СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ КАМЕННОУГОЛЬНЫХ ФУСОВ Российский патент 2009 года по МПК C10L5/08 

Изобретение относится к области переработки отходов коксохимического производства, а именно к способам брикетирования каменноугольных фусов, угольных шламов и мелких классов угля. Полученные брикеты могут быть использованы в качестве топлива для сжигания в бытовых и промышленных топках, а также для коксования в коксохимической и металлургической промышленности.

Известен способ получения угольных брикетов (Патент РФ 2059690, опубл. 10.05.1996). В соответствии с этим способом угольную мелочь или шлам перемешивают с раствором производного щелочной соли сульфокислоты, прессуют смесь в брикеты, сушат брикеты с последующим нанесением на поверхность брикетов углеводородосодержащего водостойкого покрытия.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, являются применение связующего, прессование и нанесение влагостойкого покрытия, что усложняет технологию брикетирования и увеличивает себестоимость брикетов.

Известен также способ брикетирования каменных углей (патент РФ №2233864, опубл. 10.08.2004). В соответствии с этим способом угольные шламы отстойников угольных шахт и углеобогатительных фабрик подвергают прессованию, сушке и охлаждению, после чего на внешнюю поверхность брикетов наносят защитное покрытие.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, является наличие большого количества технологических процессов (прессование, сушка, охлаждение), что увеличивает себестоимость брикетов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения топливных брикетов (Патент РФ №2227803, МПК 7 C10L 5/10, C10L 5/12, опубл. 27.04.2004). В соответствии с этим способом угольные шламы и угольную мелочь смешивают со связующим материалом из цемента с известью, брикетируют и проводят термическую обработку при температуре 120-150°С.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа, относятся: а) использование связующего, что приводит к увеличению себестоимости брикетов; б) термическая обработка при температуре 120-150°С, которая не способствует увеличению механической прочности брикетов, а только удаляет из них влагу.

Задачей изобретения является разработка простого и дешевого способа брикетирования каменноугольных фусов.

Технический результат - снижение себестоимости, увеличение механической прочности брикетов.

Указанная задача достигается тем, что в способе брикетирования каменноугольных фусов, включающем загрузку фусов в формы, брикетирование и последующую термическую обработку, согласно изобретению брикетирование осуществляют без связующего, а термическую обработку проводят при температуре 330-390°С в течение 120-40 минут, при этом используют тепло уходящих дымовых газов.

Изобретение поясняется чертежом, где показана технологическая схема брикетирования каменноугольных фусов.

Установка, при помощи которой реализуют заявляемый способ, содержит формы 1, транспортер 2 и печь 3 для проведения процесса брикетирования.

Заявляемый способ брикетирования каменноугольных фусов осуществляют следующим образом.

Твердые и вязкотекучие отходы коксохимического производства - каменноугольные фусы (далее фусы) загружают в формы 1 транспортера 2 и подают в печь 3, где подвергают термической обработке. Брикетирование осуществляют при температуре 330-390°С, время пребывания фусов в печи 120-40 минут. С повышением температуры обработки брикетов уменьшается время их пребывания в печи (при температуре 330°С время пребывания в печи 120 минут, при температуре 390°С - 40 минут), а значит, снижается себестоимость, но при этом происходит снижение прочностных характеристик. Диапазон рекомендуемых температур и времени пребывания в печи выбран на основе экспериментальных исследований на основе минимальных приведенных затрат и достаточной прочности, предъявляемых для топливных брикетов.

Скорость движения транспортера 2 определяют по времени пребывания и по температуре фусов в печи 3. Обычно длина транспортера L задана или рассчитана по проекту. Кроме того, известна температура дымовых газов, отправляемых в печь для брикетирования (около 350°С).

По температуре дымовых газов определяют время τ пребывания фусов в печи (т.к. (где σ - прочность, t - температура), а скорость движения транспортера определяют по зависимости L

,

где ω - скорость движения транспортера;

L - длина транспортера;

τ - время пребывания фусов в печи.

В печь 3 подают дымовые газы с выхода коксового производства, а затем подают формы с брикетами. Перед подачей форм с брикетами в печь печь прогревают дымовыми газами до температуры дымовых газов. В настоящее время дымовые газы после коксовых батарей с температурой около 350°С выбрасываются в атмосферу через трубу. Использование дымовых газов в заявляемом способе позволяет утилизировать теплоту, выбрасываемую сегодня в атмосферу. На выходе транспортера выгружают готовые брикеты.

Пример конкретного применения способа.

В таблице приведены результаты испытаний образцов угольно-коксовых брикетов, полученных по заявляемому способу при термической обработке в муфельной печи в лабораторных условиях.

№ пробыТемпература процесса, °СВремя процесса, минЗольность, %Летучие, %Летучие (без золы), %Мех. прочность, кгМех. проч. после 24 ч в воде, кг11803006,119,1-19,620,3-20,914-19 22402556,016,3-16,417,3-17,423,48,232801705,812,813,620 43301206,110,711,414,75 5350806,210,711,416,95,86390406,311,712,513 7450306,48,7-8,89,3-9,411 8495307,07,1-7,47,6-7,98,2 

Использование предложенного способа брикетирования каменноугольных фусов позволяет достичь упрощения технологии брикетирования за счет исключения операции перемешивания фусов со связующим, использования тепла уходящих дымовых газов и, как следствие, уменьшить себестоимость топливных брикетов.

Изобретение может быть использовано для переработки отходов коксохимического производства. Каменноугольные фусы загружают в формы 1 транспортера 2 и подают в печь 3, где подвергают термической обработке. Брикетирование осуществляют без связующего, а термическую обработку проводят при температуре 330-390°С в течение 120-40 минут. Изобретение позволяет снизить себестоимость и увеличить механическую прочность брикетов. 1 табл., 1 ил.

Способ брикетирования каменноугольных фусов, включающий загрузку фусов в формы и последующую термическую обработку, отличающийся тем, что брикетирование осуществляют без связующего, а термическую обработку проводят при температуре 330-390°С в течение 120-40 мин.