«Брикетирование»

процесс переработки материала в куски геометрически правильной и однообразной в каждом случае формы, практически одинаковой массы — брикеты (франц. briquette). При Б. создаются дополнительные сырьевые ресурсы из мелких материалов (преимущественно ископаемых топлив и руд), использование которых малоэффективно или затруднительно, а также утилизируются отходы (пыль, шлаки, металлическая стружка и т.п.). Целесообразность Б. в каждом случае экономически обосновывается.

В зависимости от исходного материала Б. производится со связующими (цементирующими, клеящими) веществами при средних давлениях (10—50 Мн/м²) и без связующих веществ при высоких давлениях (100—200 Мн/м²). Для получения брикетов высокого качества материал, направляемый на прессование, должен отвечать определённым требованиям (фракционный состав, влажность, температура и пр.).

Б. предложено в России в 30-х гг. 19 в. русским изобретателем А. П. Вешняковым, который разработал метод получения прочных брикетов из отходов древесного и каменного угля, назвав этот вид топлива карболеином. В 1858 в Германии пущена первая буроугольная брикетная фабрика, а в 1860 — каменноугольная с вальцевыми прессами. Окускование рудной мелочи Б. широко применялось во 2-й половине 19 в.

Механизм основной стадии Б. — прессования в общем виде — представляется следующим образом. При небольшом давлении происходит внешнее уплотнение материала за счёт пустот между частицами. Затем уплотняются и деформируются сами частицы; между ними возникает молекулярное сцепление. Высокое давление в конце прессования приводит к переходу упругих деформаций частиц в пластические, вследствие чего структура брикета упрочняется и сохраняется заданная форма. На характер деформаций сильно влияют физико-химические свойства исходного материала.

Б. ископаемого топлива (отсевы каменных и близких к ним старых бурых углей с относительно прочной механической структурой; рядовые слабоструктурные молодые бурые угли и торф) производится в основном для энергетики и коммунально-бытового хозяйства на брикетных фабриках. Зольность получаемых брикетов до 20%. Они хорошо противостоят перегрузкам, выдерживают длительное хранение на открытом воздухе, не разрушаются до конца горения. Б. применяется в качестве составной части новых методов коксования для получения металлургического кокса из газовых и слабоспекающихся углей. Тощие угли, антрацит, старые бурые угли, полукокс брикетируются со связующими (каменноугольный пек в твёрдом или жидкорасплавленном виде, нефтяной битум и др.).

Каменные угли с применением связующих брикетируются по схеме: приём исходного материала (шихтовка различных углей); классификация и измельчение до 6 мм и менее; сушка угля до остаточной влажности 3—4%; подготовка связующего (измельчение, расплавление); дозирование и смешение нагретого угля со связующим (6—10%) при температуре около 100°С до получения однородной массы (шихты); охлаждение шихты до 80—90°С; прессование при 15—30 Мн/м² в вальцевых прессах (рис. 1); охлаждение брикетов до 40°С. Наиболее распространённая форма брикетов, хорошо переносящая перегрузки, — яйцевидная. Масса брикета 70—75 г. Существенный недостаток брикетов с пековым и нефтебитумным связующими, ограничивающими их потребление, — выделение копоти и низкая термоустойчивость. Внедряются методы обработки таких брикетов горячими газами, содержащими определённое количество кислорода, или твёрдым теплоносителем; при этом происходит окислительная полимеризация связующего, вследствие чего брикеты упрочняются и при сжигании горят бездымным пламенем. Находит распространение метод т. н. горячего Б., позволяющий без связующих получать высококачественное бездымное топливо или кокс прессованием предварительно нагретых до пластического состояния спекающихся углей или в смеси с ними неспекающихся углей (антрацит, тощие и бурые угли) и полукокса. Молодые бурые угли с повышенным содержанием влаги (от 45 до 60%), куски которых при хранении и транспортировке разрушаются, брикетируются без связующих (для слоевого сжигания) по схеме (рис. 2): приём углей, дозирование, классификация угля на дисковых или ситовых грохотах и измельчение его в молотковых дробилках до крупности зерна менее 6 мм; сушка угля в паровых трубчатых сушилках или в газовых трубах-сушилках до оптимальной влажности 14—19%; дополнительное дробление крупных частиц угля; охлаждение угля (в некоторых случаях не применяется), выходящего из сушилок с температурой 85—90°С, в охладительных установках до температуры 35—45°С; прессование при давлении 100—200 Мн/м² в ленточных штемпельных (рис. 3), реже — в кольцевых прессах; охлаждение брикетов, выходящих из пресса с температурой 70—80°С, в охладительных желобах и на сетчатых конвейерах до температуры 40°С; отгрузка брикетов потребителям. Брикеты имеют форму параллелепипеда с закруглёнными углами. Масса брикета 500—600 г.

