Si varios desechos de madera en forma de aserrín y astillas de madera son lo suficientemente fáciles de quemar en calderas de combustión prolongada especialmente adaptadas para esto, entonces la situación es diferente con los finos y el polvo de carbón. Cualquiera que haya intentado alguna vez calentar una estufa o caldera con pequeñas fracciones de carbón sabe que la mitad del combustible se desperdicia, despertando a través de la rejilla hacia el cenicero, y la otra mitad se sinteriza y bloquea el acceso de aire al horno. . Debido a esto, la intensidad de la combustión se reduce drásticamente. Al mismo tiempo, tirar ese combustible es una estupidez, porque contiene mucha energía térmica. En tal situación, la fabricación de briquetas de carbón puede ayudar, lo cual se discutirá en este artículo.
Acerca de la tecnología de fabricación de briquetas de carbón
Una de las formas de quemar los finos de carbón es derretir la caldera con leña y luego verter la fracción polvorienta del combustible sobre los leños en llamas. Pero esto es demasiado molesto, ya que el polvo de carbón se debe rociar en pequeñas porciones, lo que significa que a menudo.
Si carga una gran porción, entonces parte del combustible seguramente se derramará en el cenicero y se desperdiciará, y el resto del combustible llenará los espacios entre la madera. El aire dejará de fluir hacia la zona de combustión y, como resultado, la cámara de combustión comenzará a desvanecerse.
La mejor manera es formar briquetas a partir de una fracción fina mediante prensado, que luego se queman muy bien, liberando una gran cantidad de calor. Una solución como la fabricación de briquetas de carbón fue propuesta a principios del siglo pasado en Rusia por el inventor A.P. Veshnyakov hasta el día de hoy se usa con éxito tanto para fines industriales como en la vida cotidiana. Su esencia es que la compactación de finos de carbón con la ayuda de alta presión en equipos especiales permite obtener combustible, cuyo valor calorífico nada menos que carbones de alta calidad.
Profundamente sin entrar en sutilezas proceso tecnológico y clasificación de diferentes grados de combustible, observamos que tales briquetas se producen en dos tipos:
- con aglutinantes para uso industrial;
- sin ligantes, destinado a la combustión en plantas de calderas domésticas.
Nota. Las briquetas prensadas con aglutinantes no se pueden usar en la vida cotidiana. Estas sustancias, al quemarse, forman compuestos nocivos o tóxicos que son captados en la industria. diferentes caminos. En el pasado, también se añadían almidones o melazas a los combustibles domésticos como aglutinantes, pero esta tecnología anticuado.
Dado que estamos interesados en la tecnología para la producción de briquetas de carbón sin aditivos para uso doméstico, vale la pena considerarlo. Entonces la secuencia del proceso es la siguiente:
- primero, el carbón se somete a una operación de trituración, mientras que se permite un tamaño máximo de fracción de 6 mm;
- la siguiente operación es el secado para lograr un contenido de humedad óptimo del 15%. Para esto, se utilizan equipos especiales para la producción de briquetas de carbón: secadores de vapor o gas;
- después del secado, la composición se enfría y se alimenta para el prensado. La operación tiene lugar a una presión de 100-150 MPa en la denominada prensa de sellos;
- Enfriamiento final y envío a almacén.
Nota. El proceso convencional se describe aquí, pero el tamaño de la materia prima y los requisitos de humedad pueden variar según el equipo utilizado. Por ejemplo, una mini-fábrica moderna empresa rusa UNITEC requiere tamaños de partículas de hasta 0,25 mm con un contenido de humedad de 6 a 16%. Es decir, en este caso, la tecnología de fabricación de briquetas de carbón debería proporcionar una mejor molienda, pero la presión de prensado se aplica mucho más baja.
El resultado es una briqueta de carbón, cuyo contenido de cenizas no supera el 15-20%, la carga mecánica máxima permitida es de 3 kg/cm2, y al caer desde una altura de hasta 2 m, el producto no pierde más del 15% de su masa como resultado del impacto. El calor de combustión depende de los grados de carbón del que se prensa la briqueta.
Producción de briquetas de carbón en casa.
