02.03.2021

Технологические комплексы брикетных фабрик для производства брикетов из бурых углей


Брикетные фабрики для производства брикетов из молодых бурых углей перерабатывают обычно весь поступающий на фабрику уголь, измельчая крупные куски его до < 6 — < 1 мм. Брикетирование угольной мелочи производится без добавок к углю связующих веществ.

Углеприем


Для приема привозных углей сооружают наземные или подземные приемные бункера, либо траншею.

Приемные бункера (рис. 15) устраивают одно- и двухпутевыми, одинарными и двойными, со сплошной емкостью и выгрузкой угля при помощи лопастных питателей через щель в нижней части бункера.
Технологические комплексы брикетных фабрик для производства брикетов из бурых углей

Размеры щелевого отверстия бункера принимают в зависимости от максимальных размеров кусков угля (рис. 16).

Количество лопастных питателей устанавливают из расчета обеспечения 100% резерва оборудования.

Одинарный бункер с односторонней выгрузкой угля сооружают на брикетных фабриках малой производительности, с двухсторонней выгрузкой — на фабриках средней производительности. Двойные бункера сооружают на фабриках большой производительности.

Емкость бункера рассчитывают на обеспечение брикетной фабрики углем на одну-две смены ее работы.

Удельная емкость бункера на 1 м длины составляет: однопутевого 30—35 т, двухпутевого 60—75 т. Длину бункера принимают до 150 м.

Верх бункера на уровне железнодорожного пути покрывают металлической решеткой для задержания отдельных очень крупных кусков угля, которые разбиваются на решетке. Размеры отверстий решетки — от 200х200 до 300х300 мм. При наличии в угле большого количества крупных кусков решетки не ставятся, а для разгрузки угля из вагонов устраивают площадки с ограждением. Для измельчения крупных кусков угля углеприем оборудуется дробилками.

На брикетных фабриках, перерабатывающих различные по качеству бурые угли, бункера перегораживают поперечными стенками, образуя отдельные отсеки. Это дает возможность раздельно принимать разные угли и составлять из них однородную шихту для брикетирования.

Пример компоновки углеприема с двухпутевым бункером показан на рис. 17.

Приемные траншеи (рис. 18) представляют собой бетонированные канавы, в которые принимается уголь. По одному борту траншеи проходит железнодорожный путь, а по другому — ленточный конвейер брикетной фабрики, вдоль которого передвигается роторный или многоковшовый экскаватор. Уголь из ваго-нов разгружается в траншею к экскаватором подается на ленточный конвейер.

Дробильно-сортировочные цехи


Дробление и измельчение угля в дробильно-сортировочных цехах брикетных фабрик производится в несколько стадий и сопровождается предварительным и контрольным грохочением.

Для дробления крупного угля применяют двухвалковые зубчатые или шиповые дробилки, для измельчения мелкого угля — молотковые дробилки. Последние устанавливают с решетками — для контроля крупности измельченных частиц угля и без решеток — для углей, содержащих волокнистый лигнит или склонных к налипанию на решетку.

Для грохочения применяют валковые грохоты с фигурными или круглыми дисками, а также качающиеся грохоты.

В зависимости от производительности дробильносортировочные цехи сооружаются с одной или несколькими секциями. Компоновка оборудования в секциях осуществляется по принципу отдельных систем с расположением оборудования в системе по вертикальной схеме для обеспечения самотечного транспорта угля при его переработке.

При наличии в угле небольшого количества крупных кусков разделение цеха на секции осуществляется после предварительного дробления крупного угля. Оборудование для дробления крупного угля располагают в здании дробильно-сортировочного цеха или в отдельном помещении.

Компоновка оборудования дробильно-сортировочных цехов показана на рис. 19—21.

Дробильно-сортировочный цех (вариант 1) (рис. 19). Рядовой уголь, поступающий в дробильно-сортировочный цех, распределяется по отдельным системам и проходит последовательно сверху вниз механизмы дробления и грохочения. Измельченный уголь поступает на сборный конвейер и направляется в сушильный цех. Циркулирующий продукт возвращается в начало цикла дробления и грохочения.

