Приготування брикетної суміші

Підготовка брикетної суміші - складний і відповідальний етап у технологічному комплексі брикетування вугілля. Брикетні суміші звичайно підготовляють у спеціальних змішувальних апаратах, які дозволяють рівномірно розподіляти зв’язуюче в об’ємі вугільної маси.

Найпоширеніший апарат - вертикальний паровий змішувач (малаксер). Він придатний для підготовки брикетної суміші з рідкими та твердими зв’язуючими. Для кращого ефекту усереднення перед малаксером встановлюється двухвальный гвинтовий змішувач. В ньому здійснюється змішання компонентів у зваженому стані, що особливо доцільно у випадку застосування рідких зв’язуючих. В малаксері матеріал проштовхується повільно обертовими лопатками в горизонтальному і вертикальному напрямках. В результаті зв’язуюче розподіляється в об’ємі всієї суміші за рахунок тертя між зернами і механічного вдавлення від впливу обертових лопаток. Для поліпшення усереднення і тонкоплівкового розподілу зв’язуюче в простір між лопатками по висоті і окружності малаксера подається перегріта пара з температурою до 300° С. Підготовка брикетної суміші в малаксері триває близько 10 хв. За цей час суміш не тільки додатково нагрівається, але і зволожується на 1-2%.

Технологічний вузол підготовки брикетної суміші в малаксері показаний на рис. 5.4. Вугілля після сушіння з бункера 1 живильником -дозатором 2 тонким шаром подається в камеру змішування 3. В неї за допомогою форсунок-розпилювачів 4 подається дозоване зв’язуюче. Каскадне тонкослоєве надходження вугілля в камеру змішування дозволяє максимально напилити зв’язуюче на вугільну поверхню. Потім суміш надходить у малаксер 11, обладнаний сімома рядами серповидних лопаток 7, закріплених на вертикальному валу 5. Вал малаксера приводиться в обертання від приводу 10. По висоті малаксера в простір між лопатками по трубах 6 подається перегріта пара. Внизу малаксера встановлений регулювальний затвор 8. Він забезпечує рівномірну видачу брикетної суміші на гвинтовий конвеєр 9 для її охолодження перед пресуванням. Гвинтовий конвеєр являє собою одно- дворядну спіраль довжиною 5-6 м. Він обладнується потужною витяжною вентиляцією, що дозволяє остудити брикетну суміш до температури на 5-10°С нижче температури розм'якшення зв’язуючого.

Пресування

Для ущільнення брикетної суміші застосовують вальцьові преси, що розвивають тиск пресування 20-50 МПа. Вальцьовий прес являє собою апарат, що складається з живильника-завантажника (розподільна чаша), валків з бандажними кільцями і станини з розміщеною на ній системою гідравлічного стиску валків.

Розподільна чаша (рис. 5.5) служить для рівномірного завантаження валків преса брикетною сумішшю. Вона являє собою циліндр 1 з листової сталі місткістю 0,5-1 м³. У днищі чаші над кожною парою валків є отвори 4. Через них брикетна суміш надходить у камеру завантаження перед пресуванням. Всередині чаші із частотою 26-30 хв^-1 обертається чотирилопастна мішалка 3, що розподіляє брикетну суміш по отворах 4. Ступінь відкриття завантажувальних отворів у чаші регулюється засувкою з ущільнюючою дошкою 2. Вона переміщається в напрямних за допомогою металевих тяг, кінці яких проходять через передню стінку вальцьового преса. Просування тяг здійснюється обертанням регулювальних маховичков 5. Для регулювання подачі брикетної суміші по ширині валків, що пресують, під чашею в камері завантаження встановлені планки-відбивачі 6.Їх переміщення здійснюється за допомогою гвинтів.

Для брикетування руд (рідше вугілля) брикетну суміш подають на валки за допомогою живильників-ущільнювачів різних конструкцій. Вертикальний шнековий підпресовщик при обертанні ущільнює й проштовхує брикетну суміш до місця завантаження валків.

