RU2098460C1

RU2098460C1 - Fuel briquette

Info

Publication number: RU2098460C1
Application number: RU96110113A
Authority: RU
Inventors: Евгений Леонидович Блинков; Анатолий Иванович Курочкин; Сергей Николаевич Остапенко
Original assignee: Евгений Леонидович Блинков; Анатолий Иванович Курочкин; Сергей Николаевич Остапенко
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-10

Abstract

FIELD: production of fuel briquettes. SUBSTANCE: fuel briquette comprises, mas. %: peat, 20-30; solid rocket fuel being utilized, 5-15; carbonate of alkaline or alkaline-earth metal, 4-12; ground coal, the balance. EFFECT: improved ignition properties of briquette; increased duration of combustion; provided ecologic safety of combustion of briquette. 1 tbl

Description

Изобретение относится к топливным брикетам, которые могут быть использованы для удовлетворения потребностей теплоэнергетической отрасли и для коммунально-бытового потребления. The invention relates to fuel briquettes that can be used to meet the needs of the heat and power industry and for domestic consumption.

Известен состав брикета, содержащий смесь (мас.) из глины 10-25, нитрата калия или натрия 5-20, алюминия или магния 5-15, каменного угля - остальное [1]
Указанный брикет в своем составе содержит в качестве связующего компонента глину, а в качестве зажигающей добавки селитру и горючие материалы.A known composition of the briquette containing a mixture (wt.) Of clay 10-25, potassium or sodium nitrate 5-20, aluminum or magnesium 5-15, coal - the rest [1]
The specified briquette in its composition contains clay as a binding component, and saltpeter and combustible materials as an igniting additive.

Основными недостатками такого брикета является то, что глина, представляющая собой негорючее вещество, на 10-25% снижает теплотворную способность брикета и затрудняет его зажигание. Вследствие этого в брикете возможно использование в качестве основного топлива только качественного каменного угля. Указанные выше недостатки частично компенсируются введением в брикет нитрата калия или натрия, а также алюминия или магния в общем количестве 10-35 мас. что существенно увеличивает себестоимость брикета и может привести к выбросу экологически опасных оксидов азота. The main disadvantages of such a briquette is that clay, which is a non-combustible substance, reduces the calorific value of the briquette by 10-25% and makes it difficult to ignite. As a result of this, it is possible to use only high-quality coal as the main fuel in the briquette. The above disadvantages are partially offset by the introduction of potassium or sodium nitrate into the briquette, as well as aluminum or magnesium in a total amount of 10-35 wt. which significantly increases the cost of briquette and can lead to the release of environmentally hazardous nitrogen oxides.

Наиболее близким к предлагаемому составу брикета является брикет, содержащий смесь (мас.) из измельченного торфа 27,5-32,5; измельченного каменного или бурого угля 27,5-32,5 и отходов производства нитрата целлюлозы (зажигательная добавка на основе порохов) до 100 [2]
К основным недостаткам такого брикета следует отнести низкую эффективность отходов производства нитроцеллюлозы как зажигательной добавки, в результате чего масса угля в брикете составляет около трети массы брикета. Следует также отметить непостоянство состава этих отходов, измельчающегося главным образом с изменением содержания в отходах минеральных составляющих (песка), ограниченный объем получаемой массы отходов, а также экологические проблемы, связанные с вредными газовыми выбросами при сжигании брикетов.Closest to the proposed composition of the briquette is a briquette containing a mixture (wt.) Of crushed peat 27.5-32.5; crushed hard coal or lignite 27.5-32.5 and waste products from cellulose nitrate production (incendiary additive based on gunpowder) up to 100 [2]
The main disadvantages of this briquette include the low efficiency of nitrocellulose production waste as an incendiary additive, as a result of which the mass of coal in the briquette is about one third of the mass of the briquette. It should also be noted the inconsistency of the composition of these wastes, crushed mainly with a change in the content of mineral components in the waste (sand), the limited amount of waste mass obtained, as well as environmental problems associated with harmful gas emissions from briquetting.