Дробильно-сортировочный цех (вариант 2) (рис. 20). Рядовой уголь подается на валковый грохот для предварительного грохочения. Крупные куски угля больше 50 мм поступают с грохота на ленточный конвейер для выборки породы, а затем в валковую зубчатую (шиповую) дробилку для дробления до 50 мм. Дробленый уголь вместе с остальным углем разделяется на классы 25—50, 13—25 и 0—13 мм на валковых грохотах. Крупные классы направляются на погрузочный пункт для отправки потребителям или поступают в молотковую дробилку для измельчения до 6 мм. Угольная мелочь 0—13 мм подается на контрольный грохот, выделяющий из нее класс 6—13 мм, который поступает в молотковую дробилку и отсев 0—6 мм для отправки в сушильный цех. Дробленый в молотковой дробилке уголь возвращается на контрольный грохот.

Отделение для крупного дробления угля (рис. 21) расположено в отдельном помещении. Рядовой уголь подается на валковый грохот для предварительного грохочения. Крупные куски угля дробятся в валковой зубчатой (шиповой) дробилке и вместе с остальным углем ленточным конвейером подаются в дробильно-сортировочный цех.

Производительность дробильно-сортировочных цехов рассчитывают по формуле

где t — время работы дробильно-сортировочного цеха в сутки;

Q' — общая потребность фабрики в угле, т/час;

К — емкость бункеров, т;

t' — время для заполнения порожних бункеров, час. Потребность в угле

где Q1 — количество брикетов, вырабатываемых брикетной фабрикой, т/час

q — расход угля на 1 т брикетов, m/m;

Q 2— количество угля, расходуемое на сушку в газовых сушилках, т/час.

Величину V/t, принимают для поправки коэффициента неравномерности (k = 1,25) при расчете дробильно-сортировочного цеха.

Производительность оборудования принимают с учетом циркулирующего продукта на 30—35% больше расчетной производительности. Кроме того, резервируют одну или две системы оборудования на случаи остановки цеха для ремонта.

Сушильный и прессовый цехи


Сушильный и прессовый цехи обычно располагают в одном здании — главном корпусе брикетной фабрики. Прессовый цех размещают также в отдельном помещении. В главном корпусе иногда устанавливают оборудование для охлаждения сушенки. На крупных брикетных фабриках сушильный цех в целях пожарной безопасности разделяют капитальными стенами на несколько самостоятельно работающих сушильных отделений.

Сушка бурых углей производится преимущественно в паровых барабанных трубчатых сушилках. Газовые сушилки находят применение при сооружении брикетной фабрики в комплексе с заводами полукоксования или коксования брикетов, с использованием для сушки полукоксового и коксового газов.

При сушке в паровых сушилках остаточное количество влаги в угле составляет 16—18%. При сушке в газовых сушилках из угля удаляется большее количество влаги, остаточное содержание ее в угле 8—10%.

Паровую сушку угля комбинируют с брикетированием его в штемпельных прессах, газовую сушку — с брикетированием в штемпельных или кольцевых прессах.

В сушильных цехах производят также контрольную обработку сушенки для равномерного распределения влаги в крупных и мелких частицах угля. Эта обработка заключается в выделении крупных частиц и их доизмельчении, иногда с последующей повторной сушкой. Для выделения крупных частиц применяют воздушные сепараторы, вибрационные грохоты и просеивающие скребковые конвейеры, у которых под верхней цепью установлены сита с круглыми, квадратными или щелевидными отверстиями. Доизмельчение производится в валковых дробилках с гладкими или рифлеными валками или в молотковых дробилках с колосниковой решеткой.