Está claro que equipo industrial para hacer briquetas de carbón no está disponible para el dueño de casa promedio debido a su alto costo. Sin embargo, incluso nuestros abuelos sabían cómo hacer briquetas sin ningún equipo. Para hacer esto, el polvo de carbón y las migas se mezclaron con agua en una proporción tal que se obtuvo una masa espesa, y luego se formaron tortas manualmente. Después del secado, dichos productos se quemaron con éxito en una estufa doméstica. Es decir, al contrario de la tecnología de producción, la mezcla para la producción de briquetas de carbón no se seca, sino que, por el contrario, se humedece.
En casa, las briquetas se hacen de 2 maneras:
- usando una prensa manual;
- en una extrusora de tornillo casera.
El primer método es bueno porque la máquina de prensa se puede comprar a bajo costo o se puede hacer de forma independiente. Su desventaja es el bajo rendimiento para hacerte briquetas de combustible durante toda la temporada, tienes que trabajar muy duro. En el segundo caso, la formación de briquetas de polvo de carbón ocurre con bastante rapidez, ya que todo el proceso está mecanizado. Pero aquí el costo de la unidad pasa a primer plano, incluso una instalación casera requerirá costos tangibles. Deberá comprar un motor eléctrico potente, una caja de cambios y otras piezas.
El algoritmo, según el cual la fabricación de briquetas de carbón con sus propias manos, es el siguiente:
- debe probar cualquiera forma accesible triturar el carbón. Cuanto menor sea la fracción, mejor resultará el producto;
- mezclar la composición resultante con agua. No es posible especificar las proporciones exactas, ya que dependen del contenido de polvo. Lo principal es que la mezcla quede muy espesa y moldeada a mano. No es necesario agregar arcilla, esto solo aumentará el contenido de cenizas;
- llenar el molde con la composición y activar el mecanismo manual;
- retire las briquetas de carbón del molde y déjelas secar al aire.
Como resultado, obtenemos productos frágiles que no son aptos para el transporte, pero que se queman bien en el horno. Una de las formas de hacer briquetas de carbón en casa se puede encontrar mirando el video:
Cuando se dispone de una prensa de tornillo, la producción se simplifica y acelera enormemente. Al encender el motor eléctrico, la mezcla anterior se carga con una pala en la tolva de recepción de la extrusora. El resultado son "salchichas" de forma cilíndrica de excelente calidad. Cabe señalar que tales briquetas de polvo de carbón tienen buena resistencia, incluso pueden transportarse.
Para obtener más información sobre el funcionamiento de la extrusora, vea el video:
Conclusión
Por supuesto, las briquetas caseras están lejos de ser ideales. Tienen baja densidad y alta humedad, por lo que darán menos calor que los productos de fábrica. Sin embargo, se queman bien en una estufa o caldera, no es como quemar polvo de carbón que se hornea en un pastel. Sí, y a costa de briquetas caseras de hulla costará menos.
Las tecnologías de fabricación de briquetas de carbón están diseñadas para producir productos comercializables a partir de polvo de carbón, cribas, carbón de baja calidad y de calidad inferior. Los carbones negros o marrones, así como el coque, se pueden utilizar como materias primas.
La fabricación de briquetas de carbón es una tecnología muy antigua que ha evolucionado con el uso de prensas de rodillos de doble rodillo para aumentar la productividad y mejorar la viabilidad económica de este negocio.
SAHUT-CONREUR fue una de las empresas que inició la producción de prensas de doble rodillo a principios del siglo XX. Estamos ubicados en el norte de Francia y desde principios del siglo XX, hemos instalado más de 1000 plantas de briquetas en diferentes partes del mundo, más de 350 de ellas para briquetas de carbón.
La tecnología de fabricación de briquetas de carbón en prensas de rodillos se desarrolló para la producción de briquetas a partir de finos de carbón provenientes de las cribas y el lavado del carbón. Las briquetas están destinadas al uso como combustible para calderas privadas o industriales de la misma manera que el carbón estándar, y también se envasan para minorista y en esta forma se puede exportar.
En la mayoría de los casos, el proceso de fabricación de briquetas de carbón ocurre con la adición de un aglutinante (brea de carbón, betún de petróleo, resina, melaza y cal, lignosulfonato, almidón, polímeros…). En algunos casos, también es posible hacer briquetas sin aglutinante.
VENTAJAS DEL CARBÓN EN BRIQUETAS
Solución técnica:
- Obtención de un producto del mismo tamaño, volumen, forma y peso.