Задачей изобретения является создание топливного брикета, обладающего простотой и экономичностью в изготовлении, с более высокими зажигательными свойствами, длительным временем горения и экологической безопасностью при его использовании. The objective of the invention is the creation of a fuel briquette having simplicity and economy in manufacturing, with higher incendiary properties, long burning time and environmental safety when using it.

Для достижения указанных технических результатов топливный брикет включает спрессованную смесь угольной мелочи, торфа и зажигательной добавки, в качестве которой он содержит утилизируемое твердое ракетное топливо и дополнительно содержит карбонат щелочного или щелочноземельного металла при следующих соотношения компонентов, мас. To achieve these technical results, the fuel briquette includes a compressed mixture of coal fines, peat and incendiary additives, in which it contains recyclable solid rocket fuel and additionally contains alkali metal or alkaline earth metal carbonate in the following ratio, wt.

Торф 20-30;
Утилизированное твердое ракетное топливо 5-15;
Карбонат щелочного или щелочноземельного металла 4-12;
Угольная мелочь Остальное.Peat 20-30;
Recycled solid rocket fuel 5-15;
Carbonate of alkali or alkaline earth metal 4-12;
Coal Trifle Else.

Зажигательные свойства брикета существенно улучшаются при введении в его состав твердого ракетного топлива (ТРТ), как баллистического, так и смесевого типа, извлекаемого из отслуживших свой срок ракет и подлежащих утилизации. The incendiary properties of the briquette are significantly improved when solid rocket fuel (TRT) is introduced into its composition, both ballistic and mixed types, extracted from the old missiles and subject to disposal.

Введение в состав брикета химических нейтрализаторов карбоната щелочного или щелочноземельного металла обеспечивает защиту от вредного воздействия экологически опасных, газообразных компонентов, выделяющихся при сжигании топлива. The introduction into the briquette of chemical neutralizers of carbonate of alkali or alkaline earth metal provides protection from the harmful effects of environmentally hazardous, gaseous components released during fuel combustion.

При содержании в брикете менее 5% ТРТ процесс его вспышки и загорания всей массы брикета затягивается во времени, а эффективность зажигания угля и торфа от ТРТ в брикете становится недопустимо низкой. Содержание ТРТ в брикете выше 15% не эффективно, так как в этом случае основной процесс выгорания большей части частиц ракетного топлива осуществляется вне тела брикета и поэтому не способствует зажиганию энергетического топлива в нем. Указанные границы концентрации ТРТ в брикете определяют содержание химического нейтрализатора в нем в пределах 4-12%
Пример. Твердое ракетное топливо смесевого типа, содержащее в своем составе, мас. перхлорат аммония 62,0, алюминиевый порошок 18,0, акрилатный каучук с пластификатором 19,5 и ферроцен 0,5, извлеченное из ракетного двигателя и измельченного до минус 1мм, смешивают в соотношении, мас. 55,0 45,0 с пылевидным поташом или другим карбонатом щелочного или щелочноземельного металла. Полученную смесь смешивают с бурым или каменным углем, предварительно измельченным до минус 1мм и подсушенным до влажности 10-15% в соотношении, мас. 22,5 77,5. Полученная смесь взрыво- и пожаробезопасна и транспортируется на действующее производство брикетов из торфа, где ее смешивают с торфом, предварительно измельченным до минус 3 мм и подсушенным до остаточной влажности 10-15% в соотношении, мас. 80 20. Полученную смесь брикетируют на штемпельном или кольцевом прессе при давлении брикетирования не менее 150 МПа.When the briquette content is less than 5% TPT, the process of its flash and ignition of the entire mass of the briquette is delayed in time, and the efficiency of ignition of coal and peat from TPT in the briquette becomes unacceptably low. The TPT content in the briquette above 15% is not effective, since in this case the main process of burning most of the rocket fuel particles is carried out outside the briquette body and therefore does not contribute to ignition of energy fuel in it. The indicated boundaries of the concentration of TPT in the briquette determine the content of the chemical neutralizer in it within 4-12%
Example. Solid propellant mixed fuel containing in its composition, wt. ammonium perchlorate 62.0, aluminum powder 18.0, acrylate rubber with a plasticizer 19.5 and ferrocene 0.5, extracted from a rocket engine and crushed to minus 1 mm, are mixed in the ratio, wt. 55.0 45.0 with dusty potash or other carbonate of an alkali or alkaline earth metal. The resulting mixture is mixed with brown or bituminous coal, previously crushed to minus 1 mm and dried to a moisture content of 10-15% in the ratio, wt. 22.5 77.5. The resulting mixture is explosion and fireproof and is transported to the existing production of peat briquettes, where it is mixed with peat, pre-crushed to minus 3 mm and dried to a residual moisture content of 10-15% in the ratio, wt. 80 20. The resulting mixture is briquetted on a stamping or ring press with a briquetting pressure of at least 150 MPa.