Оборудование сушильных цехов состоит из сушилок, пылеулавливающей аппаратуры, охладительных устройств, грохотов и дробилок для выделения и до-измельчения крупных классов сушенки, транспортных устройств. Последние устанавливают таким образом, чтобы сушенку после сушилок можно было подать на охлаждение, минуя контрольную обработку, и на прессование, минуя контрольную обработку и охлаждение. Для передачи части сушенки из одного отделения в другое смежные отделения связываются между собой перемычками со шлюзовыми затворами.

Оборудование прессовых цехов состоит из прессов, аппаратуры для обеспыливания прессов и пылеулавливания, транспортных устройств.

Прессы устанавливают между колоннами здания на мощных железобетонных фундаментах. Свободные от фундаментов подвальные помещения используют для размещения привода прессов, паро- и воздухопроводов, конвейеров для боя брикетов.

При электрическом приводе прессов применяют главным образом асинхронные двигатели с фазным ротором открытого или защищенного исполнения на напряжение 3000 или 6000 в.

Электродвигатели располагают на одном перекрытии с прессами, но в отдельном помещении, отдельном от прессового цеха капитальной стеной.

При паровом приводе устанавливают паровые машины с противодавлением. Отработавший пар после прессов очищается от масла и направляется в сушилки для использования его в качестве теплоносителя при сушке угля.

Для удаления образующейся в прессах пыли устраивают две раздельные системы промышленной вентиляции: систему обеспыливания питателей и штемпелей и систему обеспыливания головок прессов. Запыленный воздух, отсасываемый от питателей и штемпелей, поступает для очистки в циклоны, отдельные для каждого пресса, а затем в общий воздухопровод, по которому направляется в водяной скруббер для очистки от тонкой пыли, после чего выбрасывается в атмосферу. Осажденные в циклоне крупные частицы пыли возвращаются обратно в питатель пресса. Воздух, отсасываемый от головок прессов, поступает в общий воздухопровод и направляется на очистку в мокрые пылеуловители. Количество воздуха, отсасываемого от каждого штемпеля и головки пресса, составляет 15—21 м3/мин.

В главном корпусе предусматривают также раздельные системы вентиляции для обеспыливания транспортных устройств горячей и охлажденной сушенки. Скорость движения запыленного воздуха в воздухопроводах принимают не менее 20 м/сек.

Компоновка оборудования сушильных и прессовых цехов показана на рис. 22—26.

Сушильный и прессовый цехи с барабанными трубчатыми сушилками и штемпельными прессами (вариант I) (рис. 22). Угольная мелочь, поступающая из дробильно-сортировочного цеха, распределяется по бункерам сушилок, откуда через загрузочные устройства подается в сушилки. Высушенный уголь-сушенка скребковым конвейером подается в охладительное отделение.

Паровоздушная смесь из сушилок направляется в электрофильтры для очистки ее от угольной пыли. Осажденная в фильтрах пыль скребковым конвейером подается в желоб, направляющий ее на конвейер, загружающий сушенкой штемпельные прессы. На этот же конвейер поступает охлажденная сушенка из охладительного отделения. Избыток сушенки возвращается в охладительное отделение. При промывке электрофильтров осевший угольный шлам удаляется с водой по трубе в отстойник.

Бункера сушилок обычно выполняются из железобетона с открытым верхом. Высоту бункеров принимают 8—10 м. Емкость бункеров рассчитывают на обеспечение сушилки углем на 8—12 час. ее работы. Для обрушения зависающего угля в бункерах в нижнюю часть бункера по трубам подводится сжатый воздух.

Для приема высушенного угля устраивают разгрузочные камеры, оборудованные шлюзовыми затворами. Под камерами устанавливают обычно два сборных конвейера для сушенки, один из которых является резервным.

Верхняя часть разгрузочной камеры переходит в вытяжную трубу, соединяющую камеру с электрофильтром. Труба и камеры электрофильтров выполняются из металла и обмуровываются.

Сушильный и прессовый цехи с барабанными трубчатыми сушилками и штемпельными прессами (вариант 2) (рис. 23) отличаются от предыдущих расположением прессов, которые вынесены в отдельное помещение.