Фрезерный торф с влажностью до 25% брикетируется в полубрикеты в ленточных штемпельных прессах. Для получения брикета из торфа с большей влажностью (до 50%) его сушат до влажности 12% в сушильных установках (пневмо-пароводяная, паротрубчатая, парогазовая, пневмо-газовая), которые в основном и определяют схему Б. торфа.

Б. торфа с пневмо-газовой сушкой осуществляется по схеме: классификация и дробление (в отдельных случаях) поступающего сырья до крупности менее 6—10 мм;сушка дымовыми газами в пневмо-газовой сушилке (труба-сушилка, сушилка с мелющим вентилятором или шахтной мельницей) с улавливанием сухого торфа в циклонах; прессование при давлении 7—20 Мн/м² охлаждение брикетов в охладительных желобах до 40°С.

Развитие Б. топлива характеризуется разработкой и внедрением новых схем и стадий Б., связующих, аппаратуры как для получения высококачественного бездымного бытового топлива, так и применительно к способам непрерывного коксования с целью расширения сырьевой базы и улучшения экономики коксохимической промышленности.

Мировое производство угольных брикетов составляет около 110 млн. т в год (в т. ч. 85% буроугольных); в СССР вырабатывается около 8 млн. т угольных (70% буроугольных) и около 7 млн. тторфяных брикетов в год (1968).

При Б. руды исходным материалом служит мелочь железных руд (отдельно и в смеси с топливом), мелкие и порошкообразные руды цветных металлов, колошниковая пыль доменных печей и др. металлургические отходы. Применяются связующие: известь, различные цементы, жидкое стекло и пр. Б. производится в вальцевых или штемпельных прессах по схеме: дозирование и смешение руды со связующими, прессование смеси, закрепление брикетов для их упрочнения (выдержка, обжиг, пропарка, сушка). Железорудные брикеты направляются в мартеновские или доменные печи, брикеты цветных металлов — в ватержакетные и отражательные печи.

Эффективно Б. металлической стружки и отходов цветных и чёрных металлов. Непосредственное использование этой рыхлой объёмистой массы металла представляет ряд трудностей: ржавление при хранении, неудобство перевозки, угар при плавке и т.д. Б. стружки ликвидирует эти недостатки и даёт возможность получить из неё полноценный металл. Б. осуществляется прессованием мелкой дроблёной, очищенной от примесей (масло и т.п.) стружки в гидравлических и механических прессах. Нагревание материала непосредственно при прессовании в некоторых случаях улучшает процесс Б.

О Б. пищевых концентратов см. в ст. Концентраты пищевые,о Б. Кормов — в статьях Брикеты кормовые,Брикетировщик кормов.

Лит.: Ремесников И. Д., Брикетирование угля, [М.], 1957; Кегель К., Брикетирование бурого угля, пер. с нем., [М.], 1957; Лурье Л. А., Брикетирование в черной и цветной металлургии, М., 1963; Булынко М. Г., Петровский Е. Е., Технология торфобрикетного производства, М., 1968; Елишевич А. Т., Брикетирование каменного угля с нефтяным связующим, М., 1968.