Состав полученного брикета, мас. The composition of the obtained briquette, wt.

ТРТ 10
Поташ 8
Уголь 62
Торф 20
Форма и размеры брикетов определяются размерами штемпеля пресса, на котором они брикетируются, и размерами печей, для сжигания в которых они предназначены.TPT 10
Potash 8
Coal 62
Peat 20
The shape and dimensions of the briquettes are determined by the dimensions of the stamp of the press on which they are briquetted, and by the dimensions of the furnaces for burning in which they are intended.

Результаты зажигания и горения каменного и бурого углей и торфа при вспышке ТРТ в брикете указанного выше состава приведены в таблице. При этом массовая концентрация торфа в брикете составляла минимально возможную (по условиям необходимой прочности брикетов) величину 20% концентрация ТРТ изменялась в интервале от 0 до 25% с шагом в 5% при соответствующем изменении концентрации угля и поташа. Как показано в таблице, с ростом концентрации ТРТ в композиции до 15% доля сгоревшего в процессе зажигания от ТРТ энергетического топлива (уголь и торф) растет с 25,1-27,3 до 42,4-44,3% а при дальнейшем ее увеличении падает. Данные таблицы свидетельствуют, что включение ТРТ в состав брикета позволяет обеспечить устойчивое зажигание энергетического топлива с выделением из него летучих веществ в количестве 30-45% при вспышке ТРТ, при этом общее время горения брикета составляет 7,0-8,0 мин. The results of ignition and combustion of coal and brown coal and peat during an outburst of solid fuel in a briquette of the composition indicated above are shown in the table. In this case, the mass concentration of peat in the briquette was the minimum possible (under the conditions of the necessary strength of the briquettes) value of 20%, the concentration of TPT varied in the range from 0 to 25% in increments of 5% with a corresponding change in the concentration of coal and potash. As shown in the table, with an increase in the concentration of TPT in the composition up to 15%, the share of energy fuel burned during TRT ignition (coal and peat) increases from 25.1-27.3 to 42.4-44.3%, and with its further increase falls. The data in the table indicate that the inclusion of TPT in the briquette makes it possible to ensure stable ignition of energy fuel with the release of volatile substances from it in an amount of 30-45% during an outbreak of TPT, while the total burning time of the briquette is 7.0-8.0 minutes.

Данные таблицы свидетельствуют о технико-экономическом преимуществе предлагаемых брикетов, обеспечивающимся увеличением времени горения брикетов с 2,0 до 7-8 мин. These tables indicate the technical and economic advantage of the proposed briquettes, providing an increase in the burning time of the briquettes from 2.0 to 7-8 minutes.

Claims

A fuel briquette comprising a compressed mixture of coal fines, peat and a solid incendiary additive, characterized in that it contains utilizable solid rocket fuel as an incendiary additive and additionally contains alkali or alkaline earth metal carbonate in the following ratios of components, wt.

Peat 20 30
Recycled solid rocket fuel 5 15
Alkaline or alkaline earth metal carbonate 4 12
Coal Trifle