Сушильный и прессовый цехи с барабанными трубчатыми сушилками и штемпельными прессами (вариант 3) (рис. 24). Сушилки в данном варианте расположены на нижнем перекрытии. Прессы установлены в отдельном помещении.

Сушильный и прессовый цехи с газовыми трубами-сушилками и штемпельными прессами (рис. 25). Угольная мелочь крупностью < 13 мм, поступающая из дробильно-сортировочного цеха, направляется в бункер, откуда тарельчатым и лопастным питателями подается в трубу-сушилку. Дымовые газы из трубы-сушилки вместе с высушенным углем — сушенкой направляются в сепаратор, где выделяются крупные частицы сушенки (3—6 мм), направляемые в молотковую дробилку для измельчения их до крупности < 3—6 мм. Измельченная сушенка возвращается для досушивания в трубу-сушилку. Поток газов из сепаратора поступает в циклон для выделения оставшихся в них частиц сушенки и далее в электрофильтр для окончательной очистки от тонких частиц пыли. Сушенка направляется в охладитель, а затем в бункер, откуда она подается в штемпельные прессы.

Сушильный и прессовый цехи с газовыми сушилками и кольцевыми прессами (рис. 26). Угольная мелочь крупностью < 6 мм, поступающая из дробильно-сортировочного цеха, распределяется по бункерам сушилок, откуда питателями подается в сушилки. Дымовые газы вместе с сушенкой поступают в размольный вентилятор, который измельчает сушенку до крупности < 1 мм и. направляет поток газов в циклон и далее в электрофильтр, где сушенка отделяется от газов и направляется в охладитель. Охлажденная сушенка подается в кольцевые прессы.

В системе транспортных устройств циркулирует инертный газ для предупреждения самовозгорания сушенки. Для очистки газа от пыли он направляется в батарейные циклоны и электрофильтр.

В качестве теплоносителя для сушки угля используются продукты сгорания генераторного или полукоксового газа.

Производительность сушильных цехов рассчитывают по сырому углю, поступающему на сушку. Необходимое количество сушилок определяют по количеству испаряемой из угля влаги и напряжению по влаге поверхности или объема сушилок.

Производительность прессового цеха со штемпельными прессами определяют по формуле

где z — общее количество штемпелей;

q — вес одного брикета, кГ;

n — скорость вращения вала пресса (60—110 об/мин);

n — коэффициент использования прессов.

Потребное количество штемпелей

Коэффициент использования прессов

где с — простой прессов в ремонте, % к числу часов работы в сутки (для одноштемпельных прессов — 10, для многоштемпельных прессов — 6);

tc — время, затрачиваемое на смену пресс-форм (для одноштемпельных прессов 0,75—1,5, двухщтемпельных 1,5—2,5, четырехштемпельных 4,0 час.);

tp — продолжительность работы пресс-форм (2—8 суток).

Производительность прессового цеха с кольцевыми прессами

где F — площадь поперечного сечения одной брикетной ленты, см2;

y — объемный вес брикета (1,15—1,20 Г/см3);

v — скорость выхода брикетной ленты из пресса, м/сек;

z — число каналов в прессе;

L — количество кольцевых прессов;

n — коэффициент использования прессов.

На ремонт и смену пресс-форм обычно предусматривают резерв — один пресс сверхнеобходимого количества.

Охладительные отделения


Охладительные отделения обычно располагают в отдельном здании, вблизи главного корпуса брикетной фабрики. Для охлаждения сушенки применяют жалюзийные и барабанные охладители, охладители Андерша и газовые охладители. Последние применяют при газовой сушке угля и, как правило, устанавливают в сушильном цехе.

Компоновка оборудования охладительных отделений показана на рис. 27—29.

