RU2021330C1

RU2021330C1 - Method of carbon briquet making

Info

Publication number: RU2021330C1
Authority: RU
Inventors: А.В. Лысенко; Т.М. Слета
Original assignee: Восточный научно-исследовательский углехимический институт
Priority date: 1991-03-05
Filing date: 1991-03-05
Publication date: 1994-10-15

Abstract

FIELD: making of briquets for coking and fuel briquets. SUBSTANCE: flow of ground coal with porosity 0.6-0.9 is added to the moving flow of hydrocarbon-containing binder frothed by addition of 1-5 wt.-% water (frothing ratio is 8-25), stirred, and a mixture if frothed binder with ground coal is briquetted. EFFECT: improved method of briquet making. 3 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии брикетирования угля и может быть использовано при получении брикетов для коксования и топливных брикетов. The invention relates to the technology of coal briquetting and can be used to obtain briquettes for coking and fuel briquettes.

Известен способ получения брикетов, включающий измельчение угля, подачу его в нагретое до жидкотекучего состояния углеводородсодержащее связующее, смешивание и брикетирование. A known method for producing briquettes, including grinding coal, feeding it to a hydrocarbon-containing binder, heated to a liquid state, mixing and briquetting.

Недостатком известного способа является невысокая механическая прочность получаемых брикетов из-за неравномерного распределения связующего по поверхности угольных частиц. Трудности равномерного смешения компонентов связаны, главным образом, с малым объемом связующего и его относительно высокой вязкостью. The disadvantage of this method is the low mechanical strength of the resulting briquettes due to the uneven distribution of the binder on the surface of the coal particles. The difficulties of uniform mixing of the components are mainly associated with the small volume of the binder and its relatively high viscosity.

Известен способ получения угольных брикетов, включающий нагрев битуминозного связующего, вспенивание его путем введения 1-5 мас.% воды, смешивание вспененного связующего с измельченным углем и последующее брикетирование смеси. A known method of producing coal briquettes, including heating the tar binder, foaming it by introducing 1-5 wt.% Water, mixing the foamed binder with crushed coal and subsequent briquetting the mixture.

Недостатком известного способа является невысокая прочность получаемых брикетов, обусловленная неравномерным распределением связующего по поверхности угольных частиц. The disadvantage of this method is the low strength of the resulting briquettes, due to the uneven distribution of the binder on the surface of the coal particles.

Целью изобретения является повышение механической прочности брикетов за счет более равномерного распределения связующего. The aim of the invention is to increase the mechanical strength of the briquettes due to a more uniform distribution of the binder.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения угольных брикетов, включающем нагрев углеводородсодержащего связующего, вспенивание его путем введения 1-5 мас.% воды, смешение вспененного связующего с измельченным углем и последующее брикетирование смеси, измельченный уголь непрерывно вводят в движущийся поток вспененного связующего, при этом кратность пены связующего поддерживают равной 8-25, а порозность потока всыпаемого в связующее угля поддерживают равной 0,6-0.9. This goal is achieved by the fact that in the method for producing coal briquettes, which includes heating a hydrocarbon-containing binder, foaming it by introducing 1-5 wt.% Water, mixing the foamed binder with the crushed coal and subsequent briquetting the mixture, the crushed coal is continuously introduced into the moving stream of the foamed binder, wherein the multiplicity of the binder foam is maintained equal to 8-25, and the porosity of the flow of coal poured into the binder is maintained equal to 0.6-0.9.

Более равномерное распределение связующего и, следовательно, повышение механической прочности получаемых брикетов при введении угля во вспененное связующее достигается за счет разрыхленного состояния всыпаемого в связующее угля, что способствует "обмасливанию" пеной связующего практически всех угольных частиц. A more uniform distribution of the binder and, consequently, an increase in the mechanical strength of the obtained briquettes when introducing coal into the foamed binder is achieved due to the loosened state of the coal poured into the binder, which contributes to the "oiling" of the binder with almost all coal particles.

При введении угля в движущийся поток вспененного связующего уголь в любой момент времени вводится в пену с одинаковыми параметрами (кратность, время жизни), что позволяет достичь равномерного распределения связующего в смеси. When coal is introduced into a moving stream of foamed binder, coal is introduced at any time into the foam with the same parameters (multiplicity, life time), which makes it possible to achieve uniform distribution of the binder in the mixture.