Хороші результати наступного пресування досягаються у випадку застосування валкових ущільнювачів (рис. 5.6). Готова брикетна суміш із завантажувального бункера 4 надходить у простір двох обертовий друг проти друга гладких валків 3. М атеріал акумулюється в бункері 2, з якого він вивантажується під дією сил ваги і тертя обертових валків 1.

Вальцьовий прес (рис. 5.7) являє собою зварену станину 10, виконану з товстолистової стали. У її бічних стінках розташовані чотири корпуси підшипників 5, на яких знаходяться валки 3. Валок складається з вала 6, двох пустотілих валів-барабанів 7, посаджених на вал 6 і шестірні. На пустотілі вали-барабани 7 одягаються бандажні кільця з виготовленими в них осередками. Форма осередку відповідає формі напівбрикету.

Бандажні кільця виготовляються у вигляді цільного пакета або окремих сегментів з високоякісних сталей з термічною обробкою після фрезерування осередків. Валки 3 одержують обертання від привода 9. Обертаючись, вони захоплюють із завантажувальної камери 4 брикетну суміш. У просторі між осередками бандажних кілець брикетна суміш спресовується. Коли осередки розходяться, з них випадає брикет. Для підтримки необхідного тиску пресування вали 6 стискуються за допомогою окремої гідравлічної системи 2. Контроль тиску пресування ведеться по манометру 1. Для регулювання ступеня стиску валків 3 використовується ручний (іноді автоматичний) насос підвищення тиску 11 гідравлічної системи 2.

У випадку влучення в міжвалковий простір сторонніх предметів або надходження високов'язкого малопластичного матеріалу прес автоматично зупиняється. Для цього на приводі валків встановлюється муфта відбору потужності 8. Залежно від продуктивності преса на валу 6 може закріплюватися один або два пустотілих вали-барабани 7 з бандажними кільцями. В першому випадку шестірня закріплюється на валу 6 з боку привода преса; у другому - між валками. Шестірні встановлюються таким чином, щоб зуби однієї були зміщені стосовно зубів іншої на півкроку. Це забезпечує плавне обертання валків. Для рівномірного розподілу тиску на вали 6 і їх опорні шарикопідшипники осередку на бандажних кільцях розташовують у шаховому порядку. Вальцьові преси обладнані автоматичним змазуванням всіх тертьових поверхонь. Серед великої різноманітності вальцьових пресів є агрегати продуктивністю від 1 до 100 т/ч

Технічні характеристики вальцьового преса

Частота обертання валків, хв^-1.................................................... 8-12

Питомий тиск пресування, Мпа........................................................20-70

Зусилля, що розвиваються пресом, МН...............................................0,8

Припустимий зазор між валками, мм....................................................1

Розміри валків, що пресують, мм:

діаметр................................................................................................1000

ширина............................................................................................ 500

Продуктивність,т/ч................................................................50

Потужність електродвигуна, квт..........................................................200

Габаритні розміри, мм:

довжина......................................................................................9000

ширина.................................................................................................5000

висота....................................................................................................7500

Маса, т.......................................................................................................54

 

В зоні обтиснення енергія вальцьового преса витрачається на подолання тертя між брикетною сумішшю та стінками прес-форм, вугільними зернами та на їх ущільнення. Додаткові опори виникають за рахунок тертя осей валків у підшипниках і зубчастій передачі. В зоні пружного розширення енергія затрачається на подолання зовнішнього тертя, що виникає при виштовхуванні брикетів з ячеєк. Ця енергія частково повертається, сприяючи зрівноважуванню опору в зоні обтиснення й обертанню валків. У цілому, енергія пружного розширення невелика. Тривалість утворення брикетів становить в середньому 0,4-0,5 с, з яких на обтиснення доводиться 0,3-0,4 с, на пружне розширення - близько 0,1 с.