22.02.2021

Процесс прессования угля в вальцовых прессах


Вальцовые прессы применяют для изготовления брикетов из мелочи каменного угля или антрацита с добавкой связующих веществ. Прессование угля осуществляется вращающимися вальцами (рис. 170) с выфрезерованными на их поверхности ячейками в виде симметричных полуформ брикетов.

Брикетная шихта подается в пространство между вальцами и заполняет ячейки, сближающиеся при вращении вальцов. На линии касания вальцов две совмещенные ячейки образуют замкнутое пространство, в котором угольная масса уплотняется и спрессовывается в брикет. В дальнейшем под влиянием сил упругого расширения и собственного веса брикеты выпадают из раскрывающихся ячеек.
Процесс прессования угля в вальцовых прессах

Схема обжатия брикетной шихты и упругого расширения брикетов показана на рис. 171.

Величины уплотнения угольной массы и упругого расширения брикетов выражаются следующими зависимостями:

где h1 — первоначальная толщина слоя брикетной шихты, определяемая углом захвата шихты вальцами;

h2 — толщина брикета на линии касания вальцов;

R0 и D0 — условные радиус и диаметр окружности, на которой располагаются ячейки;

а — угол зоны обжатия (7,5—9,5°);

h3 — толщина брикета на выходе из вальцов;

в — угол зоны упругого расширения (3—4,5°).

Продолжительность прессования

где v — окружная скорость вальцов (0,35—0,70 м/сек).

Давление прессования р, развиваемое вальцовыми прессами, достигает 400—500 кГ/см2.

Практически для получения прочных брикетов из угля с добавкой связующих веществ оказывается достаточным давление 150—250 кГ/см2. Изменение давления в зонах обжатия 1—2 и расширении 2—3 показано на рис. 171. Величину общего давления P (нажатия вальцов) и угол направления а0 распорных усилий между вальцами (см. рис. 170) определяют по формулам

где L — длина рабочей части вальцов, см;

h — средняя толщина брикета, см;

k1' — коэффициент, учитывающий уплотнение угольной массы (0,24—0,34 для давления 400 кГ/см2);

k2' — коэффициент, учитывающий упругое расширение брикета (0,06—0,09).

Работа прессования определяется по диаграмме прессования (рис. 172), изображающей зависимость величины деформации угольной массы от давления. В период возрастания давления эта зависимость выражена кривой ad, при снижении давления — кривой db. Работа прессования на 1 см2 поверхности вальцов вычисляется по формуле

где kp — масштаб давления, кГ/см2 в 1 мм на ординате р;

kh — масштаб деформации, см в 1 мм на абсциссе h;

f — площадь фигуры adb, мм2.

Производительность вальцового пресса

где g — вес брикета, Г;

m — количество ячеек на вальце;

n — число оборотов вальцов в минуту.

Для брикетирования в вальцовых прессах используются каменный уголь и антрацит, имеющие следующую характеристику:

- крупность 0—6 или 0—3 мм с равномерным содержанием зерен различной крупности. Слишком высокое содержание в угле пыли < 0,5 мм требует повышенного расхода связующего вещества и более высокого давления прессования;

- влажность не более 3—4%;

- зольность до 10—12%.

Связующее — каменноугольный пек, измельченный до крупности < 1 мм или расплавленный до жидкого состояния. Количество пека в шихте 6—8%.

Брикетная шихта перед прессованием нагревается паром в вертикальных смесителях непрерывного действия до температуры плавления связующего вещества (пека). Расход пара на 1 г брикета — от 80 до 160 кГ, давление пара 3—4 кГ/см2, температура ~ 300°. Продолжительность нагрева от 6 до 12 мин.; более длительный нагрев вызывает коксование пека и утрату им вяжущих свойств. При недостаточном нагревании шихты вяжущие свойства пека не проявляются.

Объемный вес брикетов зависит главным образом от исходных материалов и давления прессования, а прочность их — от давления прессования и качества связующего.

Ниже приведены показатели качества каменноугольных брикетов из тощих углей Донецкого бассейна, изготовленных на Моспинской брикетной фабрике:





Яндекс.Метрика