WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Брикетування вугілля - Реферат

Брикетування вугілля - Реферат


Реферат на тему:
Брикетування вугілля
Зростання видобутку вугілля комбайнами приводить до утворення великої кількості тонкозернистої і пилоподібної сировини, для промислового і комунального використання якої потрібне її грудкування.
Грудкування - це перетворення дрібнозернистих корисних копалин в грудковий продукт за рахунок механічних або термічних впливів із застосуванням спеціальних добавок або без них. Одним з різновидів грудкування (нарівні з коксуванням і ін.) є брикетування: фізико-хімічний процес отримання механічно і термічно міцного сортового продукту брикету, що має задану геометричну форми, розміри і масу.
Брикети використовуються у вугільній, коксохімічній, металургійній, хімічній і ін. галузях промисловості, а також як побутове паливо. У залежності від властивостей корисних копалин і призначення брикети повинні задовольняти наступним вимогам:
а) володіти атмосферостійкістю, не руйнуватися від температурних коливань і атмосферних осадів;
б) мати достатню механічну міцність, витримувати досить високі ударні навантаження і чинити опір стиранню і вигину;
в) мати достатню пористість, що забезпечує хорошу проникність газів при високих температурах горіння;
г) містити мінімальну кількість вологи, яка обумовлює додаткові витратит енергії на випаровування і знижує газопроникність брикетів;
д) володіти температуростійкістю не руйнуватися від впливу високих температур.
Вуглебрикетне виробництво дозволяє отримати високоякісне і транспортабельне паливо, скоротити втрати вугілля при зберіганні, перевезеннях і спаленні, запобігти самозайманню вугілля, залучити для коксування додаткові ресурси неспікливого вугілля, ефективно використати низькоякісні місцеві види палива і збільшити видобуток бурого вугілля для використання в енергетиці.
Брикетування вугілля здійснюється зі зв'язуючими і без зв'язуючих. За призначенням вугільні брикети бувають побутовими і промисловими. Побутові брикети можуть бути овальної, подушкоподібної або будь-якої іншої округлої форми масою 30-50 г. Для надання їм підвищеної термічної і механічної міцності, а також властивостей бездимного палива їх іноді піддають термообробці.
Промислові брикети служать сировиною для напівкоксовання бурого і коксування кам'яного неспікливого вугілля. Вони можуть виконувати функції теплоізоляційного матеріалу, замінюють дефіцитний графіт, використовуються як основний матеріал для отримання різних електродів.
Брикетування, як технологічний процес грудкування корисних копалин, складається з ряду виробничих операцій:
1. Підготовка сировини до пресування: дроблення, грохочення і сушка; підготовка зв'язуючих речовин: дозування, змішування, нагрів і охолоджування шихти перед пресуванням.
2. Пресування шихти з прикладенням необхідних зусиль, що визначаються в залежності від фізико-хімічних властивостей і складу матеріалу, що брикетується.
3. Обробка свіжих брикетів з метою найшвидшого їх затвердіння (охолоджування, пропарка, карбонізація, сушка, відновне випалення і ін.).
4. Складування і навантаження готових брикетів.
Формування структури брикетів зі зв'язуючими розглядають як один з випадків склеювання роз'єднаних твердих частинок за допомогою клеїв. Основу структуроутворення складають стохастичні процеси взаємного розташування і адгезійної взаємодії окремих контактуючих елементів системи. Агрегатоутворення визначає прилипання і склеювання. Прилипання, як початковий стан процесу склеювання, пов'язане з утворенням впорядкованої клейової плівки на поверхні твердих частинок. Для прилипання характерно в'язкотекучий (іноді рідкий) стан зв'язуючого. Подальші процеси приводять до структурування клею і набуття агрегатом максимальної міцності. Роз'єднані тверді частинки, покриті зв'язуючим, об'єднуються (склеюються) в брикет.
Прилипання і склеювання залежать від фізичних і хімічних властивостей клею (зв'язуючого) і твердого тіла. Особливе значення мають температура, ступінь полімеризації, полярність і структура зв'язуючого, а також природна сумісність взаємодіючих речовин.
Збільшення температури інтенсифікує дифузію клею в пори і тріщини твердого тіла. Збільшення тиску в місці контакту сприяє рівномірному розподілу клею по поверхні частинок. Зі зростанням часу контакту зростає глибина проникнення молекул зв'язуючого в пори і тріщини. Зі збільшенням шорсткості твердих частинок зростає дійсна площа контакту, поліпшуються умови проникнення зв'язуючого в мікро- і макродефекти, крім того на нерівній поверхні шматочків можливе заклинення клею в макродефектах, сприяє прилипанню.
Вплив зв'язуючого зумовлено його специфічними властивостями. З пониженням його молекулярної маси збільшується його рухливість і воно краще розтікається по поверхні твердого тіла, легше дифундує в пори і тріщини, однак воно не створює достатнього зчеплення між частинками, і брикет не має необхідної механічної міцності. Зв'язуючі з великою молекулярною масою малорухливі, високов'язкі, мають малу дифузійну здатність, щосуттево поліпшує контакт "вугілля-зв'язуюче" і врезультаті негативно впливає на міцність брикетів. Оптимальну клеючу здатність має зв'язуюче із середньою молекулярною масою.
Полярність зв'язуючого сприяє виникненню хімічних і дифузійних взаємодій, однак, підвищена полярність посилює структуру, знижує дифузійну активність і в'яжучі властивості клею.
Гранулометричний склад визначає сумарну поверхню зерен, кількість і величину пустот в структурному каркасі брикетів, вміст гострокутних зерен, рельєф твердої поверхні і наявність пилоподібних частинок. Підбір суміші частинок різної крупності полягає в забезпеченні найбільш щільної упаковки. Щільність упаковки тісно пов'язана з розміром зерен. Наявність пилоподібних частинок приводить до зростання витрат зв'язуючих, але сприяє ущільненню і зміцненню брикетів. Міцність брикетів тим нижче, чим однорідніше ситовий склад.
Внаслідок нагріву досягається тонкошарове розтіканням зв'язуючих по твердій поверхні і посилення зв'язку в їх адсорбційних шарах. Для посилення міцності брикетів при слабому нагріві необхідно збільшити витрату зв'язуючого.
Надлишок вологи не дозволяє зв'язуючим міцно прилипнути до твердих частинок, механічна міцність брикетів знижується.
Фізична
Loading...

 
 

Цікаве