В. В. Яковлев.

Рис. 1. Брикетный вальцевый пресс производительностью 50 т/ч.

Рис. 3. Брикетный ленточный штемпельный пресс производительностью 12 т/ч.

Рис. 2. Технологическая схема производства буроугольных брикетов, используемых как энергетическое топливо: 1 — приёмный бункер для рядового угля; 2 — лопастные питатели; 3 — ленточные конвейеры для рядового угля; 4 — автоматические весы; 5 — распределительный ленточный конвейер; 6 — плужковые сбрасыватели; 7 — дисковые грохоты с отверстиями в просеивающей поверхности 25 мм; 8 — двухвалковые зубчатые дробилки; 9 — дисковые грохоты с отверстиями в просеивающей поверхности 6 мм; 10 — молотковые дробилки; 11 — ленточные конвейеры для возврата дроблёного угля на повторное грохочение; 12 — ленточные конвейеры для сбора и транспортировки мелкого угля; 13 — бункеры сушилок; 14 — паровые трубчатые сушилки; 15 — электрофильтры к сушилкам; 16 — скребковый конвейер для сбора пыли с электрофильтров; 17 — цепной конвейер для сухого угля с ситом (отверстия 6 мм); 18 — валковая дробилка для дробления угля св. 6 мм; 19 — скребковый конвейер для сухого угля; 20 — жалюзийный охладитель; 21 — бункер для избытка сухого угля; 22 — бункеры штемпельных прессов; 23 — штемпельные прессы; 24 — охладительные желоба; 25 — ленточный сетчатый конвейер для охлаждения брикетов; 26 — ленточный конвейер для разбитых брикетов; 27 — бункер для разбитых брикетов; 28 — грохот с подвижными колосниками для отделения мелочи; 29 — ленточный конвейер для подачи брикетов на погрузочный пункт или на склад; 30 — погрузочная машина для брикетов на складе.

ср.

1.

процесс действия по несов. гл. брикетировать

2.

Результат такого действия.

Брикетирование.

См. предварительное прессование.

briquetting

briquetting, caking, preforming,(комбикорма) wafering

с.

briquetaje m, fabricación de briquetas

(a.briquetting; н.Brikettierung; ф.agglomeration briquetage; и.briqueteado) - процесс переработки сырья (в осн. минерального) в куски однородного состава и геометрически правильной формы, т.н. брикеты. Б. углей предложено в России в 30-х гг. 19 в. А. П. Вешняковым, к-рый разработал метод получения брикетов из кам.-уг. мелочи и древесного угля, назвав эти брикеты карболеином. В 1858 в Германии пущена первая буроуг. брикетная ф-ка, через неск. лет - кам.-уг. ф-ка на кам.-уг. пеке. Б. рудной мелочи впервые осуществлено в Швеции в 80-х гг. 19 в. (по патенту Г. Грёндаля). В дореволюц. России рудные брикетные ф-ки появились в нач. 20 в. при мн. металлургич. з-дах (Керченском, Таганрогском, Енакиевском, Кувшиновском и др.).

Б. повышает теплоту сгорания кам.-уг. мелочи, антрацитовых штыбов, бурых углей, торфа, улучшает кпд сжигания, транспортабельность, условия хранения и использования этих видов топливного сырья. Кроме того, Б. создаёт дополнит. сырьевые ресурсы для произ-ва малодымного и бездымного топлива, а также рудного и нерудного сырья благодаря утилизации отходов разл. произ-в (колошниковая пыль, металлич. стружка, окалина, шлаки, отходы пром-сти нерудных строит. материалов, ряда хим. произ-в и др.), расширяет сырьевую базу коксования за счёт использования в коксовых шихтах недефицитных марок кам. углей. Мировое произ-во брикетов св. 200 млн. т в год, в т.ч. ок. 40% буроугольных (1980).