- Eliminación del problema de formación de polvo y matrimonio durante el transporte.
- Dureza y resistencia especificadas de la briqueta.
- Utilización de residuos en productos comercializables.
Beneficios para el consumidor y la comercialización:
- Mayor valor energético
- Combustión más prolongada
- Ceniza en forma de polvo
- Menos emisiones de CO2 y azufre
- Embalaje, transporte y almacenamiento más fáciles
- Preparado para alimentación automática en el horno
- Posibilidad de envasado para el mercado de consumo
- Entregas de exportación
BRIQUETADO DE CARBÓN SIN AGLUTINANTE
La planta de fabricación de briquetas de carbón sin aglutinante consta de los siguientes componentes:
La capacidad de una planta de fabricación de briquetas de carbón sin aglutinante puede oscilar entre unas pocas toneladas por hora y unas 25 t/h.
BRIQUETADO DE CARBÓN CON AGRUPANTE
La planta de fabricación de briquetas de carbón con aglutinante consta de las siguientes secciones:
- área para clasificar y moler carbón, si las dimensiones del carbón son demasiado grandes
- sección de secado si el contenido de humedad del carbón es demasiado alto
- sección de adición de aglutinante
- estación de fabricación de briquetas en una prensa de dos rodillos
- (opcional) área de procesamiento posterior (enfriamiento, maduración y secado según el ligante utilizado)
La capacidad de la planta para la producción de briquetas de carbón con ligante puede ser desde varias toneladas por hora hasta 100 t/h para grandes prensas.
Posibles aglutinantes
- campo de carbón
- betún de petróleo
- resina
- melaza y cal
- lignosulfonato
- almidón
- polímeros, etc
El aglomerante específico para las briquetas de carbón está determinado por la disponibilidad regional y los requisitos del producto final. Las proporciones óptimas del aglutinante y los parámetros de la briqueta terminada se determinan al probar el carbón en Francia en la planta piloto de Sahut-Conreur.
Prueba de materia prima y aglutinante para briquetas de carbón.
El carbón en cada yacimiento en particular tiene propiedades químicas y características físicas, diferentes aglutinantes pueden estar disponibles en cada región.
Para determinar con precisión la composición y las características requeridas del equipo, es necesario realizar una prueba preliminar del material del cliente en la planta de fabricación de Sahut Conreur SA en Francia. Para realizar las pruebas, el cliente debe enviar carbón a Francia para realizar las pruebas.
Como resultado de las pruebas será posible:
- determinar la composición requerida y las características del equipo
- determinar el tipo y las proporciones del aglutinante
- obtener una briqueta terminada y determinar sus características
- calcular exacto indicadores económicos producción
Además, solo durante las pruebas es posible determinar si el carbón es adecuado para la fabricación de briquetas sin aglomerante y cuáles serán en este caso los indicadores técnicos y económicos de producción, así como las características de calidad de la briqueta.
COMPARACIÓN DE OPCIONES PARA BRIKETING DE CARBÓN CON Y SIN Aglutinante
Fabricación de briquetas de carbón utilizando un aglutinante:
- + Apto para cualquier carbón o lignito.
- + Alta productividad (hasta 100 t/h)
- +
- + Posibilidad de recibir briquetas a prueba de humedad
- + Bajo costo Suministros
- - Equipo más caro y más complejo, se requiere un aglutinante
Briquetas de carbón sin aglomerante:
- - Aplicable solo para ciertos carbones
- - Requiere secado
- - Capacidad limitada (hasta 25 t/h)
- - Alto consumo de energía específica
- - Alto costo de consumibles
- + Sin aglomerante, equipo más sencillo y económico
La tecnología de fabricación de briquetas de carbón sin aditivos aglutinantes parece más atractiva a primera vista, pero al mismo tiempo, los costos de energía aumentan significativamente, la productividad y la calidad de las briquetas disminuyen.
Después de las pruebas, suele quedar claro que la fabricación de briquetas con un aglutinante está más económicamente justificada, incluso teniendo en cuenta los costes de compra, envío y almacenamiento de estos materiales.
Etapas del proceso tecnológico de fabricación de briquetas de carbón y coque.
