Способ брикетирования углеродсодержащей фракции золы уноса электростанций Советский патент 1985 года по МПК C10L5/48 

Изобретение относится к брикетированию тонкодисперсной ококсованной углеродсодержащей фракции золы уноса электростанций, полученной после обогащения, с использованием брикетов в качестве бытового топлива и может быть использовано в топливной промышленности. Зола уноса крупностью О - 0,2 мм претерпевает температурные изменения в топках котлов при 1200-1500с -и предоставляет собой зерна ококсованного угля и сростков. После обогащения золы уноса получают минеральную часть, используемую как добавку к цементам с целью сокращения их расхода и в качестве пластификатора бетонов, и углеродсодержащую фракцию. Углеродсодержащая фракция являет ся отходом. Из-за отсутствия в ней летучих веществ она на находит применения. Зольность этого материала составляет 35-40% (зольность добываемого угля), Химический состав золы уноса зависит от характера сжигаемых углей. Химический состав углеродсодержащей фракции, полученной после обогащения золы уноса, приведен в табл, 1. Гранулометрический состав золы уноса зависит, главным образом, от качества и состояния котлов, в кото рых сжигается уголь, характерна и скорости топочных газов. Гранулометрический состав.золы приведен в табл. 2. В связи с тем, что зерна углерод содержащей фракции имеют остекленну ококсованную оболочку связь между н ми и связующим веществом непрочная, поэтому брикетирование этого матери ла в естественном виде непозвожно. В табл. 3. приведены данные опыт ного брикетирования углеродсодержащ фракции в естественном виде. Пример, Полученную после обогащения углеродсодержащую фракци смешивают со связующим веществом нефтяным битумом, расплавленным и подогретым до 19р°С в количестве 15% Углеродсодержащую фракцию и нефт ной битум смещанные до однородной массы (шихта), истирают в дисковом истирателе и загружают в приемную камеру вальцового пресса. Вращая вальцы навстречу друг другу, формируют брикеты в ячейках на цилиндрической поверхности вальцов при давлении 50-70 кг/см. Истирание полученной смеси до степени измельчения О,1 мм дает возМожность разрушить коксовую оболочку углеродсодержащей фракции, улучшить адсорбирование связующего вещества и получить однородную шихту. В табл. 4 и 5 показано влияние степени измельчения углеродсодержащей фракции на прочность брикетов, причем в первом случае брикетируют при давлении 50 кг/см, а во .втором при 70 кг/см . Данные табл. 4 показывают, что оптимальным временем истирания углеродсодержащей фракции является 60 с. При истирании свьште 60 с, вследствие увеличения суммарной поверхности зерен углеродсодержащей фракции, вызванной ее переизмельчением, прочность брикетов при равных условиях снижается. Данные табл. 5 показьшают, что при давлении 70 кг/см можно получить брикеты несколько большей прочности, чем при давлении 50 кг/см. В табл. 6 приведены данные, полученные при давлении прессования 50 - 180 кг/см, времени истирания 60 с & степени истирания 0,1 мм. , Из табл. 6 видно, что оптимальным является давление 50-70 кг/см. Брикеты вьщерживают требования потребителей по прочности 10-12 кг/см. Брикеты, изготовленные при более высоком давлении, менее прочны, сопротивление сжатию не превьппает 5 кг/см (опыты 1-3). Брикетирование производилось с пред рительным истиранием до крупности 0,1 мм. При давлении менее 50 кг/см брикеты не прочные и рассыпаются при Нажатии рукой; эУого давления недостаточно для проявления молекулярных связей частиц. Давление выше 70 кг/см приводит также к снижению прочности брикетов. Это объясняется появлением больших сил упругости, которые после снятия давления вызьшают образование в брикетах трещин, нарушакйцих их прочностьТак, например, при давлении 80 кг/см брикеты, изготовленные в те же условиях, что и брикеты при 311570 давлениях 50 и 70 кг/см, выдерживают меньшее сопротивление сжатию, Таким образом, давление прессования 50-70 кг/см обеспечивает получение качественных брикетов. Это дав- 5 ление создает пористость брикетов, необходимую для их эффективного горения. Расход связующего принимался 15-18%, что определялось развитой iповерхностью углёродсодержащей фрак- Оции (более 3000 ) и необходимостью снабжения шихты летучими веществами, необходимь1ми для загорания топлива.По данным Всесоюзного теплотех- 15 нического института содержание в 8.4 топлизе летучих веществ должно составлять 10-16%. Предлагаемый сЬособ создает возможность полностью использовать золу уноса электростайций: минеральную часть - для стройиндустрии, углероц-v содержащую фракцию - для получения печного, бытового топлива. Добавка органического беззольного связующего с вьюоким содержанием летучих веществ снижает зольность полученного кускового топлива до 31-33%, обеспечивает содержание летучих веществ 14-16% и пористость 25-30%. Теплота сгорания топлива повышается до 850 ккал/кг. Та блица 1

Таблица 4

СПОСОБ БРИКЕТИРОВАНИЯ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕЙ ФРАКЦИИ ЗОЛЫ УНОСА ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, включакщий смешение углеродсодержащей фракции золы со связующим, истирание полученной смеси до Степени измельчения О,1 мм и формование при давлении 50-70 «г/см.

Среднее значение

14,4 700,09

85,6

11,7

50

° Состав шихты, %

Опыт

Битум

150

11

89

150

9 4

91 96 180

8 Таблица

1157048

Таблица б

5,0Водержали в во-

де 5 сут

3,7То же

3,0В воде рассыпаются

10

1157048

Продолжение табл.6