Слоистый топливный брикет

Слоистый топливный брикет

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 10 L 5/38, 5/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871249/04 (22) 19.06.90 (46) 07.09,92. Бюл. ¹ 33 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.B.Ïëåxà HOBà (72) Е,H.Êóñêîâà и В.Б.Кусков (56) 1. Патент США ¹ 4478601, кл. С 10 L 5/36 (44 — 14), 1984.

2. Заявка Японии ¹ 53 — 72004, кл. С 10 11/04, (17А52), 1978. (54) СЛОИСТЫЙ ТОПЛИВНЫЙ БРИКЕТ (57) Применение: в быту, полевых условиях, на железнодорожном транспорте. Сущность изобретения: топливный брикет содержит основной слой, включающий, Изобретение относится к технологии твердого углеродсодержащего топлива, в частности к слоистому топливному брикету, и может использоваться для бытовых целей, в полевых условиях и на железнодорожном транспорте, Известен топливный брикет на основе угля, связующего и добавок микрочастиц природного и синтетического волокна и извести с покрытием из воска, в котором выполнены в слое горючего вещества продольные и поперечные отверстия для прохода воздуха при отношении их к объему топливного брикета меньшем или равном 1 (1). .Основные недостатки такого брикета— его весьма трудное загорание в бытовых условиях, неполное сгорание при снижении прочности.

Наиболее близким к изобретению является слоистый топливный брикет, включаю„... Ж„„1759857 А1 мас,7;: каменный уголь 80 — 95 и торф 5-20, и зажигательный слой, включающий, мас. : каменный уголь 10 — 25, торф 35 — 60, нитрат калия 5,7 — 15 и нитрат бария остальное. Дополнительно в брикете выполнены продольные отверстия при соотношении их объема и объема топливной массы брикета (1:4)(1:7), Брикет изготавливают следующим образом: в пресс-форму засыпается основной слой, предварительно перемешанный со связующим веществом, далее на него засыпается зажигательный слой, после чего производится прессование брикета. При этом штемпель, которым производится прессование, имеет стержни, которые и формируют отверстия. 1 з.п, ф-лы, 1 табл„1 ил. щий основной угольный слой и зажигательный слой, содержащий 95 — 100 ч. древесного угля, 15-20 ч. нитрата калия, 60 — 70 ч. каменного угля и связующее (21.

Недостатки такого брикета — трудность его зажигания. так как зажигательный слой, содержащий 15 — 20 ч. нитрата калия, практически невозможно зажечь от спички, а основной слой, состоящий только из каменного угля (тем более антрацита), очень трудно загорается от зажигательного слоя, Отсутствие отверстий в брикете также затрудняет загорание и горение.

Цель изобретения — улучшение загорания брикета.

Цель достигается тем, что топливный брикет включает основной и зажигательный слои, при следующем соотношении компонентов основного слоя, мас. 7ь: каменный уголь 80-95, торф 5-20 и зажигательного слоя, мас. ь: каменный уголь 10-25, торф

1759857

35 — 60, нитрат калия 5,7-15 и нитрат бария остальное; дополнительно с целью снижения выделения угарного газа в брикете выполнены продольные отверстия при соотношении их объема и объема горючей массы брикета (1:4)-(1;7).

Отличие изобретения заключается в том, что основной слой дополнительно содержит торф, а зажигательный слой — торф и нитрат бария при указанном соотношении компонентов в слоях, и в выполнении продольных отверстий в брикете в укаэанном соотношении объемов.

При содержании в основном слое каменного угля меньше 80 мас. и торфа соответственно более 20 маа падает теплотворная способность брикета, а надежность зажигания не возрастает. При содержании каменного угля более 95 мас., а торфа менее 5 мас. основной слой плохо загорается. Уголь для основного слоя должен быть в идеале минимально зольным и максимально калорийным, т.е. это антрациты или тощие угли, Крупность измельчения: -3-4 мм.

Зажигательный слой легко загорается от спички благодаря наличию нитратов калия или бария (селитры). При применении только нитрата калия в малом количестве не удается зажечь слой, а при более высоком его содержании происходит очень быстрое сгорание слоя и основной слой не воспламеняется. Кроме того, выделяется много дыма.

Если использовать только нитрат бария, то слой горит беэ пламени, дает много дыма и ненадежно зажигает основной слой. Нужна смесь селитр, которая позволяет легко зажечь слой и обеспечивает его ровное, не слишком быстрое горение. что способствует надежному воспламенению основного слоя. Расход нитрата калия менее 5,7 мас.

$ не позволяет зажечь брикет. расход болев 15 мас. ведет к слишком быстрому сгоранию слоя и снижению загорания основного слоя. Расход нитрата бария менее

15 мас. снижает надежность загорания слоя, расход более 34.3 мас. ведет к горению зажигательного слоя без пламени и снижению надежности зажигания основного слоя.

Расход торфа менее 35 мас. % снижает надежность загорания зажигательного слоя, при расходе выше 60 ненадежно загорается основной слой.

При содержании каменного угля менее

10 мас. ф ненадежно загорается основной слой, при содержании более 25 мас. плохо загорается и горит зажигательный. В качестве каменного угля, входящего в с высоким выходом летучих веществ, т.е, длиннопламенный.газовый.

Компоненты зажигательного слоя измельчают примерно до минус 0,1 мм.

