Технология прессования угольной пыли. Технология брикетирования угля, бурого угля и кокса. Связующее для угольных брикетов

Домовладельцы, обогревающие свои жилища котлами и печами на твердом топливе, хорошо знают, насколько сложно и неудобно сжигать мелкие фракции угля, а тем более угольную пыль. Часть такого топлива ссыпается в зольный отсек и попадает в отход, другая перекрывает поток воздуха из колосниковой решетки и оттого плохо горит.

Решение проблемы — спрессовать эту мелочевку в брикеты, дающие хорошее горение и выделяющие много тепла. Промышленное брикетирование угля применяется достаточно давно, но технологию прессования можно реализовать и в домашних условиях. Как это сделать – изучаем в данном материале.

Технология брикетирования каменного / бурого угля, кокса

Технологии брикетирования угля предназначены для получения товарной продукции из угольной пыли, отсева, некондиционного и некачественного угля. В качестве сырья могут использоваться черные или бурые угли, а также кокс.

Брикетирование угля является очень старой технологией, которая получила развитие с использованием двух-роликовых валковых прессов, что позволило повысить производительность и качественно улучшить экономическую привлекательность этого бизнеса.
SAHUT-CONREUR была одной из компаний, начавших производство двух-роликовых прессов в начале XX столетия. Мы находимся в северной Франции и, с начала XX века, установили более 1000 заводов по брикетированию в разных частях света, из них более 350 для брикетирования угольного отсева.

Технология брикетирования угля на роликовых прессах была разработана для выпуска брикетов из угольной мелочи, поступающей после угольных сит и мойки. Брикеты предназначены для использования в качестве топлива для частных или промышленных котельных тем же способом, что и кондиционный уголь, а также упаковываются для розничной продажи и в этом виде могут поставляються на экспорт.

В большинстве случаев процесс брикетирования угля происходит с добавлением связующего (угольный пек, нефтяной битум, смола, меласса и известь, лигносульфонат, крахмал, полимеры …). В отдельных случаях брикетирование возможно также и без связующего.

Для справки

Древесные отходы в их естественном виде отправлять в печь или котел нецелесообразно и даже бессмысленно. Их рыхлость приводит к тому, что прогорание происходит в кратчайшие сроки и сопровождается слабой теплоотдачей. Кроме того, значительная часть опилок просыпается с колосников в зольный поддон, что уменьшает КПД и повышает расход. Всех этих недостатков лишены топливные брикеты из опилок. С экономической точки зрения неразумно не использовать в собственных целях отходы, имеющиеся на даче в изобилии.

ПРЕИМУЩЕСТВА БРИКЕТИРОВАННОГО УГЛЯ

Техническое решение:

• Получение продукта одинакового размера, объема, формы и веса.
• Устранение проблемы образования пыли и брака при транспортировке.
• Заданная твердость и прочность брикета.
• Утилизация отходов в товарную продукцию

Потребительские и маркетинговые преимущества:

• Более высокая энергетическая ценность
• Более длительное горение
• Зола в виде порошка
• Меньше эмиссия CO2 и серы
• Легче упаковка, транспортировка, складирование
• Готово для автоматической подачи в топку
• Возможность упаковки для потребительского рынка
• Поставки на экспорт

БРИКЕТИРОВАНИЕ УГЛЯ БЕЗ СВЯЗУЮЩЕГО

Завод брикетирования угля без связующего состоит из следующих компонентов:

• участок сортировки и измельчения угля, если размеры угля слишком велики
• участок сушки, если влажность угля слишком высокая
• участок брикетирования на двух-роликовом прессе

Мощность завода по брикетированию угля без связующего может быть от нескольких тонн в час до приблизительно 25 т/ч.

