Процесс прессования угля в кольцевых прессах

Кольцевые прессы применяют для изготовления брикетов повышенной плотности и прочности из мелочи бурого угля без добавки связующих веществ.

Кольцевой пресс (рис. 190) состоит из кольца, опирающегося на приводные ролики, и прессующего диска внутри кольца. На внутренней, поверхности кольца сделан паз, в который входит ребро прессующего диска, разделяющее паз на два канала. В этих каналах и происходит обжатие угольной мелочи (в старых конструкциях прессов кольцо имеет только один канал).

Давление прессования осуществляется путем нажатия диска на уголь при помощи специального механизма. Сила нажатия диска на прессуемую угольную мелочь передается на кольцо, а от последнего на приводные ролики. На плоскости контакта кольца с роликами возникает сила трения, передающая движение от роли-ков кольцу, вращающемуся в обратном направлении. Вращение от кольца через обжимаемый уголь передается прессующему диску.

Подача угля производится винтовым конвейером, направляющим его в центробежный питатель. Уголь попадает на лопатки питателя и под действием центробежной силы забрасывается в каналы кольца. Излишек угля попадает в нижний винтовой конвейер и выводится из пресса. Для удержания угля от высыпания из каналов кольца последнее закрыто цилиндрической стенкой. Углубление канала, куда заходит ребро прессующего диска, во избежание попадания в него угля закрыто шиной.

Обжатие угля в кольцевом прессе происходит между цилиндрической поверхностью диска радиусом r и цилиндрической поверхностью кольца радиусом R. Процесс прессования начинается в точке А, где начальная высота обжимаемого слоя угля AB соответствует глубине канала кольца R—R1. Положение точки А зависит от угла захвата угля, который образован касательными к окружностям кольца и диска и определяется опытным путем. На величину угла оказывает влияние коэффициент трения угля по материалу кольца и диска, размеры кольца и диска и т. д.

В результате прессования угля на линии центров, кольца и диска образуются две брикетные ленты высотой CD. При дальнейшем движении лент вместе с кольцом высота их в связи с упругим расширением брикетов и увеличением зазора между поверхностями прессующего диска и кольца начинает увеличиваться. В точке E ленты теряют соприкосновение с прессующей поверхностью диска, в точке F — с поверхностью ребра и остаются в канале кольца, поддерживаемые шиной. Брикетные ленты удаляются из канала в верхней его части при помощи устройства, разламывающего ленту на отдельные брикеты по насечкам, выдавливаемым на ленте специальными выступами прессующего диска.

Схема обжатия угольной мелочи в кольцевом прессе показана на рис. 191.

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

где h2 — толщина слоя угля в начале обжатия, см;

h3 — толщина брикетной ленты на линии центров кольца и диска, см;

h4 — толщина брикетной ленты после упругого расширения, см;

R — радиус кольца, см;

r — радиус диска, см;

а — угол зоны обжатия;

в — угол зоны упругого расширения.

Размеры радиуса кольца и диска, поперечного сечения брикетных лент и давления прессования некоторых кольцевых прессов следующие:

Данные об уплотнении угольной массы и упругом расширении брикетов для некоторых углей приведены в табл. 138.

Продолжительность прессования

где а и в — углы обжатия и упругого расширения;

n — скорость вращения кольца (4—7 об/мин для молодых и 2—5 об/мин для старых бурых углей).

Давление прессования р, развиваемое кольцевыми прессами, достигает 3000 кГ/см2. Изменение давления в зонах обжатия и расширения показано на рис. 191. Общее давление P прессующего диска на кольцо, направленное из центра кольца под углом к линии центров кольца и диска, отсчитывается в сторону, противоположную направлению вращения кольца,

где R — радиус кольца, см;

b — ширина брикетных лент, см;

Pм — давление прессования на линии центров кольца и диска, кГ/см2;

Aп, Aр — работа, затраченная на 1 см2 цилиндрической поверхности брикетной ленты на прессование и упругое расширение брикетов, кГ*см/см2.

Работа прессования определяется по диаграмме прессования. Данные о работе прессования в кольцевых прессах приведены в табл. 139.

Производительность кольцевого пресса

где i — количество брикетных лент, шт.;

F — площадь поперечного сечения брикетной ленты (11—25 см2);

v — скорость движения брикетной ленты (0,27—0,96 м/сек);

у — объемный вес брикета, Г/см3.

В кольцевых прессах обычно брикетируется уголь крупностью до 1 мм, с содержанием влаги 8—10% и температурой 40—50°.

Размеры брикетов: длина 60—76 мм, ширина 36—57 мм, толщина 30—45 мм; вес 90—220 Г.

Данные о качестве брикетов, изготовляемых в кольцевых прессах, приведены в табл. 140.