Molienda de carbón en un molino de martillos
La molienda del carbón es necesaria para obtener la fracción homogénea requerida, por lo tanto, antes o después del secado, el carbón se pasa por un molino de martillos.
Secar carbón en una secadora
El secado es necesario para reducir el contenido de humedad del carbón antes de la introducción del aglomerante. El grado de secado depende del aglutinante y la tecnología utilizados. El producto final tiene un contenido de humedad de 5-10%.
Prensado de carbón triturado y polvo de carbón
El prensado de polvo de carbón y fracción de carbón triturado se realiza en prensas de dos rodillos que cumplen con los requisitos de la industria:
- Alto rendimiento
- Bajo consumo específico de energía
- Alta fiabilidad
Nuestro socio es el líder mundial en la producción de este equipo, la empresa francesa "Sahut Conreur".
Post-procesamiento (maduración) de briquetas de carbón
Dependiendo del tipo de carbón y aglutinante en la tecnología, puede ser necesario enfriar y mantener la briqueta terminada de una manera especial durante algún tiempo en recipientes especiales, durante los cuales la briqueta adquiere fuerza.
El tiempo de mantenimiento es individual y se determina en la etapa de prueba.
Si está interesado en la tecnología de producción de briquetas de carbón, estaremos encantados de responder
Contenido
Precio asequible en comparación con otros tipos de portadores de energía, sin problemas con la compra, buena transferencia de calor son las razones principales por las que muchos usuarios prefieren usar briquetas de carbón para calefacción. El precio de los portadores de energía más familiares aumenta constantemente, lo que nos obliga a buscar fuentes alternativas de calor. El polvo de carbón es un tipo de combustible asequible, pero su uso en su forma pura no es rentable: la mitad de la materia prima cae en la ceniza a través de las barras de la parrilla, y la otra mitad se sinteriza, lo que provoca la obstrucción de la cámara de combustión.
briquetas de carbón
Una de las opciones para usar polvo de carbón, que le permite obtener el máximo calor, es verter la fracción sobre leña, con la que se precalienta la caldera. Pero esto es muy problemático, ya que a menudo es necesario verterlo en pequeñas porciones. Un terraplén de una gran cantidad de fracción fina conducirá al hecho de que aún se derramará en el cenicero, convirtiéndose en desechos. Y la parte que aún queda sobre la leña llenará los huecos entre ellos, bloqueando la circulación de aire y provocando la atenuación de la cámara de combustión.
La salida es la producción de briquetas a partir de polvo con la adición de excipientes por prensado. La fracción fina procesada de esta manera se quema perfectamente con una alta transferencia de calor.
Más sobre la tecnología de fabricación de briquetas
A principios del siglo pasado, el investigador ruso A.P. Veshnyakov sugirió prensar la fracción fina en elementos de cierta forma y tamaño que, en términos de transferencia de calor, no eran inferiores al carbón mismo. La idea ha encontrado una amplia aplicación tanto en la vida cotidiana como en la industria.
Briquetas de carbón en una cinta de tamizado Hoy en día, el carbón prensado se clasifica según el material, el respeto al medio ambiente, la seguridad, la forma y el tipo de embalaje. Pero los dos tipos principales son:
- Para la producción con la adición de componentes de unión.
- Para uso doméstico sin aditivos.
Es importante saber que las briquetas de producción no deben usarse en la vida cotidiana. Cuando se queman, se libera una gran cantidad de sustancias tóxicas, cuya eliminación, en condiciones de producción, es responsable. equipamiento especial. Anteriormente, en la fabricación de briquetas domésticas, se usaban aditivos en forma de melaza o almidón. Pero esta tecnología es cosa del pasado.
producción industrial
Características distintivas de la fracción de polvo y carbón fino: bajo poder calorífico específico y densidad. Pero estos materiales se consideran materias primas baratas que permiten organizar la producción de briquetas de carbón. Los productos tendrán buena densidad y disipación de calor a bajo costo.
Para la fabricación de briquetas en la fábrica, se utiliza una línea tecnológica especial, que consiste en una trituradora, secadora y prensa. El movimiento de productos semiacabados entre máquinas se realiza mediante una cinta transportadora.
El carbón prensado sin aditivos se produce en varias etapas:
- Molienda de materias primas a un tamaño de partícula de 6 mm y menos.
- Secado de la mezcla al 15% de humedad usando secadores de vapor y gas.
