1404
.pdfГлава I
БРИКЕТИРОВАНИЕ БУРЫХ УГЛЕЙ
§ 1. Общие сведения
Брикетированию подвергаются молодые (землистые) бурые угли.
Эти угли характеризуются следующими показателями: содер жание влаги рабочей до 60%, выход летучих веществ до 65—67%, содержание углерода в органической массе до 68— 70%. Угли механически не прочны — при хранении об разуют большое количество мелочи. Сжигание их в кус ковом виде в бытовых и промышленных топках, обо рудованных колосниковыми решетками, — нерациональ но, из-за больших потерь угольной мелочи с провалом
иуносом.
ВСССР имеются круп ные месторождения моло
дых бурых углей — Южно- |
|
|
|||
Уральское |
и |
Украинское. |
|
|
|
Угли |
этих |
месторождений |
|
|
|
брикетируются на фабриках |
|
|
|||
Байдаковской, |
Юрковской, |
|
|
||
Семеновской, |
Кумертауской, |
|
|
||
Коростышевской. Получае |
|
|
|||
мые |
брикеты |
обладают до |
|
|
|
статочной |
|
механической |
|
|
|
прочностью, водо- и термо |
|
|
|||
устойчивостью. Они исполь |
Рис. 115. Технологические |
схемы произ |
|||
зуются в основном в качест |
водства буроугольных |
брикетов: |
|||
ве бытового топлива. |
брикеты |
— технологические |
|||
|
|
|
|
а — энергетические брикеты; б |
|
В |
ГДР |
|
буроугольные |
|
|
брикеты используют для технологических целей — из них получают буроугольный кокс и химические продукты.
Технологическая схема производства энергетических буро угольных брикетов (рис. 115, а) почти унифицирована, лишь па раметры отдельных операций технологического процесса выбира ют в зависимости от характеристик брикетируемого угля.
Несколько видоизменена схема производства технологических брикетов (для полукоксования и коксования) (рис. 115,6).
На брикетных фабриках для производства энергетических буроугольных брикетов рядовой уголь дробится, с поверочным
грохочением, до крупности <6 мм и сушится до остаточной вла>К; ности 16—20%. Сушонка охлаждается до температуры 40—50° С и подвергается прессованию. Горячие брикеты охлаждаются и по ступают на склад или отгружаются потребителю. Сушка угля чаще всего производится в паровых трубчатых сушилках, а прес сование — в штемпельных прессах.
На брикетных фабриках для производства технологических брикетов уголь, дробленный до крупности <6(3) мм, сушится я газовых сушилка* и дополнительно измельчается до крупности
<1,5(1) мм. |
Сушонка |
после охлаждения прессуется, чаще всего, |
в кольцевых |
прессах, |
а в последнее время — в модернизирован |
ных штемпельных прессах с повышенным давлением прессования. Вместо газовых сушилок применяют также двухступенчатую суш ку угля в паровых сушилках.
§ 2. Дробление угля
Рядовой уголь поступает на брикетную фабрику в железнодо рожных вагонах. Разгрузка угля из вагонов производится в бун кера или на склад фабрики.
Бункера должны обеспечивать прием угля в соответствии с нормой времени на разгрузку железнодорожных составов и режи мом работы брикетной фабрики. С учетом этих требований опре деляется длина фронта разгрузки угля, емкость бункеров и произ водительность разгрузочных механизмов. Бункера обычно выпол няют из бетона или железобетона, подземного или надземного типов. Над бункерами устанавливают металлические решетки, исключающие возможность попадания в бункер крупных смерз шихся кусков угля в зимнее время.
Из бункеров уголь питателями подается на сборные конвей еры, транспортирующие его в дробильно-сортировочное отделение брикетной 'фабрики.
Применяются различные схемы дробления и грохочения угля (рис. 116), в зависимости от его свойств и производительности брикетной фабрики, с учетом требований технологии и экономики.
В последнее время наибольшее распространение получают схе
мы с двухстадиальным дроблением угля в замкнутом |
цикле, с |
|
возвратом класса > 6 мм на первую стадию |
грохочения |
или вто |
рую стадию дробления. При дроблении угля |
в замкнутом цикле |
получается более равномерный продукт, если в схеме предусмот рено поверочное грохочение. Используют и другие варианты схем для дробления и грохочения угля.
Для первичного грохочения молодых, высоковлажных бурых углей наибольшее применение получили валковые самоочищаю щиеся грохоты.