Охладительное отделение с жалюзийными охладителями (рис. 27). Горячая сушенка вертикальными или наклонными скребковыми конвейерами подается на верхнее перекрытие охладительного отделения и распределительными конвейерами загружается в охладительные элементы. Избыток сушенки направляется в специальные бункера и оттуда в прессовый цех. Емкость бункеров принимают 130—140 м3 на 1000 т производительности брикетной фабрики.

Сушенка, перемещаясь сверху вниз по каскадно расположенным внутри охладительных элементов металлическим пластинам, охлаждается при соприкосновении с ними. Пластины, в свою очередь, обдуваются восходящим потоком холодного воздуха, движущегося между элементами.

Разгрузочные отверстия элементов перекрываются качающимися заслонками, которые приводятся в движение при помощи тяги, соединенной с эксцентриковым валом привода. Охлажденная сушенка из элементов поступает на сборный скребковый конвейер, подающий ее на наклонные конвейеры для доставки в прессовый цех.

Отработавший воздух отсасывается из охладительных элементов через всасывающие патрубки и вентилятором выбрасывается в атмосферу. Наружный воздух поступает в охладительное отделение через жалюзи, установленные в стенах здания на первом этаже.

Конвейеры для сушенки выполняются закрытыми. Предусматривается установка над конвейерами вентиляционных трубопроводов для отсасывания запыленного воздуха и его очистка в батарейных циклонах или мокрых пылеуловителях.


Время охлаждения сушенки с температурой 65—70° до температуры 30—35° составляет около 30 мин. Расход воздуха — примерно 1200 ж3 на 1 т сушенки.

Охладительная установка с барабанным охладителем Менинга (рис. 28) состоит из барабанного охладителя, пылеулавливающих аппаратов и транспортных устройств.

Барабанный охладитель выполняется диаметром до 4 м, длиной 11—13 ж и устанавливается под углом — 3° к горизонту. Внутри барабана имеются насадки, расположенные по квадратной системе. С торцов барабана через регулируемые жалюзи в него подается воздух для охлаждения сушенки.

Отработавший воздух предварительно очищается в двух последовательно установленных циклонах и подается вентилятором в мокрый пылеуловитель, откуда после очистки от тонкой пыли выбрасывается в атмосферу. Охлажденная сушенка и пыль конвейером направляются в бункер.

Охладительная установка с барабанным охладителем может быть размещена непосредственно шильно-прессовом цехе брикетной фабрики.

Охладительная установка с охладителем Андерша (рис. 29). Горячая сушенка подается в центробежный обеспыливатель. Выделенная в нем и частично охлажденная пыль поступает на конвейер охлажденной сушенки, а обеспыленная сушенка направляется в охладитель. Избыток сушенки поступает в бункер.

Отработавший воздух из охладителя и из обеспыливателя очищается от пыли в циклонах и выбрасывается в атмосферу.

Охладитель Андерша (рис. 30) представляет собой вращающийся барабан с установленными на нем ситами, помещенный в герметический кожух. На периферии барабана укреплены лопасти в виде черпаков для зачерпывания и перемешивания сушенки. Сушенка поступает внутрь барабана, просевается и охлаждается холодным воздухом.

Погрузочные устройства и склады для брикетов


Брикеты после выхода из прессов охлаждаются в желобах или на сетчатом конвейере и подаются на погрузочный пункт для погрузки в железнодорожные вагоны и отправки потребителям или направляются на склад.

Погрузка брикетов производится в открытые вагоны при помощи погрузочной стрелы, которая может перемещаться вдоль железнодорожного пути и производить постепенно загрузку вагона брикетами на всю его длину. Вагон во время погрузки находится на весах. Перемещение вагонов вдоль пути производится при помощи маневровой лебедки. Управление механизмами погрузки производится дистанционно. Погрузочный пункт со стрелой показан на рис. 31.

Склады для брикетов устраивают закрытыми, емкость их принимают из расчета 3—5 суточной производительности брикетной фабрики.