- Además, el polvo se enfría y se alimenta a una prensa tipo sello, que actúa sobre la mezcla bajo una presión de 20-150 MPa (según la tecnología utilizada). Después de este procesamiento, las briquetas terminadas se entregan al almacén. productos terminados para almacenamiento.
El propósito del combustible y el equipo utilizado son los principales factores que afectan el tamaño de las partículas, el nivel de humedad y la cantidad de presión bajo la cual se convierten en briquetas. Al mismo tiempo, la intensidad energética del producto terminado depende directamente de la calidad de las materias primas. Es importante utilizar exactamente la fracción fina de antracita, y no carbón pardo u otros tipos. Para la fuerza, la adición de aditivos minerales u orgánicos es aceptable.
Prensa de briquetas de carbón Las briquetas de carbón se pueden prensar de dos maneras dependiendo de qué equipo para hacer briquetas se utilice:
- prensa de sellos. La mezcla de carbón calentado se llena con moldes especiales, en los que se comprime con una fuerza de 100-120 MPa. Después de enfriar, las briquetas se envasan. El producto terminado parece ladrillos o cilindros con agujeros, puede parecer "pastillas" o "almohadas". Este método La producción es adecuada para la producción de briquetas en grandes cantidades debido a los altos costos de energía y financieros.
- máquina de extrusión. En este caso, la masa de carbón plástico se presiona a través de la matriz mediante una prensa. El prensado de tornillo de briquetas (pini-kei) de polvo de carbón tiene una forma cilíndrica, parecida a una "salchicha", con un orificio calibrado en el medio. La tecnología es menos costosa, pero también menos productiva.
La tecnología para la producción de briquetas para uso industrial implica la adición de cemento, mezcla de aceite y betún, vidrio líquido y otros. En metalurgia, se permite el uso de estas sustancias. Pero es imposible comprar briquetas de carbón con betún de aceite para calentar una vivienda de acuerdo con los requisitos del SES.
Hacer briquetas de carbón en casa
Para hacer briquetas de carbón en casa tecnología Industrial No encaja. El alto precio de los equipos para la producción de briquetas de carbón, los grandes costos de energía, la necesidad de obtener cantidad inmensa Los permisos de las agencias gubernamentales a veces aumentan el costo de los productos terminados. Pero para calentar una pequeña casa privada, no es necesario organizar una producción a gran escala. Para la fabricación de 3-4 toneladas de briquetas (stock de invierno), es muy posible arreglárselas con medios improvisados.
Equipo para hacer briquetas en casa. La forma más fácil, que era bien conocida por nuestros bisabuelos.:
- El polvo de carbón se mezcla con arcilla en una proporción de 10:1 con la adición de una pequeña cantidad de agua para formar una masa espesa. La arcilla es un aglutinante seguro que evitará que las briquetas se deshagan. Es importante mezclar bien todos los componentes de la mezcla. Para este propósito, a menudo se usa un mezclador de construcción.
- A continuación, la solución se vierte en moldes. Pueden ser tanto contenedores especiales como inventario usado (ollas viejas, baldes, cajas). Si no hay recipientes, también se pueden formar tortas de carbón manualmente, como hacían nuestros antepasados.
- Después del secado completo, el carbón en briquetas se puede enviar para su almacenamiento.
A pesar de que, según la tecnología de producción, la mezcla se seca, durante la preparación casera de las briquetas, la mezcla se humedece. En este caso, las briquetas de carbón de bricolaje tienen las siguientes características distintivas:
- Forma imperfecta.
- Diferentes niveles de humedad y, en consecuencia, transferencia de calor.
- Baja resistencia, que no permite el transporte de briquetas.
Briquetas de carbón caseras Pero estas propiedades no impiden que los productos de bajo costo se quemen bien, especialmente en comparación con el polvo sinterizado. Esta opción es mucho más conveniente y práctica.
Y si aún desea automatizar el proceso de alguna manera, puede seguir el ejemplo de los artesanos caseros y fabricar de forma independiente equipos similares a la producción:
- Máquina que permite hacer briquetas a mano. Las instrucciones sobre cómo hacer una máquina son fáciles de encontrar en Internet. Para el prensado manual, una unidad diseñada para producción casera ladrillos Los materiales que permiten soldar el marco son un tubo de perfil y una esquina de 40 * 40 mm. Una tolva de recepción está montada en la parte superior. Un mecanismo manual para hacer briquetas de la mezcla en productos rectangulares o cilíndricos se adjunta al costado. Tecnología:
- Las materias primas se trituran al máximo. La fracción fina asegura la resistencia y calidad de la briqueta.