БРИКЕТИРОВАНИЕ УГЛЯ СО СВЯЗУЮЩИМ

Завод по брикетированию угля со связующим состоит из следующих участков:

• участок сортировки и измельчения угля, если размеры угля слишком велики
• участок сушки, если влажность угля слишком высокая
• участок добавления связующего
• участок брикетирования на двух-роликовом прессе
• (опционально) участок пост-обработки (охлаждение, дозревание и сушка в зависимости от используемого связующего)

Мощность завода по выпуску брикетов из угля со связующим может быть от нескольких тонн в час до 100 т/ч для больших прессов.

Возможные связующие

• угольный пек
• нефтяной битум
• смола
• меласса и известь
• лигносульфонат
• крахмал
• полимеры и др

Конкретное связующее для угольных брикетов определяется доступностью в регионе и требованиями к конечному продукту. Оптимальные пропорции связующего и параметры готового брикета определяются при тестировании угля во Франции на пилотном .

Сфера применения

Брикеты из опилок обладают довольно широкой функциональностью. Это топливо может применяться:

• для отопления жилого дома. Брикеты из древесного сырья из-за своей компактности годятся и для каминов, и для печей, и для твердотопливных котлов;
• при протапливании бань и саун, если основной дом у вас обогревается каким-либо другим образом. Брикеты идеально соответствуют всем экологическим условиям;
• на выездах на пикники. Они являются прекрасной альтернативой углю и дровам. Причем могут похвастаться замечательным свойством: при попадании на раскаленный брикет жира, последний не воспламеняется и не чадит.

Кстати, брикеты из опилок, пожалуй, следует рекомендовать и для приготовления пищи в условиях закрытых помещений: запах гари отсутствует, а блюдо обжаривается предельно равномерно.

Тестирование сырья и связующего для угольных брикетов

Уголь в каждом конкретном месторождении имеет индивидуальные химические и физические характеристики, в каждом регионе могут быть доступны различные связующие.

Для точного определения требуемого состава и характеристик оборудования необходимо проведение предварительного тестирования материала заказчика на заводе изготовителе во Франции. Для проведения тестов заказчику необходимо отправить уголь во Францию на тестирование.

В результате тестов можно будет:

• определить требуемый состав и характеристики оборудования
• определить вид и пропорции связующего
• получить готовый брикет и определить его характеристики
• рассчитать точные экономические показатели производства

Также только при тестировании возможно определить, годится ли уголь для брикетирования без связующего и какими в этом случае будут технико-экономические показатели производства, а также качественные характеристики брикета.

Необходимое оборудование

Несмотря на относительную несложность получения топлива, кое-каким оборудованием обзавестись все же придется. Или приспособить имеющееся под новые нужды. Что потребуется:

• Измельчитель. Без него не обойтись, поскольку, чем мельче сырье, тем плотнее готовый брикет. А при изготовлении его своими руками в ход идет материал самых разных фракций. Тратиться на закупку не придется, если в вашем хозяйстве имеется устройство, рубящее растительность для ее отправки в компост. Изобретатели с умелыми руками приспосабливают под измельчитель старую стиралку активаторного типа – меняют собственно активатор ножами;
• Какая-либо емкость, где сырье будет замешиваться перед помещением в матрицу. Неплохо было бы дополнить «корыто» миниатюрной бетономешалкой или строительным миксером. В отсутствие того и другого готовьтесь к тяжелой физической работе по вымешиванию сырья;

СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ брикетирования угля со связующим и без

Брикетирование угля с использованием связующего:

• +
  Годится для любого каменного или бурого угля
• +
  Высокая производительность (до 100 т/ч)
• +
  Низкое удельное энергопотребление
• +
  Возможность получать влагозащищенные брикеты
• +
  Низкая стоимость расходных материалов
• —
  Дороже и сложнее оборудование, требуется связующее

Брикетирование угля без связующего:

• —
  Применимо только для определенных углей
• —
  Обязательна сушка
• —
  Ограниченная производительность (до 25 т/ч)
• —
  Высокое удельное энергопотребление
• —
  Высокая стоимость расходных материалов
• +
  Нет связующего, проще и дешевле оборудование

Технология брикетирование угля без связующих добавок кажется более привлекательной на первый взгляд, однако при этом в разы повышаются энергозатраты, снижается производительность и качество брикета.