5 Отверстия в брикете увеличивают надежность горения, т.е. исключают возможность угасания недогоревшего брикета, позволяют.снизить количество вредных газов при горении. При этом отверстия выпол10 няются продольно, при других вариантах, таких как поперечное или отверстия в двух направлениях положительный эффект уменьшается или совсем исчезает, так как нарушается вентиляция, кроме того падает

15 прочность брикета, Отношение объема отверстий к объему топливной массы брикета больше 1;4 нера. ционально, так как снижает удельную объемную теплотворную способность, снижает

20 прочность брикета, черезмерно увеличивает скорость сгорания брикета; соотношение меньше 1:7 ухудшает горение брикета, увеличивает содержание СО, уменьшает полноту сгорания.

25 На чертеже представлены продольное и поперечное сечения предлагаемого слоистого топливного брикета, содержащего основной слой 1, зажигательный слой 2 и продольные отверстия 3, 30 Пример. Уголь марки "Т" измельчают до минус 3 мм, верховой торф с.содержанием золы 14 измельчают до минус 3 мм, далее эти компоненты смешивают между собой и с 5 мас. сульфитно-спиртовой

35 барды, содержащей 25 твердого и используемой в качестве связующего. Для зажигательного слоя каменный уголь марки Г" и торф дозируют и измельчают совместно, смесь селитр измельчают отдельно, что яв40 ляется противопожарной мерой. Далее эти компоненты смешивают с 9 мас. сульфитно-спиртовой барды. После этого компоненты загружают послойно в пресс-форму и прессуют при 15 МПа, Штемпель, которым

45 производится прессование, имеет стержни, которые и формируют отверстия.

Брикеты изготавливают различных форм и размеров, наиболее часто изготавливают брикеты диаметром 70 мм и высотой

50 75-80 мм с семью отверстиями. Масса такого брикета около 250 г, иэ них 20-50 r— зажигательный слой, Плотность брикета

1,05-1,15 r/см, давление разрушения 8-16 з кН на брикет. Теплота сгорания зависит от

55 сырья, Так в таблице данные получены с углем марки "Т" и зольностью 17 / . Ма ксимальная каллорийность была получена при использовании антрацита с эольностью

7,8 -8000 ккал/кг. Скорость горения бризажигательный слой, лучше применять угли кета составляла 1.5-3 г!мин в зависимости,1759857

Формула изобретения

Содержание компонентов, мас.Ф Теплота сгорания, Каменный Торф Нитрат Нитрат ккал/кг уголь бария калия

Содержание

СО, Опыт

Количество загораний, раз из 10

60 15 15 5600

2.0

1 10

8

ТО

0,2

47,5 27

12,5

35 34,3

2 17,5

373

3 25

5850

0,1

6200

5,7

4 (сравнитель- 35 ный) 75

0,4

35 15 10 5100

5 (сравнитель- 7 ный) 97

55 28 1О 6300

60 15 15 5860

0.5

6 10

0,015

101:7 7см, Тб 7отв, 8 см.

1 см

10 1:4

7 25 35 34,3 5,7 6200

У5 3

0,09

Состав по прототипу

6300

0,95

П р и м е ч а н и е. 1. Числитель - зажигательный слой, знаменатель - основной слой.

2. Имеется в виду зажигание зажигательного слоя от спички> а для основного слоя - количество загораний при загоревшемся зажигательном слое. от условий горения и объема отверстий. Температура пламени горящего брикета 550600 С. Влажность брикета после сушки 1 — 3

После сушки брикет ставится либо в обычную, либо в специальную брикетную печь, либо просто на два камня, поджигается спичкой и далее не нуждается в "обслуживании", т.е. он удобнее в пользовании, чем дрова, не говоря уже о кусковом каменном угле или брикетах обычных типов, Результаты испытаний брикетов приведены в таблице, Слоистый топливный брикет загорается надежно от спички, что делает его пригодным для широкого использования в качестве бытового топлива, например, в сельской местности, в садоводствах, в.походах и экспедициях, а также в железнодорожных вагонах для отопления и подогрева воды.

Как следует из таблицы, по сравнению с прототипом надежность загорания предлагаемого слоистого брикета возрастает в

10 раз, содержание СО снижается с 0,95 до

0,015%.

1. Слоистый топливный брикет, включающий основной каменноугольный слой и за5 жигательный слой, содержащий каменный уголь и нитрат калия, отличающийся тем, что, с целью улучшения загорания брикета, он содержит основной слой, дополнительно включающий торф, и зажигательный

10 слой — торф и нитрат бария при следующем соотношении компонентов основного слоя, мас. %: каменный уголь 80-95: то 13 ф 5 — 20, 15 и зажигательного слоя, мас, 7: каменный уголь . 10-25; торф 35-60; нитрат калия 5,7-15; нитрат бария остальное, 20 2. Брикет по и. 1. отличающийся тем, что, с целью снижения выделения угарного газа, он имеет продольные отверстия при соотношении их объема к объему топливной массы брикета 1:4 — 1:7.

1759857

Составитель ВКусков

Техред М,Моргентал

Редактор Е.Хорииа

Корректор T.Ïaëèé

Производственно-издательский комбинат"Патент",r.Ужгород, ул, Гагарина, 101

Закаэ 3154 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5