О брикетах и о технологии...

Брикетирование повышает теплоту сгорания каменноугольной мелочи, антрацитовых штыбов, бурых углей, улучшает кпд сжигания, транспортабельность, условия хранения и использования этих видов топливного сырья. Кроме того, брикетирование создаёт дополнительные сырьевые ресурсы для производства малодымного и бездымного топлива, а также рудного и нерудного сырья благодаря утилизации отходов различных производств (колошниковая пыль, металлические стружка, окалина, шлаки, отходы промышленности нерудных строительных материалов, ряда химических производств и др.), расширяет сырьевую базу коксования за счёт использования в коксовых шихтах недефицитных марок каменных углей.

Несмотря на то, что в мире ведется поиск и развиваются новые виды источников тепла, уголь остается одним из основных природных ресурсов, используемых во многих областях деятельности человека как топливо. Мировое производство брикетов составляет более 200 млн. т в год, в т.ч. около 40% буроугольных.

Как минимум 1/4 части добываемого угля - это угольная мелочь, которая идет в отходы. По оценкам, только в Кемеровской области скопилось 250 млн. тонн таких отходов, оказывающих негативное влияние на состояние экологии региона.

В то же время существует значительная потребность в топливе для бытовых нужд. При этом при применении угля для бытовых нужд предпочтение отдается угольным брикетам.

Угольные брикеты являются удобным видом топлива и имеют ряд следующих преимуществ по сравнению с обычным углем:

- удобство хранения и транспортировки;

- удобство в использовании;

- равномерность горения;

- увеличенное время горения.

Обычно при производстве брикетов используются достаточно простые технологии, при которых основные механические свойства брикетов достигаются прессованием угля с применением особых связующих, добавок.

В результате, брикеты, хоть и обладают достаточной механической прочностью, имеют другие низкие качественные показатели (посторонние запахи, повышенная зольность, трудность растопки, повышенные затраты на производство и многие другие отрицательные характеристики).

Всех этих недостатков лишены брикеты получаемые установкой фирмы "ЮНИТЕК" по брикетированию угля без использования связующих.

Здесь приводится краткое описание технологии и технические данные мини-завода по брикетированию угля, при работе которого не применяются дополнительно связующие добавки.

Суть технологии

Способ брикетирования без связующих веществ был описан в БСЭ в разделе "Брикетирование". Этот способ изобретён и предложен в России в 30-х гг. 19 в. русским изобретателем А. П. Вешняковым, который разработал метод получения прочных брикетов из отходов древесного и каменного угля при высоких давлениях (100—200 Мн/м2), назвав этот вид топлива карболеином. Для получения брикетов высокого качества материал, направляемый на прессование, должен отвечать определённым требованиям (фракционный состав, влажность, температура и пр.) Однако, в то время, процесс не получил широкого распространения из-за того, что его трудно было стабилизировать исключительно механическим путём.

С появлением микроэлектроники появилась возможность контролировать процесс "на лету" и на выходе получать брикеты всегда хорошего качества. Такую технологию разработала Российская фирма ООО "Юнитек".

Эта технология брикетирования является НОУ-ХАУ фирмы "ЮНИТЕК" и заключается в создании особых условий для использования органических свойств компонентов уже входящих в состав угля, за счёт шнекового нагнетания и термодинамического электронного контроля для улучшения механических свойств брикетов, а так же использования особой конструкции некоторых механических узлов оборудования.

Технологический процесс изнутри

Сначала при небольшом давлении происходит внешнее уплотнение материала за счёт убирания пустот между частицами.

Затем уплотняются и деформируются сами частицы. Между ними возникает молекулярное сцепление. Высокое давление в конце прессования приводит к переходу упругих деформаций частиц в пластические, вследствие чего структура упрочняется и сохраняется заданная форма. Выделившиеся при этом фенолы и смолы при участии воды полимеризуются на поверхности частиц. Нагревание материала до строго определённой температуры непосредственно при прессовании улучшает процесс.  Весь этот процесс контролируется микропроцессором. При остывании и после просушки брикеты окончательно закрепляются.

В результате, снижаются затраты на производство, и при горении таких брикетов отсутствуют посторонние запахи, упрощается растопка.

Наибольшая температура брикета достигается в геометрическом центре брикета - возникает особое практически бездымное горение с раскаленным шаром внутри.

Технология стала возможной с применением микроэлектронного управления процессом брикетирования по специальной программе таким образом, что брикетирование каждого брикета завершается только в том случае, когда брикет приобретет требуемое качество. Время формирования одного брикета колеблется в небольших пределах и постороннему наблюдателю происходящие процессы не видны. Весь процесс управляеся компьютером с сенсорным управлением.

История появления

Толчком для создания мини-завода явилось несовершенство существующих установок по брикетированию угля.

Опыт эксплуатации промышленных прототипов показал, что в некоторых узлах оборудования угольная фракция самоуплотнялась - образовывались твёрдые пробки. Анализ процесса спонтанного образования этих пробок привёл к идее управления  таким процессом применительно непосредственно к брикетированию угля.

Итогом практической реализации явилось создание  серийного образца мини-завода, изготавливающего угольные брикетов БЕЗ ДОБАВЛЕНИЯ СВЯЗУЮЩИХ, в котором главная роль отведена использованию электроники для  управления и формирования особых условий при создании брикетов улучшенного качества. Использование такой технологии изменило и механику, обеспечивающую технологический процесс традиционного брикетирования.

В результате мы получили высокотехнологичное, более экономичное, мобильное оборудование, на порядок компактнее и лишённое всех недостатков своих предшественников. К тому же из технологического процесса исключилось добавление связующих компонентов в угольную смесь.

Информация для сравнения

Ниже приведены сравнительные фотографии: слева прототипа обычного завода по брикетированию угля и наш первый образец мини-завода справа. Заметьте, оба завода имеют примерно одинаковую производительность, но размеры!

Сравните