Binder for coal briquette and its influence on the dispersion composition

АННОТАЦИЯ

Научной новизной статьи является использование местных промышленных отходов в качестве связующего для производства угольных брикетов. Изучен химический состав связующего и проанализирована зависимость порошка от содержания гранул.

ABSTRACT

The scientific novelty of the article is the use of local industrial waste as a binder for the production of coal briquettes. The chemical composition of the binder was studied, the dependence of the powder on the granules content was analyzed.

Ключевые слова: добыча, связывание, барда, механическая прочность, перемешивание, свойства, качественные показатели, зернистый, прочность.

Keywords: mining, binding, draff, mechanical strength, mixture, property, quality indicators, granular, strength.

Развитие угледобывающей и перерабатывающей промышленности будет достигаться за счет создания новых технологий, необходимых производственным предприятиям, и совершенствования существующих технологий. Одним из требований к предприятиям является повышение конкурентоспособности угольных брикетов, производимых нашими отечественными предприятиями на внешних рынках. [1]

Одной из основных причин нынешних трудностей при производстве брикетов в нашей стране является отсутствие рационального использования экологически чистых, технологически совершенных и экономически недорогих вяжущих. Поэтому с годами их ассортимент расширялся за счет поиска различных вариантов в качестве связующего для получения топливных брикетов. Известно, что создание нового способа производства угольных брикетов с использованием вяжущего предполагает выбор нового типа вяжущего, который в то же время идеально соответствует всем необходимым требованиям. Важными являются низкая стоимость необходимого связующего, способность агломерированного топлива повышать теплоту сгорания и способность обеспечивать высокую механическую прочность брикета. Это местные промышленные отходы, которые мы рекомендуем в качестве связующего. Барда- этиловый спирт является отходом обрабатывающей промышленности. Жидкость (суспензия) имеет неприятный кислый запах светло-коричневого цвета и содержит 6 - 7% твердых веществ. На заводах по производству спирта 1 литр спирта извлекается из 13-15 литров барды, а остальное - отходы. Барда является одним из отходов, вызывающих загрязнение окружающей среды, её запрещается сбрасывать его в водоемы или канализацию без очистки.

В 1970-х годах были проведены эксперименты по использованию брусков в качестве пластификатора для бетонов и цементно-песчаных смесей. Эксперимент был направлен на введение его в качестве добавки к составу бетонных смесей для минимизации риска сброса отходов от ликероводочного завода в окружающую среду. Однако эти эксперименты не развивались по трем основным причинам.

1) Наличие большого количества сульфитной целлюлозы - лигносульфонатных отходов в стране,

2) Создание производственных мощностей (ликероводочных заводов) после радиуса 80-100 км из-за очень низкой концентрации сухого вещества в баре,

3) было эффективно использовать переработку для обогащения кормов для животных.

Одним из факторов, ограничивающих широкое использование ячменя в промышленности, является его сильное микробиологическое воздействие на окружающую среду. Это включает развитие микрофлоры, начало ферментации биологической кислоты, ее быстрое ухудшение из-за появления плесени, риск попадания бактерий в молоко при производстве корма для животных, снижение иммунитета животных и другие условия. В эксперименте кислые, острые свойства спиртовых брикетов были потеряны во время сушки после смешивания с угольным порошком, и таких неприятных запахов при сжигании брикетов не наблюдалось.

Химический состав спиртовой барды варьируется в зависимости от сырьевой базы.

Таблица 1.

Химический состав спиртовой барды(отстоя) %

Таблица 2.

Технологические свойства спиртовой барды(отстоя)

Ниже приводится граница слоев за счёт оседания спиртовой барды и добавления угольной пыли во время эксперимента.

Рисунок 1. а) Общий вид спиртовой барды(отстоя); б) процесс добавления ячменя в угольную пыль

Брикетирование – это процесс прессования под действием механической силы в закрытом контейнере.

В зависимости от способа склеивания частиц угля они отличаются отсутствием и добавлением связующих. В первом случае частицы объединяются под действием сил молекулярного связывания, возникающих при прессовании. При брикетировании со связующими частицами, в зависимости от способности частиц прилипать к связующей жидкости.