- Agregar agua hará que la mezcla se pegue a tus manos. Está permitido agregar arcilla en una pequeña cantidad para aumentar ligeramente el contenido de cenizas del combustible.
- A continuación, la mezcla se vierte en el búnker, desde donde se llena el molde. La briqueta se exprime presionando la palanca.
- El movimiento inverso de la palanca hace que la briqueta sea empujada fuera del molde. Se retira y se pone al sol para que se seque.
- Prensa de tornillo donde los productos son briqueteados por extrusión. En este caso, los costos financieros de ensamblar la máquina, así como su productividad, serán mayores. Necesitará:
- Tubo de acero de pared gruesa para la fabricación de la carrocería. En el interior, se mecaniza según el tamaño de tornillo deseado.
- Barrena fabricada en acero al carbono de alta resistencia.
- Matriz con uno o más agujeros del mismo material.
- Motor eléctrico con una potencia de 4 kW.
- Transmisión por correa (mínimo 3 correas).
- Búnker de recepción.
Tecnología para la producción de briquetas de carbón sin aglomerante Es mejor confiar la fabricación del cuerpo, la matriz, el tornillo a un buen tornero. Es importante que los diámetros de las poleas proporcionen una velocidad de tornillo no mayor a 200 rpm. El motor debe conectarse a tierra antes de conectarlo a la fuente de alimentación doméstica.
Producción tecnológica:
- La materia prima se tritura y se mezcla con agua.
- Cuando el motor está encendido, la mezcla se carga en el búnker.
- Las "salchichas" que aparecen se cortan en trozos de la longitud deseada y se colocan en una rejilla para que se sequen.
Es importante saber que la presencia de orificios pasantes en las briquetas terminadas contribuye a una mejor combustión y una mayor transferencia de calor.
conclusiones
Según los fabricantes de briquetas de carbón, el poder calorífico de este tipo combustible sólido incluso más que otras variedades. En teoria esta declaración puede ser bastante real en vista del hecho de que solo cuando se quema 1 kg de antracita, puede obtener 7.7-8 kW. En términos de calor específico, la leña y las briquetas de madera están muy por detrás, liberando solo 5 kW/kg.
Sin embargo, un análisis de las revisiones de propietarios de calderas de combustible sólido en foros temáticos muestra que la demanda de briquetas de polvo de carbón es menor que la de madera, por varias razones:
- Con su ayuda, es difícil derretir la caldera y, cuando se quema, el carbón emite poco calor.
- Antes y durante la combustión, queda un olor desagradable en la habitación.
- Las briquetas pierden su forma, se desmoronan mucho durante el transporte.
- Mucha ceniza.
Combustión de combustible de carbón en briquetas. Un gran número de críticas negativas(alrededor del 70% del total) se explica por el hecho de que los fabricantes utilizan materias primas de baja calidad para obtener más ganancias. Hacen briquetas de mezcla, lodos y otros tipos de carbón inadecuados para la calefacción de espacios, y agregan sustancias en exceso a la masa. Las briquetas hechas realmente de antracita son difíciles de encontrar. La característica principal es el rico color negro de los productos.
Las conclusiones son claras:
- Es mejor hacer briquetas de carbón por su cuenta.
- Para la producción, es necesario comprar materias primas de alta calidad.
- Si es posible comprar solo grados de carbón bajos en calorías, el prensado no es económicamente factible. Aunque quemar briquetas de baja calidad junto con leña reducirá los costos de calefacción.
Sí, las briquetas de carbón hechas en casa son muy diferentes de las de fábrica: se desmoronan durante el transporte, están húmedas y dan menos calor. Pero de esta manera se puede controlar la calidad de las materias primas utilizadas, la presencia y cantidad de aditivos. Tanto en la caldera como en la estufa, las briquetas "caseras" se queman bien, mucho mejor que el polvo, que simplemente se hornea en el pastel. Además, por el precio, los cilindros, ladrillos o "salchichas" caseros son mucho más rentables.
