Угольная пыль – побочный продукт производства каменного угля. В зависимости от способа добычи угольная пыль может составить до 20% объема добываемого угля. Угольная пыль используется для отопления жилых домов, теплиц и производственных зданий. Чтобы повысить теплотворную способность топлива, а также обеспечить полноту его сгорания из угольной пыли делают брикеты. Изготавливают их методом прессования.
Технология брикетирования угольной пыли
Брикетирование угля предназначено для получения качественного топлива из отходов угольной промышленности и некондиционного каменного угля. В качестве сырья используют следующие виды угля:
- Бурый уголь является самым распространенным и недорогим сырьем. Из него делают гранулы методом прессования без добавления клеящего состава.
- Древесный уголь. Из него делают гранулы и брикеты.
- Антрацит. Брикеты из антрацита при сгорании выделяют больше всего тепловой энергии, но имеют самую высокую цену.
В качестве исходного сырья используется мелкая пыль и частицы угля размером менее 6 мм. При производстве топливных брикетов используется технологии с применением связующих веществ или без них.
Для производства брикетов без применения связующих компонентов в качестве сырья используется бурый уголь. Этот минерал на 20% состоит из битума. Во время производства брикетов уголь измельчают на мелкие частицы, нагревают до температуры 300°С и подают в прессовочную камеру. При нагреве из порошка выделяются капли битума, во время сжатия в прессе крепко связующие угольную пыль. После охлаждения готовые брикеты отправляют на упаковочную линию.
Для производства брикетов с применением связующих компонентов используется любые виды угля. В качестве связующего компонента используется нефтяной битум, крахмал, смола, угольный пек, известь, полимерные материалы, глина, патока, цемент, белок. Для производства брикетов угольную крошку измельчают в пыль, смешивают со связующим раствором, прессуют, сушат и упаковывают в тару для отгрузки потребителю.
Оборудование для производства угольных брикетов
Производство брикетов из угольной пыли состоит из нескольких операций. Для каждой из них применяется свой вид оборудования.
Дробилки для угольной пыли
В качестве сырья при производстве брикетов используется смесь угольной пыли и мелкой крошки. Для лучшего сцепления связующего компонента с угольной крошкой ее дробят на мелкие частицы. Степень необходимого измельчения зависит от характеристик прессующего оборудования. Дробилки могут изготавливать угольную крошку размерами от 0,1 до 5 мм. Для дробления применяются аппараты молоткового, роторного, валкового или центробежного типа. В зависимости от скорости линии брикетирования для измельчения угля применяются дробилки с производительностью от 1 до 100 тонн угольной пыли в час.
Грануляторы
Грануляторы используются для изготовления гранул из угольной пыли. Гранулирование проводится методом прессования с использованием связующего компонента или без него. В грануляторы можно загружать угольную крошку и угольную пыль. В качестве связующего компонента в аппаратах используется бетонит или кормовая патока. За час мощные грануляторы могут переработать на гранулы диаметром от 5 до 20 мм до 1 тонны угольной пыли.
Экструдеры для брикетирования угольной пыли
В экструдерах угольная пыль превращается в гранулы без применения связующего компонента. В качестве исходного сырья в экструдерах используется угольная пыль с большим содержанием битума или лигнина. Загруженное в экструдер сырье попадает в нагревательную камеру. Под воздействием высокой температуры пыль выделяет лигнин, надежно скрепляющий частицы во время прессования. Остывшие гранулы по транспортеру подаются на упаковочный автомат. Размер угольных гранул составляет от 5 до 20 мм, форма их зависит от формовочного отверстия. Экструдеры могут выпускать гранулы цилиндрической, прямоугольной и шестиугольной формы.
Смесители угольной пыли
При производстве угольных брикетов смесители применяются для смешивания воды и порошкообразного связующего компонента и смачивания пыли со связующим составом. Некоторые модели смесителей во время замачивания угольной пыли дополнительно ее измельчают. В состав линий по брикетированию угольной пыли включают смесители двухвальной лопастной, спиральной и чашечной конструкции. В зависимости от производительности поточной линии за час работы смесители могут приготовить до 10 тонн смеси.
