RU2024592C1

RU2024592C1 - Method of coal briquet making

Info

Publication number: RU2024592C1
Application number: SU4853549/04A
Authority: RU
Inventors: Е.М. Литвин; Т.М. Слета; А.В. Лысенко
Original assignee: Восточный научно-исследовательский углехимический институт
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1990-07-23
Publication date: 1994-12-15

Abstract

FIELD: fuel briquet making. SUBSTANCE: method involves heating of bituminous binder, its frothing by mixing of heated binder with water for 3-9 s, mixing of frothed binder with milled coal following by briquetting of mixture. EFFECT: improved method of coal briquet making. 1 dwg, 1 tbl

Description

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

Известен способ получения брикетов, включающий предварительное нагревание паром влажного угля выше температуры размягчения связующего так, чтобы в конце нагревания в нем все еще присутствовала влага, предварительное нагревание связующего (до температуры на 80-130^оС выше температуры размягчения), смешивание угля и связующего, нагретых до указанных температур и брикетирование /1/. В результате испарения влаги с поверхности угольных частиц при контакте угля и связующего происходит вспенивание последнего, вследствие чего достигается некоторое снижение его расхода.Known is a method for producing briquettes comprising preheating the wet coal steam above the softening temperature of the binder so that at the end of heating therein moisture still present, preheating of the binder (prior to temperature 80-130 ° C above ^the softening temperature), mixing the coal and binder, heated to the indicated temperatures and briquetting / 1 /. As a result of the evaporation of moisture from the surface of coal particles during contact of coal and a binder, foaming of the latter occurs, as a result of which a certain decrease in its consumption is achieved.

Однако известный способ позволяет снизить расход связующего лишь до 6-8% . Дальнейшее снижение расхода связующего не представляется возможным, вследствие недостаточно эффективного вспенивания связующего, обусловленного неуправляемостью процессом вспенивания, быстрым охлаждением связующего при контакте с большей массой угля, испарением влаги при предварительном нагреве угля, разрушения уже образовавшейся пены. However, the known method allows to reduce the consumption of the binder only to 6-8%. A further decrease in the consumption of the binder is not possible, due to insufficient foaming of the binder due to the uncontrollability of the foaming process, rapid cooling of the binder in contact with a larger mass of coal, evaporation of moisture during preliminary heating of the coal, and destruction of the already formed foam.

Недостатком известного способа является также ограниченное его применение - возможность использования только высоковлажных углей, в основном бурых. The disadvantage of this method is also its limited use - the ability to use only high-moisture coals, mainly brown.

Известен способ получения брикетов, заключающийся в измельчении угля, нагревании связующего путем смешивания его с водяным паром, вызывающим эмульгирование и вспенивание связующего, добавлении эмульгированного и вспененного связующего к измельченному углю, смешивании связующего с углем и брикетировании полученной смеси /2/, который является наиболее близким техническим решением. A known method of producing briquettes, which consists in grinding coal, heating the binder by mixing it with water vapor, causing emulsification and foaming of the binder, adding emulsified and foamed binder to the crushed coal, mixing the binder with coal and briquetting the resulting mixture / 2 /, which is the closest technical solution.

Однако, известный способ не позволяет существенно сократить расход связующего и увеличить прочность получаемых брикетов. However, the known method does not significantly reduce the consumption of the binder and increase the strength of the resulting briquettes.

Значительному увеличению прочности брикетов препятствует недостаточное пенообразование связующего при вспенивании его водяным паром, разрушение уже образовавшейся пены продолжающимся поступлением водяного пара (необходимым для дополнительного нагрева связующего), трудность регулирования содержания конденсата в паре. Целью изобретения является устранение указанных недостатков. A significant increase in the strength of the briquettes is prevented by insufficient foaming of the binder when foaming it with water vapor, the destruction of the already formed foam by the continued supply of water vapor (necessary for additional heating of the binder), the difficulty of controlling the condensate content in the steam. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.

Цель достигается за счет того, что в способе получения угольных брикетов, включающем нагрев битуминозного связующего, его вспенивание, смешение вспененного связующего с измельченным углем и последующее брикетирование смеси; вспенивание осуществляют смешением нагретого связующего с водой в течение 3-9 с. The goal is achieved due to the fact that in the method for producing coal briquettes, which includes heating the tar binder, foaming it, mixing the foamed binder with ground coal and subsequent briquetting the mixture; foaming is carried out by mixing a heated binder with water for 3-9 s.

