w celu uzyskania glebszego stopnia odgazowania. 25 Wymienione powyzej sposoby okazaly sie niesku¬ teczne lub zbyt zlozone przy zastosowaniu ich do wytwarzania paliwa bezdymnego z surowych mia¬ lów wegli lub ich mieszanek, charakteryzujacych sie wysoka zawartoscia czesci lotnych. Sposób po- 33 legajacy na glebokim odgazowaniu mialu weglo¬ wego przed brykietowaniem wymaga dodatkowego procesu aparaturowego. Sposób polegajacy na utle¬ nianiu brykietów sporzadzonych z surowych mia¬ lów wegli eliminuje etap wstepnego odgazowania, ale jest skuteczny tylko dla wegli plomiennych o najnizszym stopniu uweglenia. Sposób polegajacy na brykietowaniu mialów weglowych na goraco w stanie plastycznym jest bardzo skomplikowany technicznie z uwagi na koniecznosc utrzymywania w waskim przedziale temperatury podgrzanej masy wegla i na duze trudnosci wprowadzania w sposób ciagly tej masy do pras brykietowniczych.Natomiast sposób polegajacy na odgazowaniu trwalych mechanicznie ksztaltek w temperaturach 500—1000°C odnosi sie do procesu wytwarzania koksu formowanego, w którym brykiety wykonane sa z drobnozmielonego (ponizej 3 mm) pólkoksu lub koksu, a wiec materialu, który juz uprzednio w procesach glebokiego wytlewania lub koksowa¬ nia zostal odgazowany do niskiej zawartosci czesci lotnych (4—8%). Powtórne odgazowanie brykietów koksu formowanego ma na celu ponowne usuniecie czesci lotnych, których zawartosc zwieksza sie wskutek uzycia lepiszcza do brykietowania mialu pólkoksowego lub koksowego.Natomiast odgazowanie w temperaturach 500— 1000°C brykietów sporzadzonych z surowych mia¬ lów weglowych wedlug sposobu bedacego przed¬ miotem niniejszego wynalazku jest wrecz szkodli- 6012960129 we, poniewaz powoduje gwaltowny rozklad orga¬ nicznej substancji wegla i lepiszcza z wydzielaniem duzej ilosci czesci lotnych, co w rezultacie prowadzi do zniszczenia wytrzymalosci mechanicznej bry¬ kietów, uzyskanej w % pierwszej fazie procesu, to 5 znaczy w fazie utleniania. Duze obnizenie zawar¬ tosci czesci lotnych bezdymnych brykietów jest niepozadane takze i z tego powodu, ze brykiety te sa malo reaktywne, a wiec malo przydatne jako opaldomowy. 10 Celem wynalazku jest wyeliminowanie przedsta¬ wionych powyzej wad przez opracowanie procesu technologicznego wytwarzania bezdymnego paliwa dla uzytku domowego z surowych mialów weglo¬ wych wegli plomiennych niespiekajacych i slabo- 15 spiekajacych z lepiszczem pochodzacym z przerób¬ ki wegla, ropy naftowej lub innym, albo z suro¬ wych mialów weglowych wegli plomiennych nie¬ spiekajacych i slabospiekajacych z dodatkiem mia¬ lów weglowych wegli spiekajacych i lepiszczem jak 20 wyzej bez wstepnego odgazowania tych wegli.W wyniku badan cel ten osiagnieto przez opra¬ cowanie procesu, w którym utlenione w znany sposób w temperaturze do 350°C brykiety z mia¬ lów wegli surowych poddaje sie dalszej obróbce 25 termicznej przez lagodna karbonizacje w czasie do 3 godzin w temperaturze 350—500°C z szybkoscia nie przekraczajaca 10°C/min.Karbonizacje przeprowadza sie bezposrednio po utlenianiu (bez schladzania brykietów) w tym sa- 3D mym urzadzeniu z gazowym nosnikiem ciepla, na przyklad w piecu tunelowym lub w urzadzeniu ze stalym nosnikiem ciepla, na przyklad w piecu pia¬ skowym. Obie fazy procesu tlenowo-termicznej ob¬ róbki brykietów z surowych mialów weglowych 35 moga byc prowadzone równoczesnie przy regulo¬ wanej zawartosci tlenu (0—20%).Prowadzenie procesu sposobem wedlug wynalaz¬ ku okazalo sie w pelni uzasadnione, gdyz lagodna karbonizacja w zakresie temperatur 350—500°C 40 i z odpowiednia szybkoscia ogrzewania nie prowa¬ dzi do pelnego i gwaltownego rozkladu substancji organicznej wegla i lepiszcza, a wiec pozwala unik¬ nac maksymalnego skurczu, co zapobiega pekaniu brykietów i obnizeniu ich wytrzymalosci mecha- 45 nicznej. Dodatkowo w tych warunkach nastepuje utwardzenie jadra brykietu, które nie uleglo utwar¬ dzeniu w poprzedzajacym procesie utleniania. Za¬ wartosc czesci lotnych w produkcie koncowym po procesie lagodnej karbonizacji wynosi ponizej 20%, co zapewnia bezdymnosc brykietów oraz po¬ zwala na zachowanie odpowiedniej dla domowych paliw bezdymnych reaktywnosci.Sposób wedlug wynalazku jest prosty technicznie i pozwala na calkowite oddymienie brykietów.Umozliwia on wykorzystanie nie stosowanych do¬ tychczas surowych mialów wegli niespiekajacych i slabospiekajacych o wysokiej zawartosci czesci lotnych dla produkcji bezdymnych brykietów jako opalu domowego.Przyklad 50 kg brykietów ksztaltu jajkowa- tego o srednicy 50X30 mm sporzadzonych z 43% surowego mialu wegla gazowo^plomiennego, 30% surowego mialu wegla gazowego i 7% lepiszcza asfaltowego utlenia sie w pierwszej fazie procesu w piecu piaskowym ze stalym nosnikiem ciepla w temperaturze 275—350°C w czasie okolo 3 godzin, nastepnie w drugiej fazie procesu prowadzonej w tym samym urzadzeniu poddaje sie brykiety la¬ godnej karbonizacji, ogrzewajac brykiety od kon¬ cowej temperatury fazy utleniania (to jest 350°C) do 460°C w czasie okolo 70 min. Ogrzewanie pro¬ wadzi sie z szybkoscia 3—5°C/min. Koncowy pro¬ dukt staly jest reaktywnym paliwem bezdymnym o zawartosci 16—18% czesci lotnych i nadaje sie do celów opalowych. PL PL PL