Производство угольных брикетов

Примерно четверть всего добываемого в России угля составляет мелкая фракция. Сырье в таком виде не пользуется спросом, так как имеет достаточно низкую теплоотдачу. Кроме этого, в таком виде топливо малопригодно даже для обогрева частных домов — пыль просачивается сквозь колосники, перекрывает в дымоходах доступ кислорода, из-за чего печь быстро потухает.

Проблему позволяет решить производство брикетированного угля. Внедрение технологии также позволяет оптимизировать вопрос утилизации отходов горнодобывающего производства и получить новый вид топлива, который с успехом применяется в бытовых и промышленных целях. Достоинства угольных брикетов неоспоримы:

• удобное хранение;
• простая транспортировка;
• высокая теплоотдача по сравнению с исходным сырьем;
• легкий розжиг;
• отсутствие дыма и угарного газа при сгорании.

Теплотворная способность угольных брикетов составляет не менее 6 тыс. ккал на 1 кг. А их зольность (при использовании качественного каменноугольного сырья) не превышает 10%, а часто этот показатель намного ниже.

Виды угольных брикетов

Если еще относительно недавно основным сырьем для обогрева частных домов считались дрова, то сегодня, когда промышленность сделала большой шаг вперед, на лидерские позиции вышло утопление угольными брикетами. Это один из видов твердого топлива. Продукт получают путем прессовки мелкой фракции в бруски различных форм. Процесс изготовления происходит при высоких температурах и давлении.

В зависимости от исходного вида сырья и связующих материалов изделия подразделяются на несколько разновидностей. Также продукцию различают по форме и способам упаковки.

Для изготовления брикетов из угля используют следующие типы сырья:

• Антрацит — он считается самым качественным и, в связи с этим, является наиболее дорогим. Его теплотворная способность соответствует высоким стандартам.
• Древесный уголь — изготавливается из древесины, прошедшей переработку. По тепловым качествам уступает антрациту, но незначительно. Зато при горении не происходит выделения вредных веществ, поэтому продукт является экологически чистым. Такое топливо допускается к использованию в бытовых мангалах, барбекю и гриле.
• Бурый уголь — для его производства используются порошковые фракции, пыль и отходы производства. Вследствие этого изделие считается наиболее дешевым. Но его тепловые характеристики также являются самыми низкими из всех видов.

Кроме этого, в последнее время получили популярность брикеты из различных видов угля. Комбинированное топливо используется в металлургической промышленности (в частности, в доменных печах). К такой продукции предъявляются наиболее высокие требования к влажности, степени газопроницаемости и наличию летучих соединений при горении.

Связующим звеном при изготовлении брикетов могут служить различные компоненты:

• глина;
• сода;
• известь;
• патока;
• каменноугольная смола;
• цемент;
• жидкое стекло;
• белок.

Для обогрева бытовых помещений допускается только топливо, произведенное на основе натуральных компонентов, таких как патока и белок. В промышленности применяют и продукт, изготовленный с участием смолы или извести. Это связано с тем, что на производстве чаще всего устанавливаются специальноевентиляционное оборудование с фильтрами и системой очистки от вредных выбросов.

Форма готовых изделий зависит от технологии прессования. Встречаются цилиндры с калиброванными отверстиями, «таблетки», «подушечки» и другие.

Технология брикетирования угля

  Вне зависимости от типа сырья, используемого в производстве, процесс изготовления для различных видов изделий практически не отличается. Он состоит из следующих этапов:Измельчение (дробление на мелкую фракцию).

1. Измельчение (дробление на мелкую фракцию).
2. Смешение с водой и добавление связующего компонента.
3. Нагрев угля.
4. Прессовка.
5. Сушка и приведение к требуемой влажности (не более 18-20%).
6. Охлаждение.

Теоретически существует возможность производства брикетов без добавления связующего вещества – только смешение с водой — методом гиперпрессования. Но при этом тепловые характеристики такого продукта будут ниже. А стоимость готового изделия окажется даже выше обычной, так как для его изготовления требуется более дорогая аппаратура.

Виды оборудования для производства угольных брикетов

Технологическая линия для изготовления топлива состоит из нескольких узлов. Основные станки, используемые в серийном производстве — электромеханические и автоматические прессы и экструдеры. Кроме этого потребуются дополнительное оборудование на подготовительном и конечном этапе производства.