Смешение воды с нагретым связующим вызывает интенсивное вспенивание последнего. Но процесс смешения связующего с водой требует определенного времени для достижения максимального вспенивания. На чертеже представлены зависимости кратности вспенивания (к) от продолжительности смешения воды со связующим (τ) для нефтяного связующего "Брикетин" (кривая 1), каменноугольного мягкого пека (кривая 2) и среднетемпературного каменноугольного пека (кривая 3) при количестве вводимой воды 3% и температуре нагрева указанных связующих 180, 165 и 250^оС соответственно. Приведенные данные показывают, что смешение воды со связующим на протяжении 3-9 с позволяет обеспечить максимальную кратность вспенивания связующих. В результате улучшается равномерность смешивания вспененного связующего с углем и за счет этого возрастает прочность брикетов. Последнее уменьшает разрушение брикетов при транспор- тировании, что повышает выход конечного продукта (например при производстве бытовых брикетов) или улучшает качество кокса (при использовании брикетов для коксования).Mixing water with a heated binder causes intense foaming of the latter. But the process of mixing the binder with water requires a certain amount of time to achieve maximum foaming. The drawing shows the dependences of the rate of foaming (k) on the duration of mixing water with a binder (τ) for the Briquetin oil binder (curve 1), soft coal tar pitch (curve 2) and medium temperature coal tar pitch (curve 3) with an input quantity of 3% and a heating temperature of said binder of 180, 165 and 250 ^C, respectively. The data presented show that the mixing of water with a binder for 3–9 s makes it possible to maximize the rate of foaming of the binder. As a result, the uniformity of mixing the foamed binder with coal is improved, and due to this, the strength of the briquettes increases. The latter reduces the destruction of briquettes during transportation, which increases the yield of the final product (for example, in the production of household briquettes) or improves the quality of coke (when using briquettes for coking).

П р и м е р 1 (предлагаемый способ). В качестве исходного сырья используют угольную шихту следующего марочного состава, %: Г17-19, Ж-22, К-42, К2-17, с содержанием класса 0-3 мм 80 ± 2%, влажностью - 5%, зольностью - 8,4%, выходом летучих веществ - 27,7%. PRI me R 1 (the proposed method). As the feedstock, a coal charge of the following grade composition is used,%: G17-19, Zh-22, K-42, K2-17, with a grade of 0-3 mm 80 ± 2%, humidity - 5%, ash - 8, 4%, volatiles yield - 27.7%.

В качестве связующих используют: стабилизированный окислением остаток пропановой деасфальтизации гудрона - "Брикетин" с температурой размягчения 45^оС, плотностью 1,1 г/см³; каменноугольный мягкий пек с температурой размягчения 38^оС, плотностью 1,18 г/см³ и среднетемпературный каменноугольный пек с температурой размягчения 82^оС, плотностью 1,28 г/см³.As binders use: oxidized stabilized residue propane deasphalting tar - "Briquetin" with a softening temperature of 45 ^about With a density of 1.1 g / cm ³ ; soft coal tar pitch with a softening point ^of 38 C., a density of 1.18 g / cm ³ and a medium temperature coal tar pitch with a softening point ^of 82 C., a density of 1.28 g / cm ^3.

970 г угольной шихты загружают в двухвальный горизонтальный смеситель периодического действия и производят перемешивание и нагрев до 60^оС (для "Брикетина" и мягкого пека) и 90^оС (для среднетемпературного пека). Одновременно 30 г связующего нагревают до 180, 165, 250^оС (для "Брикетина", мягкого и среднетемпературного пека соответственно), затем добавляют в нагретое связующее 0,9 мл (3 мас.%) воды и перемешивают в течение 3-9 с, в результате связующее вспенивается. При достижении максимального объема пены (измеряется в ходе опыта) вспененное связующее добавляют к нагретой угольной шихте, и смесь перемешивают 3 мин.970 g of the coal charge loaded into a horizontal twin-shaft batch mixer and produce mixing and heating to 60 ° ^C (for "Briketina" and soft pitch) and 90 ^C (for medium-pitch). Simultaneously 30 g of binder was heated to 180, 165, 250 ^C (for "Briketina", and medium-soft pitch, respectively), then added to the heated binder 0.9 ml (3 wt.%) Of water and stirred for 3-9 with As a result, the binder foams. Upon reaching the maximum foam volume (measured during the experiment), the foamed binder is added to the heated coal charge, and the mixture is stirred for 3 minutes.