В а л к о в ы й г р о х о т для грохочения крупных классов угля состоит из ряда параллельно расположенных на раме валков с насаженными на них дисками, вращающимися в направлении
Рис. 116. Схемы дробления и грохочения угля:
Q—две стадии дробления и три грохочения; б и |
в — одна стадия |
дробления |
и грохочения; |
г — двухстаднальное дробление и грохо |
|
чение; д — трехстадиальное дробление |
и грохочение; 1 — валковый грохст |
для крупных |
классов угля; 2 — зубчатая двухвалковая |
||
дробилка; 3, 4 — качающиеся |
грохоты; |
5 — молотковая |
дробилка; |
6 — валковый |
грохот длямелкпх классов угля. |
сэ
со
движения угля. Вращение валков производится цепной или зуб
чатой конической шестеренной передачей. |
Формы |
дисков |
могут |
|
быть круглыми или в виде сферических треугольников. |
имеет |
|||
В а л к о в ы й |
г р о х о т для грохочения |
мелкого |
угля |
|
диски круглой |
или эллиптической формы |
(рис. 117). |
|
Рис. 117. Валковый |
грохот для грохочения мелкого угля: |
1 — рама |
грохота; 2 — валки; 3 — привод |
Грохоты выпускаются с числом валков от 12 до 64, с макси
мальной полезной поверхностью грохочения 10—12 м2, |
скорость |
вращения валков — 90—100 об/мин. Максимальная |
удельная |
производительность при расстоянии между валками 6 мм состав ляет 15—20 т/м2-ч. Мощность приводного двигателя — 7—75 квт\ общий вес грохота от 6,5 до 20 т.
Для очистки валков от налипающего на них влажного угля применяются различные очистные устройства (рис. 118), изготов ляемые из латуни или мягких сталей.
Для вторичного грохочения углей применяют вибрационные и быстроходные качающиеся грохоты.
Для крупного дробления угля применяют одно- и двухвалко
вые зубчатые дробилки. |
д р о б и л к а |
(рис. |
119) |
со |
О д н о в а л к о в а я з у б ч а т а я |
||||
стоит из зубчатого валка и щеки, выполненной в виде |
колосни |
|||
ковой решетки, смонтированной на |
станине. Валок |
собирается |
из |
сегментов, с зубьями из марганцовистой стали, укрепляемых на двух боковых дисках, насаженных на вращающийся вал.
Привод валка осуществляется от электродвигателя через ре менную и зубчатую передачи.
Дробимый уголь поступает в пространство между колоснико
вой решеткой и вращающимся против часовой |
|
|
|||||
стрелки |
валком. Захваченные зубьями |
валка |
|
|
|||
крупные куски угля придавливаются к решет |
|
|
|||||
ке и раскалываются или раздавливаются. |
|
|
|||||
Д в у х в а л к о в а я |
з у б ч а т а я |
д р о |
|
|
|||
б и л к а |
(рис. 120) состоит из двух зубчатых |
|
|
||||
дробящих валков. Вал одного из валков вра |
|
|
|||||
щается в скользящих подшипниках и поэтому |
|
|
|||||
перемещается |
в горизонтальном |
направлении |
|
|
|||
при попадании |
между |
валками |
какого-либо |
|
|
||
твердого |
постороннего предмета. Скользящие |
|
|
||||
подшипники опираются на пружины, воспри |
|
|
|||||
нимающие нагрузку, возникающую на валке в |
|
|
|||||
процессе |
дробления, и |
удерживающие |
валок |
|
|
||
в крайнем, прижатом |
к упору |
положении. |
|
|
|||
Скользящий и неподвижный подшипники ук |
|
|
|||||
реплены на станине. |
|
|
|
|
|
||
Валки приводятся во встречное вращение |
|
|
|||||
электродвигателем через ременную и зубча |
|
|
|||||
тую передачи, а также зубчатые колеса, наса |
Рис. 118. |
Очистные |
|||||
женные на валы зубчатых валков. Валки, вра |
устройства |
валко |
|||||
щаясь навстречу друг |
другу, |
захватывают |
вых грохотов |
уголь и раскалывают его зубьями.
В зависимости от необходимой крупности дробления угля при меняют тихоходные (до 50 оборотов в минуту) или быстроходные (до 150 оборотов в минуту) валковые дробилки.
Производительность валковой дробилки определяют по сле дующей формуле:
Q = (1800 — 2160) vBd\iр, т/ч9
где v — окружная скорость валков, м/сек; В — ширина валков, м\
d — ширина выпускной щели, м\
р— коэффициент разрыхления материала;
р— плотность материала, г/смъ.