После тестирования обычно становится очевидно, что брикетирование с применением связующего более оправдано экономически, даже с учетом затрат на закупку, доставку и хранение этих материалов.

Особенности производства брикетов своими руками

Оборудование, доступное для изготовления топлива в домашних условиях, не позволяет прессу давить на сырье с силой, достаточной для того, чтобы начал выделяться лигнин. Поэтому изготовить брикет без связующих веществ в кустарном производстве не получится.

Кроме того, затраты на сушильное оборудование сделают готовую продукцию нерентабельной – дешевле будет купить традиционные уголь с дровами. С другой стороны, это неудобство несколько упрощает изготовление брикетов своими руками: можно пропустить этап сушки с соблюдением ряда технологических требований. Зато появляется новая трудность: после того, как вы прогнали сырье через пресс для топливных брикетов своими руками, нужно поместить готовую продукцию на просушку. То есть обеспечить пространство под навесом в летнее время или помещение с низкой влажностью и достаточной температурой в другие сезоны.

Впрочем, производством топливных брикетов настоящие мастера топливного дела занимаются исключительно в дачный сезон – а зимой их активно расходуют.

Этапы технологического процесса брикетирования угля и кокса

Измельчение угля в молотковой дробилке

Измельчение угля необходимо для получения требуемой однородной фракции, поэтому перед сушкой или после уголь пропускают через молотковую дробилку.

Сушка угля в сушильном барабане

Сушка необходима для понижения влажности угля перед введением связующего. Степень сушки зависит от используемого связующего и технологии. Конечный продукт имеет влажность 5-10%.

Прессование измельченного угля и угольной пыли

Прессование угольной пыли и измельченной угольной фракции выполняется на двух-роликовых прессах, которые соответствуют требованиям отрасли:

• Высокая производительность
• Низкое удельное энергопотребление
• Высокая надежность

Нашим партнером является мировой лидер в производстве этого оборудования французская .

Постобработка (Дозревание) угольного брикета

В зависимости от вида угля и связующего в технологии бывает необходимо специальным образом охлаждать и выдерживать готовый брикет некоторое время в специальных бункерах, в течение которого брикет приобретает прочность.

Время выдерживания индивидуально и определяется на этапе тестирования.

В случае, если Вас интересует технология производства угольных брикетов будем рады ответить на ваши вопросы.

Выбор материала

Теплопроводная способность

Определяющим фактором качества евродров является исходное сырье для изготовления. Большинство брикетов для отопления своими руками характеризуются низкой теплоотдачей именно из-за неправильно выбранного и подготовленного материала изготовления.

Наиболее популярными в настоящее время являются отходы лесоперерабатывающей промышленности – опилки, стружка и т.д.

Деревянные брикеты для отопления

Брикеты из опилок

В отзывах о брикетах для отопления именно о древесных моделях высказывают наиболее противоречивые мнения. Это можно объяснить особенностями исходного материала изготовления. В отличие от каменноугольных брикетов для отопления, евродрова из отходов дерева имеют один существенный недостаток – впитывание влаги.

Это может привести к искусственному увеличению массы из-за повышенного содержания воды. Увы, но нормативных документов для изготовления евродров не существует. Поэтому производители чаще всего вводят внутренние стандарты, которые не всегда могут соответствовать ожиданиям покупателя. Если во время производства древесных брикетов для отопления была соблюдена технология, то продукт должен отвечать требованиям из таблицы.

Как отличить качественный продукт от сомнительного? Первый должен обладать рядом качеств:

• Равномерный обжиг поверхности или правильная форма кубов РУФ;
• Отсутствие конденсата на поверхности или разводов от воды;
• Единая форма и размеры у всех брикетов из одной партии.

Но кроме этого нужно обеспечить правильное место хранения. Для этого рекомендуется использовать отдельное помещение с нормальной вентиляцией и комнатной температурой. При организации отопления брикетами из опилок чаще всего топливо хранится в соседнем помещении.