Технологическая схема производства предлагаемого брикета отражена на данной схеме.

Рисунок 2. Технологическая схема производства брикетов

Производство брикетов характеризуется физико-механическими свойствами перерабатываемого угля, гранулометрическим составом и качественными показателями брикетов.

Для брикетирования угольного порошка в основном используются шнековые прессы. Шнековые прессы популярны в отрасли благодаря простоте конструкции, высокому уровню долговечности изделия. Брикетирование угольного порошка в шнековых прессах осуществляется связующими. [2]

Технологическая линия включает дробление, дозирование, смешивание со связующим и прессование. Брикетирование угольной пыли увеличивает края антрацита, пропускную способность, условия хранения и теплотворную способность.

При получении легковоспламеняющихся брикетов следует обратить внимание на их зернистость. Массовая доля угольного порошка в брикетах составляет 80-85%, а оставшиеся 15-20% составляют связующие, то есть отходы спирта в брусе. Поскольку брикеты содержат огнеопасный слой, они легко воспламеняются. Это облегчает использование.

Размер зерен угольного порошка по прямой линии определяется следующим образом:

• длина – а
• ширина – в
• толщина – с

Эти три измерения объективно характеризуются его диаметром, это

d=(а+в+с)/3 – реднее арифметическое

 - среднее геометрическое или

 (мм)

Чтобы определить средний характерный размер измельченного куска, средний размер самого большого и наименьшего куска материала в нескольких фракциях определяют с помощью просеивающей машины, мм.

                                                                                (1)

Для определения среднего характерного размера угольного порошка определяется следующая формула, мм.

                                                                 (2)

где:

d₁,d₂,d₃…..d_n –средний размер классов или фракций,

m₁, m₂, m₃….m_n – процентная доля классов [3]

Плотность угольного порошка, предназначенного для исследования, составляет r = 880 кг/м³. Определите активность материала, выделенного для эксперимента на 10 кг образца в % и дайте общую площадь поверхности частиц по объему, м3

Х=V_н=0,011                                                                                      (3)

Следующая формула используется для определения размера частиц угольного порошка, м3

                                                                                  (4)

Используя эту формулу, можно вывести количество частиц в Vn, шт.

                                                                                        (5)

Определяем площадь поверхности частицы угольной пыли, м2

                                                                            (6)

Таблица 3.

Технологический расчет производства брикета

В технологии производства брикетов большинство брикетов имеют низкую теплотворную способность, что приводит к снижению масштабов их использования в промышленности по сравнению с бытовыми потребностями. Это связано с низкой концентрацией компонентов угля или неправильным выбором марки угля. Кроме того, использование относительно большого количества связующих существенно увеличивает стоимость технологии брикетирования. [4].

Требуемый размер фракции угольной смеси на входе в устройство составляет 0-5 мм. Вязкость угольной смеси должна составлять от 5 до 20%. Фракция до 5 мм рекомендуется для увеличения брикетирования, но не должна превышать 10% от общей массы.

Брикеты должны выдерживать статическую нагрузку 3 кг / см², чтобы соответствовать условию устойчивости к случайным столкновениям. Когда брикет падает с высоты 1,5–2 м с помощью молотка, степень измельчения не должна превышать 15%.

Список литературы:
1. Хакимов А.А., Салиханова Д.С., Каримов И.Т. Кўмир кукунидан брикетлар тайёрлашнинг долзарблиги // Фарғона политехника институти илмий техника журнали. - 2019. - №Том 23. № 2.. - С. 226-229.
2. Хакимов А.А., Салиханова Д.С., Каримов И.Т. Кўмир кукунини брикетловчи қурилма // Фарғона политехника институти илмий техника журнали. - 2018. - №спец. вып. 2.. - С. 169-171.
3. Бауман В. А., Клушанцев Б. В., Мартынов В. Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. – 1981. 1975. - С. 5-11.
4. Ковалевский В. И. Проектирование технологического оборудования и линий. – Гиорд, 2007.
5. Пиялкин В. Н., Ширшиков В. И., Леонович А. А. К вопросу о монолитизации древесно-угольных брикетов //Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. – 2012. – №. 198. – С. 201-208.