Для облегчения перемешивания угля и связующего необходимо поддерживать сопоставимые объемы потоков вводимого в связующее угля и вспененного связующего, для чего кратность пены связующего поддерживают равной 8-25, а порозность потока измельченного угля равной 0,6-0,9. При кратности пены меньше 8 прочность получаемых брикетов ухудшается, т.к. ухудшается перемешивание из-за значительной разницы объемов вспененного связующего и вводимого в связующее угля. При кратности пены больше 25 перемешивание также ухудшается, т.к. пены высокой кратности нестабильны и быстро разрушаются. To facilitate mixing of the coal and the binder, it is necessary to maintain comparable volumes of the streams of coal and foamed binder introduced into the binder, for which the multiplicity of the binder foam is kept equal to 8-25, and the porosity of the flow of crushed coal is 0.6-0.9. When the multiplicity of the foam is less than 8, the strength of the resulting briquettes deteriorates, because agitation is deteriorated due to the significant difference in the volumes of foamed binder and coal introduced into the binder. When the multiplicity of the foam is greater than 25, the mixing also worsens, because Foams of high multiplicity are unstable and quickly collapse.

Величину порозности потока угля поддерживают равной 0,6-0,9, поскольку при порозности потока, большей 0,9, прочность получаемых брикетов ухудшается, т. к. ухудшается перемешивание компонентов из-за значительной разницы объемов вспененного связующего и потока, подаваемого в связующее угля. При порозности потока меньше 0,6 качество получаемых брикетов снижается из-за большой плотности потока, что ухудшает распределение связующего между угольными частицами. The value of the porosity of the coal flow is maintained equal to 0.6-0.9, since when the porosity of the flow is greater than 0.9, the strength of the resulting briquettes deteriorates, since the mixing of the components is deteriorated due to the significant difference in the volumes of the foamed binder and the flow supplied to the binder coal. When the porosity of the flow is less than 0.6, the quality of the resulting briquettes decreases due to the high density of the flow, which affects the distribution of the binder between the coal particles.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый способ отличается от известного тем, что измельченный уголь вводят в движущийся поток вспененного связующего, при этом кратность пены связующего поддерживают равной 8-25, а порозность потока, всыпаемого в связующее угля, поддерживают равной 0,6-0,9. A comparative analysis of the proposed solution with the prototype shows that the claimed method differs from the known one in that the crushed coal is introduced into the moving stream of the foamed binder, while the multiplicity of the binder foam is maintained equal to 8-25, and the porosity of the stream poured into the binder of coal is maintained equal to 0, 6-0.9.

Для экспериментальной проверки заявляемого способа было проведено брикетирование угольной шихты заявляемым и известным способами на полузаводской брикетной установке производительностью 1 т брикетов в час, схема которой представлена на чертеже. Установка состоит из бункера угольной шихты с тарельчатым питателем 1, течки 2, шнекового смесителя с паровым обогревом 3, вальцевого брикетного пресса 4 и генераторов пены связующего 5 и 6. Кратность пены, выходящей из пеногенераторов 5 и 6, регулировалась количеством подаваемой в связующее воды. For experimental verification of the proposed method, the coal charge was briquetted by the claimed and known methods at a semi-factory briquette plant with a capacity of 1 ton of briquettes per hour, a diagram of which is shown in the drawing. The installation consists of a coal charge hopper with a plate feeder 1, estrus 2, a steam heated screw mixer 3, a roller briquette press 4 and binder foam generators 5 and 6. The multiplicity of the foam leaving the foam generators 5 and 6 was controlled by the amount of water supplied to the binder.

Скорость движения потока связующего в зависимости от кратности пены составляет 3-7 м/с. Объемный расход вспененного связующего 110-350 см³/с. Объемный расход потока измельченного угля, подаваемого в смеситель, в зависимости от величины порозности, менялся от 530 до 2100 см³/с.The speed of the binder flow, depending on the multiplicity of the foam is 3-7 m / s. The volumetric flow rate of the foamed binder 110-350 cm ³ / s The volumetric flow rate of the stream of crushed coal supplied to the mixer, depending on the porosity, varied from 530 to 2100 cm ³ / s.

В качестве исходного сырья использовалась угольная шихта, имеющая следующие характеристики: Состав (марки углей Г17-19%, Ж- 22%,
и количество) К-42%, К2-17% Крупность (содер- жание класса 3-0 мм),% 80 Влажность, % 6-7 Зольность, % 8,4 Выход летучих, % 27,7
В качестве связующего использовали асфальты деасфальтизации гудрона пропаном (АД) и каменноугольный мягкий пек (МП) в количестве 5% от массы всей шихты.A coal charge having the following characteristics was used as a feedstock: Composition (coal grades G17-19%, Ж-22%,
and amount) K-42%, K2-17% Coarseness (grade content 3-0 mm),% 80 Humidity,% 6-7 Ash content,% 8.4 Volatile yield,% 27.7
As a binder, asphalt deasphalting tars with propane (HELL) and soft coal tar pitch (MP) were used in the amount of 5% by weight of the total charge.