Прессы для брикетирования угольной пыли
В прессах смочена связующим раствором угольная пыль закладывается в формы и подвергается воздействию высокого давления. При этом сжатые поршнем кусочки угля превращаются в твердые брикеты. Промышленность выпускает валковые, ротационные и вертикально-гидравлические прессы. В зависимости от конструкции формовочного отверстия прессы изготавливают брикеты прямоугольной, квадратной и шестигранной формы. Производительность прессов может быть от 1 до 50 тонн брикетов в час.
Сушилки для угольных брикетов
В сушилках готовые брикеты избавляются от лишней влаги. Высушенные брикеты становятся тверже, перестают крошиться при транспортировке. Сушка проводится с помощью потоков воздуха от горячего водяного пара, электрических ТЭНов или инфракрасных нагревателей. За час на мощной сушилке можно высушить до 22 тонн брикетов.
Автоматы для упаковки готовой продукции
В аппаратах для упаковки брикетов готовая продукция раскладывается по полиэтиленовым или полипропиленовым мешкам. В зависимости от настройки аппарата в мешок может быть засыпано от 20 до 90 кг брикетов.
Поточные линии по производству брикетов из угольной пыли
В зависимости от условий, потребностей и финансовых возможностей заказчика оборудование для брикетирования может приобретаться как отдельными элементами, так и сразу готовой линией. Типовая линия полного цикла производства брикетов из угольной пыли включает в себя следующие элементы:
- Колесный погрузчик оснащенный экскаваторным ковшом для загрузки сырья на транспортер.
- Транспортер для загрузки сырья в бункер.
- Бункер-дозатор
- Транспортер для загрузки сырья в дробилку.
- Дробилка для измельчения исходного сырья в крошку одинакового размера.
- Транспортер для подачи измельченной угольной крошки в миксер.
- Миксер для перемешивания угольной крошки со связующим раствором.
- Транспортер для перемещения полуфабриката к прессу.
- Пресс для формирования из клейкой массы готовых брикетов.
- Горизонтальный транспортер для перемещения готовых брикетов к сушилке.
- Сушилка для удаления влаги из брикетов.
- Транспортер для перемещения брикетов из сушилки в фасовочный автомат.
- Автомат для упаковки готовых брикетов в пластиковую или полиэтиленовую тару.
При необходимости линия по производству брикетов может быть перепрофилирована с угольной пыли на опилки, торф, резаную солому или другие виды топлива.
Применение брикетов из угольной пыли
Брикеты из угольной пыли используют в качестве топлива для обогрева жилых помещений, бань, теплиц, хозяйственных построек. Брикетами можно отапливать цеха предприятий, использовать в качестве топлива для теплоэлектростанций.
К преимуществам использования угольных брикетов для отопления относится следующее:
- Брикеты удобно складировать и перевозить к месту использования.
- При перевозке брикеты не рассыпаются.
- Во время горения брикетов угольная пыль не проваливаются через колосниковую решетку.
- Топливные брикеты при сгорании выделяют много тепловой энергии.
- После сгорания брикетов образуется мало золы.
- При изготовлении брикетов используется бросовое недорогое сырье. Производство имеет высокую рентабельность.
- Брикеты небольшого размера (гранулы) можно использовать в котлах с автоматической подачей топлива в топку.
- В отличие от угля брикеты имеют более плотную структуру, поэтому они горят в 2 – 3 раза дольше.
- Температура горения брикетов ниже, чем у угля. Это способствует лучшему сохранению стенок печи.
- В отличие от дров или угля топливные брикеты не вспыхивают, а дают ровное пламя длительного горения.
К недостаткам использования угольных брикетов для отопления относится следующее:
- В отличие от других видов топлива угольные брикеты сложно поджечь в топке печи. Для этого требуется много растопки.
- Изготовленные из угольной пыли брикеты нельзя использовать в мангалах. Высокая температура пламени повредит металлические стенки мангала, а выделяющиеся во время горения ядовитые вещества испортят пищу.