В зависимости от свойств исходного сырья Б. производится без связующих веществ (молодые бурые угли, торф) при давлении 100-250 МПа и со связующими (кам.-уг. и рудная мелочь, антрацитовый штыб и др.) при давлении 20-80 МПа. При Б. без связующих веществ происходит постепенное заполнение пустот между частицами, затем уплотняются и деформируются сами частицы, между ними возникают силы молекулярного сцепления. Повышение давления и длительности пребывания материала под ним приводит к снижению величин упругих деформаций и переходу их в пластические, вследствие чего структура брикета упрочняется. Б. молодых бурых углей без связующих (рис. 1) производится для коммунально-бытовых нужд.

Рис. 1. Принципиальная технологическая схема брикетирования молодого бурого угля: 1 - приёмный бункер; 2 - магнитный сепаратор; 3 - первая стадия грохочения; 4 - додрабливание; 5 - вторая стадия грохочения; 6 - додрабливание; 7 - сушка; 8 - пылеулавливатель; 9 - цепной транспортёр для охлаждения сушонки; 10 - охладительные батареи для сушонки; 11 - молотковая дробилка для додрабливания сушонки; 12 - штемпельный пресс; 13 - охладительные лотки; 14 - сетчатый охладительный конвейер; 15 - склад брикетов.

Молодые бурые угли (Wp до 60%) дробят до крупности 0-6 мм и сушат в паровых трубчатых сушилках или газовых трубах-сушилках до оптимальной влажности 15-20%. Сушонка (подсушенный уголь) охлаждается до 40-50°С, прессуется (см. Брикетный пресс) под давлением 100-150 МПа в штемпельных прессах, реже при давлении 200-500 МПа в кольцевых прессах, брикеты охлаждаются в охладит. желобах (барабанах) до 40-45°С и отгружаются на склад требований потребителя, со связующими (Горная энциклопедия: Брикетирование, С. 5. Исскуство раннего средневековья, С. 256 (ср. Горная энциклопедия, С. 286)) углей для технол. целей (коксование, полукоксование и др.) дополнительно вводятся додрабливание сушонки после первой стадии сушки и повторная сушка (обычно в паровых трубчатых сушилках) для выравнивания влагоразности в углях разл. классов с целью повышения их физико-механич. свойств. Масса буроуг. брикетов 300-600 г. Технол. схема произ-ва торфяных брикетов отличается от буроугольной в осн. применением иного сушильного оборудования с сохранением последовательности всех операций. Для сушки высоковлажного торфа (Wp 60%) до влажности 15-20% служат пневмопароводяные, парогазовые, пневмогазовые, шахтномельничные (разно- видность пневмогазовой) сушилки. Брикеты прессуют на штемпельных прессах под давлением до 100 МПа.

Физико-хим. параметры процесса Б. со связующими веществами зависят от способа Б., свойств исходного сырья, применяемых связующих, условий упрочнения брикетов, а также от скоростей полимеризации связующих и образования разл. цементирующих веществ в структуре брикетов. Б. кам. углей в этом случае (пек, нефтебитумы и др.) включает подготовку кам.-уг. мелочи обычно крупностью 0-6 мм, её сушку до влажности 2-4%, дозировку и смешивание с жидким или твёрдым связующим (крупность от 0-1 до 0-3 мм) (рис. 2).

Рис. 2. Принципиальная технологическая схема брикетирования каменного угля: 1 - приёмный бункер; 2 - грохочение; 3 - дробление; 4 - сушка; 5 - система пылеулавливания; 6 - механический паровой смеситель; 7 - шнек-смеситель; 8 - вальцовый пресс; 9 - сетчатый охладительный конвейер; 10 - склад брикетов.

Шихта подаётся в механич. паровой смеситель, где при 100-150°С (в зависимости от вида связующего) тщательно пропаривается и перемешивается; охлаждается (на 20°С) и прессуется в вальцовом брикетном прессе (20-80 МПа); готовые брикеты охлаждаются и складируются. Масса кам.-уг. брикетов 30-360 г.

