22.02.2021

Общие сведения о прессовании угля


Прессование — процесс обжатия сыпучей массы угольной мелочи в замкнутом пространстве под высоким давлением, в результате которого сыпучая масса уплотняется, упрочняется и превращается в кусковой продукт — брикет.

Обжатие угольной мелочи производят в формах брикетных прессов. Механизм процесса представляется в следующем виде.

Под действием давления, создаваемого прессующим органом пресса, вначале происходит уплотнение сыпучей массы. Частицы угля сближаются друг с другом, между ними образуются поверхности контакта и начинают проявляться молекулярные силы сцепления. В дальнейшем давление прессования повышается и через поверхности контакта передается от одной частицы к другой, распространяясь на всю массу угольных частиц. Происходит формирование брикета, сопровождающееся деформацией угольных частиц в необратимой (остаточной) и обратимой (упругой) формах.

Необратимая деформация проявляется в виде хрупких и пластических деформаций. Хрупкие деформации представляют собой изменение под действием давления формы и объема угольных частиц, с нарушением их сплошности, т. е. с разрушением. Пластические деформации — изменение формы и объема частиц без нарушения их сплошности. Результатом необратимых деформаций вещества угольной массы является плотная укладка частиц и возросшая поверхность их контакта, причем силы взаимного притяжения между ними равны или превышают силы отталкивания. Угольная масса в конце прессования превращается в твердое тело заданной формы и размеров. Энергия, затраченная на необратимые деформации, после снятия давления не проявляется.

Обратимая деформация может быть в том случае, когда частицы преодолевают силы взаимосвязи, возникшие в результате приложенного давления, так как в массе угольного вещества силы отталкивания, действующие между частицами, превышают силы взаимного притяжения. Эти деформации могут перейти в необратимые, когда наступит равновесие сил притяжения и отталкивания частиц. Энергия обратимых деформаций может накапливаться в брикете в потенциальной форме и проявиться после снятия давления прессования в виде упругого расширения брикета.

Характер деформаций зависит от величины давления прессования, продолжительности его действия и физико-механических свойств угля. При небольшом давлении в начале прессования происходит лишь уплотнение массы угольных частиц и незначительное ее упрочнение. Высокое давление в конце прессования вызывает необратимые деформации, характеризуемые перемещениями и более плотной укладкой частиц, завершением необратимых связей между ними почти во всей массе угольного вещества, что приводит к окончательному ее упрочнению и сохранению заданной формы.

Большое влияние на характер деформаций оказывают физико-химические свойства угля. Так, при прессовании старых бурых углей, обладающих относительно малой пластичностью, большой твердостью и механической прочностью, на необратимые деформации расходуется значительно больше энергии, требуется более высокое давление и более длительное время его воздействия, чем при прессовании молодых пластичных бурых углей.

Для изготовления брикетов наиболее часто применяют вальцовые, штемпельные и кольцевые прессы.





Яндекс.Метрика