Технология брикетирования полезных ископаемых. Технологическая оценка сырья. Подготовка углей. Подготовка связующих, страница 8

Термическую обработку брикетов ведут с помощью твердого и газового теплоносителей. В результате воздействия на брикет высоконагретых газов связующее и частично уголь окисляются. Окисление идет в газовом потоке, содержащем кислород. Процесс делится на три этапа: нагревание брикетов до 350—370° С течение 40 мин; окисление их при этой температуре в течение—1,5 ч и охлаждение за 30—40 мин. Окисление сопровождается выделением тепла. Излишнее тепло отводится с газами за счет циркуляции и охлаждения водой. Последняя также способствует образованию водяных паров, снижающих содержание кислорода в газах окисления и предотвращающих горение брикетов. Термическую обработку брикетов ведут в туннельных или кольцевых печах. Брикет продвигается в туннельной печи либо в вагонетках, либо на ребристой стальной ленте типа гусеничной цепи.

Если используется твердый теплоноситель, например песок, то технология получения бездымных брикетов осуществляет» следующим образом. Песок, пройдя нагреватель, приобретав температуру 700° С. Горячий песок совместно с брикетами в сотношении 4:1 подается в шахтную печь. Время пребывания брикетов в среде нагретого песка составляет 1 —1,5 ч. После завершения термообработки вся песчано-брикетная масса с температурой 400—500° С выгружается на колосниковый грохот. На  нем песок отделяется от брикетов и пневмотранспортером направляется в циклоны, из которого песок вновь поступает нагреватель. Дымовые газы, пройдя систему сухого и мокро пылеулавливания, выбрасываются в атмосферу.

В результате термообработки брикеты имеют массу пример на 20% ниже, чем масса исходного сырья. Доля влаги в нем не превышает 1%, плотность составляет 1650—1700 кг/м3 при пористости 20—30%. Теплотворная способность повышается 35—36 кДж/кг.

Частичное брикетирование угольной шихты перед коксованием является одним из эффективных современных методов интенсификации коксового производства. Угольная масса в виде брикетов изменяет объем шихты, находящейся в коксовой бaтарее. В результате на стадии пластического состояния брикеты вспучиваются. При превращении их в кокс наблюдается усадка Кроме того, увеличение объема брикетов вызывает существенное уплотнение всей шихты, что в свою очередь улучшает качество кокса. Этот метод благоприятствует повышению производительности коксовых печей, а также вовлечению в коксовые ресурсы слабоспекающихся углей. Приготовление брикетов осуществляется по обычной технологии брикетирования каменных углей связующими на вальцовых прессах.

Одним из важнейших факторов, влияющих на процесс брекетирования и последующее коксование брикетов — правильный выбор связующего, которое определяет не только механическую прочность брикетов, но и их способность коксоваться. Спекаемость связующих для этого процесса является одной из главных характеристик. Несмотря на большой выход летучих веществ связующих, они оказывают существенное влияние на коксованиe. Во-первых, связующее способствует лучшему вспучиванию брикетов, вызывая увеличение их объема в 1,2—1,5 раза. По этой причине происходит уплотнение угольной загрузки в коксовой печи и улучшается ее спекание. Во-вторых, связующее способствует механическому упрочению брикетов, что также положительно влияет на коксование. В качестве связующих рекомендуется использовать нефтесвязующие, каменноугольный пек, каменноугольную и сланцевую смолу и углемасляный пек.

На коксование частично брикетированной угольной шихты существенно влияет крупность угольных зерен, из которых получены брикеты. Со снижением верхнего предела крупности до 1,5 мм прочность брикетов возрастает. При достижении максимальной крупности угля 1 мм она резко падает. Эти изменения связаны со значительным увеличением удельной поверхности классе 0—1 мм и нехваткой связующих для ее покрытия.

С ростом давления прессования происходят уплотнение и упрочнение структуры брикетов, положительно влияющих на спекание угля. Оптимальным считается давление прессования 2О МПа. При более низких давлениях качество брикетов неудовлетворительное. Частично брикетирование угольной шихты перед коксованием позволяет изготавливать брикеты при расходах связующего 5—6%.