Б. руд и концентратов чёрных и цветных металлов производится по разл. технол. схемам в зависимости от свойств исходного сырья и требований потребителя, со связующими (известь, сульфитно-спиртовая барда, цементы, жидкое стекло и др.) или без связующих. Получило распространение произ-во рудных брикетов по т.н. методу горячего Б. По этой технологии рудная мелочь нагревается в большинстве случаев в разл. аппаратах кипящего слоя до 800-1100°С и брикетируется в закрытых вальцовых прессах (до 100 МПа); готовые брикеты охлаждаются и складируются. Эта технология используется для подготовки сырья к процессам прямого получения железа из руд и утилизации разл. металлургич. отходов. Брикетируются (в осн. со связующими) медные, марганцевые, хромовые, никелевые, молибденовые, цинковые и др. руды и концентраты.

Общие требования к брикетам - их высокие физико-механич. свойства (в т.ч. термо- и водостойкость). По хим. составу к угольным коммунально-бытовым брикетам предъявляются требования, соответствующие качеству исходного сырья в данном угледоб. р-не страны, однако их зольность не должна превышать 20%. Для торфяных брикетов зольность не более 15%, влажность на рабочую массу не более 16%, теплота сгорания 15-20 МДж/кг. Дополнит. требования к рудным брикетам охватывают металлургич. и нек-рые физ. свойства (восстановимость, газопроницаемость, пористость, термомеханич. прочность и др.).

Перспективы развития Б. связаны с расширением сырьевой базы коксования путём использования в шихтах повышенных количеств слабоспекающихся, неспекающихся, молодых бурых углей и подготовкой разл. металлургич. сырья в чёрной и цветной металлургии и в первую очередь для процессов прямого получения железа из руд, произ-ва ряда ферросплавов (силико-марганец, ферросилиций и др.), утилизации разл. пром. отходов и др. Б. повышает экономич. эффективность ряда произ-в (напр., интенсификация ряда процессов в чёрной металлургии связана с увеличением контактной поверхности окислов металлов с углеродом-восстановителем, что обеспечивает более быстрое протекание процессов восстановления и достигается путём совместного Б. руд или концентратов с восстановителем). Себестоимость 1 т рудных брикетов примерно на 20-50% ниже себестоимости агломерата и на 10-30% ниже себестоимости окатышей с обжигом. Угольные и торфяные брикеты используют в качестве коммунально-бытового топлива, сырья для получения бездымного топлива и для расширения сырьевой базы коксования.Литература: Равич Б. М., Брикетирование в цветной и черной металлургии, М., 1975; его же, Брикетирование руд, М., 1982; Крoхин В. П., Брикетирование углей, М., 1974.Б. М. Равич.

(от франц. briquette - небольшой кирпич, брикет) - процесс переработки материала в куски геометрически правильной и однообразной в каждом случае формы, практически одинаковой массы - брикеты. Производится путём прессования в ленточных, вальцевых, штемпельных или кольцевых прессах. При Б. создаются дополнит. возможности использования мелких материалов (преим. ископаемых топлив и руд), применение к-рых малоэффективно или затруднительно, а также утилизируются отходы (пыль, шлаки, металлич. стружка и т. п.). Для упрочнения брикетов используют связующие добавки (пек, битум, жидкое стекло, цемент и др.). Б. широко применяется также в пищ. пром-сти для выпуска гл. обр. пищ. концентратов и в с. х-ве при производстве концентрир. и полнорационных кормов. Для приготовления брикетов из сена или соломы применяют спец. кормовые брикетировщики - стационарные и передвижные (пресс-подборщики).

БРИКЕТИРОВАНИЕ — процесс пре вращения мелкого материала (угля, крошек руды, опилок, кормов и др.) путём прессования их со связующими веществами в куски геометрически правильной и однообразной формы — брикеты с целью повышения эффективности их использования.