• Валковый пресс — это аппарат, который брикетируют загружаемую в него угольную пыль между вращающимися металлическими валами. Их поверхность состоит из ячеек различной формы, в которых исходное сырье вместе со связующим веществом прессуется, образуя готовое изделие различной формы. Популярностью пользуются серийные модели YQ и ZZMX.

• Экструдер — мощная машина, применяемая для брикетирования мелкой угольной фракции. Аппарат используют для переработки отходов горнодобывающего и металлургического производства. Его применение позволяет получить современное топливо с высокими теплоэнергетическими качествами. Пользуются спросом модели серии MBJ, TF, 6ST, X5LX.

• Конвейерная, ленточная или вертикальная сушилка. Оборудование используется на конечном этапе производства и предназначено для быстрого удаления излишков влаги из готовой продукции. Это позволяет существенно сократить время на изготовление брикетов по сравнению с сушкой в естественных условиях. Выбор типа и модели станка зависит от характера и объема производства.

• Дробилки для угля. Оборудование применяют на начальном этапе при подготовке сырья. Необходимо измельчить фракцию для смешивания со связующим веществом, чтобы получить прочный брикет с необходимыми топливными качествами. Станки бывают вертикальными, молотковыми и комбинированными. Для измельчения древесного угля требуется специальное оборудование, например дробилка HSJX-DG50 или HSDG-650.

• Смеситель — вспомогательный механизм, используемый на стадии подготовки сырья. С помощью этих электромеханических машин сухую измельченную фракцию угля смешивают со связующим компонентом. Наибольшим спросом пользуются 2-вальные лопастные станки серии YKM, чашечные (бегунковые) модели ZKWM и спиральный смеситель HSJX-JM02.

• Линии для производства брикетов. Автоматизация производственных процессов позволяет повысить рентабельность производства. При объединении в единую цепь нескольких машин и вспомогательных конвейеров, выпуск продукции можно организовать как непрерывный цикл. В зависимости от специфики производства, они могут быть оборудованы линиями для брикетирования пыли из древесного или каменного угля.

• Прессы для брикетирования угольной пыли. С помощью этого оборудования удается уменьшить отходы производства. Мелкодисперсные частицы и порошок, остающийся после основного производства, формируют в плотные брикеты при помощи мощных электрогидравлических машин.

• Гранулятор угольной пыли. Часто мелкодисперсные частицы, остающиеся после переработки, расценивают как отходы. Но с помощью современного промышленного оборудования из аморфной массы или порошка получают гранулы, которые могут быть использваны в качестве пеллет для тепловых котлов. Для придания сырью плотности используется специальные связующие компоненты. Угольные гранулы пользуются спросом, так как этот энергоноситель обладает хорошими тепловыми качествами и удобен в транспортировке.

• Упаковочная машина. Хотя брикеты можно продавать и отвалом, но для привлечения покупателей лучше организовать поставку продукции фиксированным весом. Выбор модели зависит от необходимых объемов производства. Пользуются популярностью упаковочные машины SD-25M и DCS-A50.

Количество узлов в линии зависит от особенностей производства, используемого исходного сырья. На предприятии может использоваться как уже готовая угольная пыль, так и кусковой уголь. В этом случае не обойтись без установок для дробления и просеивания.

Применение угольных брикетов                           

Современный вид топлива с высокими теплоэнергетическими характеристиками возможно использовать в любой области. Брикетированный уголь применяют в химической, металлургической, горнодобывающих отраслях, на электростанциях. При наличии отопительного оборудования, работающего на твердых видах топлива его используют в центральных котельных ЖКХ и для обогрева частных домов.

Однако, следует помнить, что продукцию из каменного угля недопустимо использовать в пищевом производстве и в быту для приготовления еды на мангале, гриле и барбекю. Во-первых, такие плиты не рассчитаны на температуру, выделяемую угольными брикетами, вследствие чего оборудование может выйти из строя. Во-вторых, летучие вещества, выделяемые при горении, могут при контакте дыма с продуктами питания образовывать вредные соединения.

Для грилей и мангалов, стационарных и походных плит используют специальные древесно-угольные брикеты. Их применение в кафе и ресторанах сегодня становится все более востребованным. Они безопасны, экономичны и экологичны.

Также становится популярным использование прессованного древесного угля для отопления загородных домов, коттеджей. Их используют как для каминов, так и для твердотопливных печей и котлов.