Механизированный склад для брикетов из бурых углей (рис. 32) представляет собой закрытое помещение с навесом. Верхнюю часть боковых стен склада собирают из асбофанеры или металлических листов, нижнюю замащивают камнем.

Вверху вдоль склада устроена подвесная галерея, в которой установлен распределительный конвейер с передвижным сбрасывателем для брикетов. Ниже галереи по рельсовому пути перемещается ферма загрузочного моста, с перегружателем брикетов. Управление перегружателем — дистанционное из будки управления мостом.

Ниже уровня пола склада проложен тоннель, в котором установлен ленточный конвейер для выдачи брикетов со склада. Над конвейером, для подачи на него брикетов, располагают передвижную погрузочную машину.

Брикеты подаются на распределительный конвейер склада, с которого они по желобу поступают на перегружатель загрузочного моста с подвижной погрузочной стрелой. Конец стрелы перемещается в вертикальном направлении и по окружности радиусом до 10 м, что дает возможность загружать склад брикетами на всю его ширину.

Тоннель с конвейером для выдачи брикетов со склада при загрузке его закрывается сверху щитами. Разгрузка склада производится при помощи погрузочной машины, захватывающей брикеты у основания штабеля и передающей их в тоннель на конвейер. По мере продвижения погрузочной машины освобождающаяся от брикетов часть тоннеля открывается.


Ситуационные планы брикетных фабрик


Ситуационные планы брикетных фабрик проектируются с учетом технологического процесса фабрики и расположения примыкающих к фабрике подъездных железнодорожных путей для доставки угля и вывоза брикетов потребителям.

Здания и сооружения брикетной фабрики располагаются на промышленной площадке между железнодорожными путями или сбоку, с одной стороны путей.

Ситуационные планы с центральным и боковым расположением брикетной фабрики по отношению к железнодорожным путям показаны на рис. 33 и 34.

Ситуационный план брикетной фабрики с центральным расположением относительно железнодорожных путей (Семеновско-Головковская брикетная фабрика) (рис. 33). Производительность фабрики 1 400 000 т брикетов в год. Фабрика оборудована паровыми барабанными трубчатыми сушилками и штемпельными прессами.

Рядовой уголь доставляется на фабрику в железнодорожных вагонах и разгружается в двухпутевой подземный приемный бункер. Из бункера уголь по тоннелю-галерее конвейером подается в дробильно-сортировочный цех. Дробленый уголь — угольная мелочь конвейерами доставляется в два главных корпуса брикетной фабрики, где размещены сушильный и прессовый цехи.

После сушки горячая угольная мелочь-сушенка направляется в охладительное отделение, откуда после охлаждения возвращается в главный корпус для брикетирования.

К главным корпусам примыкают помещения для пылеулавливающей аппаратуры. Перед корпусами находятся площадки, на которых расположены охладительные желоба для брикетов и галереи сетчатых конвейеров. Отсюда брикеты направляются на погрузочный пункт или на склад.

Ситуационный план брикетной фабрики с боковым расположением относительно железнодорожных путей (Байдаковская брикетная фабрика) (рис. 34). Производительность фабрики 600 000 т брикетов в год. Фабрика оборудована паровыми барабанными трубчатыми сушилками и штемпельными прессами.

Рядовой уголь доставляется на фабрику в железнодорожных вагонах и разгружается в однопутевой подземный приемный бункер. Из бункера уголь по тоннелю-галерее конвейером подается в дробильно-сортировочный цех. Дробленый уголь — угольная мелочь конвейером доставляется в главный корпус брикетной фабрики, где размещены сушильный и прессовый цехи.

Полученная сушенка подвергается контрольной обработке и поступает в охладительное отделение, откуда возвращается в главный корпус для брикетирования.

Перед главным корпусом находится площадка для охладительных желобов и галереи сетчатых конвейеров. После охлаждения брикеты направляются на погрузочный пункт или на склад.

Технико-экономические показатели брикетных фабрик приведены в табл. 2 и 3.






Яндекс.Метрика