Подготовленную таким образом смесь прессуют на гидравлическом прессе под давлением 20 МПа. Полученные брикеты (форма-цилиндрическая, масса 100 г, площадь поперечного сечения 19,6 см², кажущийся удельный вес 1,19-1,22 г/см³, влажность 3,0-3,5%, влагопоглощение 2,2-2,5%, теплотворная способность на горячую массу 7400-7870 ккал/кг) подвергают испытаниям на сжатие и сбрасывание. Результаты определений кратности вспенивания связующего и испытания прочности брикетов приведены в таблице.The mixture thus prepared is pressed in a hydraulic press under a pressure of 20 MPa. The resulting briquettes (cylindrical shape, weight 100 g, cross-sectional area 19.6 cm ² , apparent specific gravity 1.19-1.22 g / cm ³ , humidity 3.0-3.5%, moisture absorption 2.2- 2.5%, calorific value for the hot mass of 7400-7870 kcal / kg) is subjected to compression and discharge tests. The results of determining the multiplicity of foaming binder and strength tests of briquettes are given in the table.

П р и м е р 2 (известный способ). 970 г угольной шихты загружают в смеситель и производят перемешивание и нагрев до 60^оС (для "Брикетина" и мягкого пека) и 90^оС (для среднетемпературного пека). Одновременно 30 г связующего нагревают до вязкотекучего состояния (80^оС), после чего начинают пропускать через связующее пар с температурой 200^оС и расходом 1,2 л/мин. Через 10 мин температура связующего поднимается до 115-125^оС и начинается слабое вспенивание связующего, после чего температура связующего поднимается очень медленно, а кратность пены не увеличивается (1,5-2,5). Еще через 10 мин связующее добавляют к нагретой угольной шихте и смесь перемешивают 3 мин.PRI me R 2 (known method). 970 g of the coal charge loaded into the mixer and produce mixing and heating to 60 ° ^C (for "Briketina" and soft pitch) and 90 ^C (for medium-pitch). Simultaneously 30 g of the binder is heated to a viscous state (80 ° ^C) and then begin to pass through the binder steam at 200 ^{° C} and a flow rate of 1.2 l / min. After 10 minutes, the temperature of the binder rises to 115-125 ^{° C} and begins foaming weak binder, the binder after which the temperature rises very slowly, and the multiplicity of the foam is not increased (1,5-2,5). After another 10 minutes, the binder is added to the heated coal charge and the mixture is stirred for 3 minutes.

Подготовленную таким образом смесь прессуют на гидравлическом прессе под давлением 20 МПа. Полученные брикеты подвергают испытанию на сжатие и сбрасывание, результаты которого приведены в таблице. The mixture thus prepared is pressed in a hydraulic press under a pressure of 20 MPa. The resulting briquettes are subjected to compression and drop tests, the results of which are shown in the table.

Сопоставление представленных в таблице полученных результатов с данными по известному способу показывает, что кратность вспенивания связующих при использовании предлагаемого способа возрастают в 3,8 и более раза при продолжительности смешения с водой от 4 до 9 с для "Брикетина" (максимум при 6 с), от 3 до 9 с для мягкого пека (максимум при 4-5 с), от 3 до 7 с для среднетемпературного пека (максимум при 4 с) и прочность брикетов возрастает по сравнению с прототипом в 1,7 и более раз, что обеспечивает эффективность предложенного способа. A comparison of the results obtained in the table with the data according to the known method shows that the rate of foaming of the binders when using the proposed method increases by 3.8 times or more with the duration of mixing with water from 4 to 9 s for Briquetin (maximum at 6 s), from 3 to 9 s for soft pitch (maximum at 4-5 s), from 3 to 7 s for medium-temperature pitch (maximum at 4 s) and the strength of briquettes increases by 1.7 or more times compared with the prototype, which ensures efficiency the proposed method.

Claims

METHOD FOR PRODUCING COAL BRIQUETTES, including heating the bituminous binder, foaming it, mixing the foamed binder with ground coal and subsequent briquetting the mixture, characterized in that foaming is carried out by mixing the heated binder with water for 3-9 s.