Технология брикетирования полезных ископаемых. Технологическая оценка сырья. Подготовка углей. Подготовка связующих

ТЕХНОЛОГИЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Брикетная фабрика — это современный высокомеханизированный промышленный комплекс, включающий в себя технологические звенья по приему, дроблению, классификации, сушке и дозировке полезных ископаемых и связующих веществ; смешению и прессованию брикетируемых материалов; охлаждению, погрузке и складированию готовых брикетов.

ТЕХНОЛОГИЯ БРИКЕТИРОВАНИЯ КАМЕННЫХ УГЛЕЙ И АНТРАЦИТОВ

Организация технологии брикетирования каменных углей и антрацитов зависит от требований потребителей к брикетам. Качественные каменноугольные (антрацитовые) брикеты должны соответствовать следующим технологическим показателям: масса — 75—85 г, механическая прочность на сбрасывание — не ниже 85%, содержание мелочи (куски менее 25 мм) — не более 10%, влагопоглощение — не выше 4%, выход летучих веществ — не более 10%, теплота сгорания — 34 000—35 000 кДж/кг. Зольность брикетов устанавливается в зависимости от качества поступающего сырья и условий их переработки.

Наиболее целесообразно для брикетирования использовать обогащенную угольную мелочь и антрацитовый штыб. Технологическая оценка сырья производится по брикетирующей способности. Она определяется по минимальному расходу связующего, необходимого для получения механически прочных брикетов.

Подготовка углей

В подготовительном комплексе выполняется операция по шихтовке углей разных марок и шахтогрупп. Цель ее — усреднение углей и повышение термической устойчивости брикетов (если связующее обладает низкой спекаемостью).

Крупность угля определяет уплотняемость брикетов. Правильный выбор гранулометрического состава способствует высокой прочности брикетов при минимальном расходе связующего. Оптимальный ситовый состав для углей крупностью 6 мм должен отвечать следующему соотношению классов: более 6 мм — 2—3%, 3—6 мм — 28—30%, 1—3 мм — 30—32% и 0—1 мм — 38—42%. Для углей крупностью 0—3 мм содержание класса более 3 мм должно составлять 5—10%, 1—3 мм — 45—50% и 0—1 мм — 40—45%.

Большое содержание угольных зерен крупнее 6 мм вызывает образование крупных пор в структуре брикета и приводит к увеличению расхода связующего. Кроме того, такие частицы под воздействием высоких давлений прессования подвержены сравнительно легкому растрескиванию с образованием поверхностей, непокрытых связующим.

Для подготовки угля его классифицируют на грохотах с последующим дроблением надрешетного продукта. В качестве классифицирующих аппаратов используют вибрационные и резонансные грохоты. В случае разделения влажных углей по крупности 3 мм грохоты оборудуют ситами с электрообогревом. При рассортировке такой материал следует смешивать с сухим углем. Возможна его предварительная подсушка, или вдувание в дробилку горячих газов. Для дробления угля используют, как правило, быстроходные молотковые дробилки.

Подготовка угля по крупности в случае общего обогатительно-брикетного комплекса включается в технологию обогащения.

Для подготовки угля его классифицируют на грохотах с последующим дроблением надрешетного продукта. В качестве классифицирующих аппаратов используют вибрационные и резонансные грохоты. В случае разделения влажных углей по крупности 3 мм грохоты оборудуют ситами с электрообогревом. При рассортировке такой материал следует смешивать с сухим углем. Возможна его предварительная подсушка, или вдувание в дробилку горячих газов. Для дробления угля используют, как правило, быстроходные молотковые дробилки.

Обезвоживание и нагрев угля являются обязательным технологическим этапом его подготовки. Он осуществляется с помощью термической сушки. Сушка позволяет удалить с поверхности влажного угля гидратную пленку и нагреть уголь, улучшить смачиваемость его связующим, обеспечить прочную внутреннюю связь угольных частиц в брикете. Оптимальным содержанием влаги после сушки считается 2—3%. Остаточная влага,концентрируясь в порах и трещинах угля, позволяет предотвратить диффузионное проникновение в них низковязкого связующего. Она не оказывает вредного влияния на процесс сцепления угля и связующего. В результате сушки уголь одновременно нагревается до 60—80° С. Нагрев благоприятствует тонкослоевому распределению связующего на угольной поверхности.

Сушка угля осуществляется в трубах-сушилках, барабанных сушилках или сушилках «кипящего слоя». Как показала практика, для брикетирования каменных углей и антрацитов наиболее эффективна труба-сушилка. Она отличается высокой производительностью по испаренной влаге, интенсивностью сушки и быстрым нагревом угля. Одновременно труба-сушилка может обеспечивать пневмотранспорт сухого материала к месту смешения его со связующим. Это сохраняет высокую температуру угля, исключает возможность проникновения в производственные помещения пыли. В трубе-сушилке осуществляется контрольная сепарация по верхнему пределу крупности, исключающая присутствие в угле избыточных зерен.