Зубчатые валковые дробилки, установленные на различных брикетных фабриках, имеют производительность 70—400 г/ч, они рассчитаны на дробление рядового угля крупностью 0—300 мм до <80 мм, при скорости вращения валков 100—150 об/мин.
Для мелкого дробления угля применяют молотковые дробилки.
Доизмельчение сушоики производят в размольных |
вентиляторах. |
О д н о р о т о р н а я м о л о т к о в а я д р о б и л к а |
(рис. 121) |
состоит из рабочего вращающегося в подшипниках вала и ротора.
Рис. 121. Молотковая дробилка:
/ — рабочий вал; 2 — подшипники; 3 — ротор; 4 — диски; 5 — мо; 6 — броневая плита
со
Ротор представляет собой сборную конструкцию дисков, к кото рым подвешены молотки. Последние шарнирно укрепляются на стержнях в кольцевых пазах между дисками. В верхней части дробилки — в зоне дробления установлены массивные броневые плиты.
Дробимый уголь попадает на вращающиеся с большой ско ростью молотки, ударным действием которых он отбрасывается на броневые плиты корпуса дробилки и разбивается. Многократно повторяющиеся удары молотков измельчают уголь до необходи мой крупности. Разгрузка его из дробилки происходит через от верстия колосниковой решетки, установленной в нижней части корпуса дробилки. При дроблении высоковлажных бурых углей молотковые дробилки работают без колосниковой решетки.
Производительность молотковой дробилки определяют по сле дующей формуле:
где у — коэффициент, характеризующий |
конструктивные особен |
ности дробилки и твердость угля |
{у = 0,12—0,22); |
L — длина ротора, м; |
вращения молотков, м; |
d — диаметр наружной окружности |
п — скорость вращения ротора, об/мин; i — степень измельчения.
Производительность молотковых дробилок на брикетных фаб риках при роторе d = 375—1450 мм и L = 200—1300 мм составляет 75—250 т/ч.
§ 3. Сушка угля
Сушка угля производится в паровых сушилках — барабанных трубчатых и тарельчатых и в газовых трубах-сушилках.
Паровые барабанные |
трубчатые |
сушилки |
|
Б а р а б а н н а я т р у б ч а т а я |
с у ш и л к а |
(рис. |
122) состоит |
из сварного или клепаного барабана 1 с торцовыми |
днищами 2, |
в которые ввальцованы сушильные трубки 3, куда вводится су шимый уголь. Барабан установлен с наклоном 8—10° в сторону движения угля. Осью вращения барабана является паровая тру ба 4, концы которой связаны с пустотелыми цапфами 5, вращаю щимися в подшипниках 6.
Подача пара в барабан осуществляется через паропровод 7 и переднюю (левую) цапфу в паровую трубу, откуда пар через отверстия в трубе попадает в полость барабана между трубками, обогревая их.
Для отвода конденсата на разгрузочной стороне барабана
Lar |
/ r |
K“ |
a°TS |
’ ЧеРез К0Т0Рые конденсат выходит в сбор |
ню |
заднюю |
^nnflRv^3HbIMA трубками 9 подается через пустоте- |
||
У Гшш.ммй |
!"Р |
ую) дапФу в конденсатопровод 10 |
||
ствоУ// |
суши^кИЛЬппИЗ бункера поступает в загрузочное устрон- |
|||
углем суш ильны у |
тп^ * 133^ 34611*0 6 для равномеРного заполнения |
|||
У |
У |
х трубок. В трубки вместе с углем поступает воз- |
Рис. 123. Спиральные вставки в сушильные трубки
дух для отвода испаряющейся из угля влаги. Для перемешивания угля в трубках и регулирования скорости его движения в них монтируются спиральные вставки с различным шагом витков спи рали и направлением винтовой линии.
Подсушенный уголь, проходя через трубки, попадает в раз грузочную камеру 12, предназначенную для сбора сушонки и обес печения отсоса паро-воздушной смеси из сушильных трубок и са мого разгрузочного устройства. В местах прилегания камеры к барабану крепится уплотняющий диск. Верхняя часть камеры су жается и переходит в трубу, соединяющую камеру с электро фильтром.
Из разгрузочной камеры сушонка попадает на сборный кон вейер для подачи ее на охлаждение.
Вращение сушильного барабана производится электродвигате лем 14 через редуктор, зубчатое колесо 15 и зубчатый обод 16, надетый на барабан.
Скорость вращения сушильного барабана регулируется меха ническим, гидравлическим или электрическим путем. При механи ческом регулировании между электродвигателем и редуктором устанавливается вариатор скорости, при гидравлическом устанав ливаются гидроили турбомуфты, при электрическом регулирова-