Характеристика свя- зующих АД МП Температура раз- мягчения, ^оС 44 38 Плотность при 20^оС, г/см³ 1,021 1,217 Вязкость при 100^оС, ПЗ 25 2 Выход летучих, % 86 75 Содержание серы, % 2,8 0,5 Зольность, % 0,1 0,1 Влажность Отсут. Отсут. Температура самовос- пламенения, ^оС 280 570
Связующее АД перед подачей в смеситель нагревали до 170^оС, МП - до 160^оС. Время перемешивания измельченного угля и связующего во всех опытах равнялось 3 мин, а температура нагрева смеси - 80^оС.Characterization of binding MP BP Softening point, ^о С 44 38 Density at 20 ^о С, g / cm ³ 1,021 1,217 Viscosity at 100 ^о С, ПЗ 25 2 Volatile yield,% 86 75 Sulfur content,% 2,8 0 , 5 Ash content,% 0.1 0.1 Humidity None. Absent Autoignition temperature, ^о С 280 570
BP binder before feeding into the mixer heated to 170 ^{° C,} MP - 160 ° ^C mixing time of pulverized coal and binder in all experiments was 3 minutes, and the heating temperature of the mixture - 80 ° ^C.

Получаемые брикеты имели подушкообразную форму, массу 55-57 г и размеры 35 х 45 х 55 мм. The resulting briquettes had a pillow-shaped shape, a mass of 55-57 g and dimensions of 35 x 45 x 55 mm.

П р и м е р. В шнековый смеситель 3 через пеногенератор 6 подается пена связующего АД. Температура связующего равняется 170^оС. Количество подаваемой в связующее воды составляет 2,5 мас.% от массы связующего. Кратность пены связующего составляет 15, объемный расход пены связующего - 210 см³/с. Из бункера 1 через течку 2 в смеситель 3 поступает поток измельченного угля с порозностью 0,8. Объемный расход потока измельченного угля, подаваемого в смеситель, составляет 1050 см³/сс. Количество подаваемого угля равняется 95 мас. % от массы смеси. Смесь угля и связующего перемешивается в течение 3 мин и поступает на вальцовый пресс 4 для брикетирования. Удельное давление прессования составляет 200 кг/см². Полученные брикеты подвергали испытанию на сжатие и сбрасывание (ГОСТ 21289-75), результаты которого приведены в таблице (опыт 5). Характеристика брикетов Связующее АД МП Кажущийся удель- ный вес, г/см³ 1,19-1,20 1,20-1,22 Влажность, % 6,5-7 6,5-7 Влагопоглоще- ние, % 1,2-1,5 1,7-1,8 Теплотворная способность (на горячую массу), ккал/кг 7560-7680 7630-7870
В таблице приведены данные по качеству брикетов, полученных по известному (опыты 1,2 - с кратностью пены 15) и предлагаемому способам (опыты 3-10 - при разной кратности пены и различной порозности потока угля, вводимого в связующее).PRI me R. In the screw mixer 3 through the foam generator 6 is fed foam binder HELL. The temperature of the binder is 170 ^about C. The amount of water supplied to the binder is 2.5 wt.% By weight of the binder. The multiplicity of the binder foam is 15, the volumetric flow rate of the binder foam is 210 cm ³ / s. From the hopper 1 through estrus 2 into the mixer 3 receives a stream of crushed coal with a porosity of 0.8. The volumetric flow rate of the stream of crushed coal supplied to the mixer is 1050 cm ³ / ss. The amount of coal supplied is 95 wt. % by weight of the mixture. A mixture of coal and a binder is mixed for 3 minutes and enters the roller press 4 for briquetting. The specific pressing pressure is 200 kg / cm ² . The resulting briquettes were subjected to compression and drop tests (GOST 21289-75), the results of which are shown in the table (experiment 5). Characteristics of briquettes Binder HELL MP Apparent specific gravity, g / cm ³ 1.19-1.20 1.20-1.22 Humidity,% 6.5-7 6.5-7 Moisture absorption,% 1.2 -1.5 1.7-1.8 Calorific value (per hot mass), kcal / kg 7560-7680 7630-7870
The table shows data on the quality of briquettes obtained according to the known (experiments 1,2 - with a multiplicity of foam 15) and the proposed methods (experiments 3-10 - with different multiplicity of foam and different porosity of the coal stream introduced into the binder).

Приведенные в таблице результаты показывают, что использование предлагаемого способа по сравнению с известным (прототип) позволяет без дополнительных затрат повысить прочность получаемых брикетов на сжатие на 23-29%, на сбрасывание - на 8-11%. The results shown in the table show that the use of the proposed method in comparison with the known (prototype) allows without additional costs to increase the strength of the resulting briquettes by compression by 23-29%, by dropping - by 8-11%.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING COAL BRIQUETTES, including foaming of a heated hydrocarbon-containing binder by adding 1 to 5 wt.% Water, mixing the foamed binder with ground coal and subsequent briquetting of the mixture, characterized in that, in order to increase the strength of the briquettes, the ground coal is introduced for mixing continuously into a moving stream of foamed binder.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rate of foaming of the binder is maintained equal to 8 - 25.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the porosity of the stream of crushed coal when introduced into a moving stream of foamed binder is maintained equal to 0.6 - 0.9.