Брикетування вугілля своїми руками - технологія і устаткування

Домовласники, обігрівальні свої житла котлами та печами на твердому паливі, добре знають, наскільки складно і незручно спалювати дрібні фракції вугілля, а тим більше вугільний пил. Частина такого палива зсипається в зольний відсік і потрапляє в відхід, інша перекриває потік повітря з колосникових грат і тому погано горить.

Рішення проблеми - спресувати цю дрібноту в брикети, що дають хороше горіння і виділяють багато тепла. Промислове брикетування вугілля застосовується досить давно, але технологію пресування можна реалізувати і в домашніх умовах. Як це зробити - вивчаємо в даному матеріалі.

Виробництво вугільних брикетів в заводських умовах

Дрібні кам'яновугільні фракції і пил відрізняються невисокою щільністю і низькою питомою калорійністю. Зате їх можна дешево купити, а потім перетворити в якісне пальне шляхом ущільнення в обмеженому обсязі. Простіше кажучи, виготовити пресовані вугільні брикети, чия щільність і теплотворна здатність набагато вище.

Так горять заводські (зліва) і саморобні (праворуч) брикети з вугілля

Щоб зробити такі брикети з дрібного кам'яного вугілля своїми руками, потрібно розібратися, як і за допомогою яких верстатів їх штампують на заводі. Устаткування для виробництва опалювальних брикетів є технологічну лінію, що складається з таких установок:

дробарка;
сушильна камера;
прес для брикетування.

Примітка. Одиниці обладнання перераховані в тій же черговості, в якій вони стоять згідно з технологією. Подача сировини і його переміщення між установками проводиться за допомогою стрічкових або шнекових конвеєрів.

Процес пресування кам'яновугільного палива відбувається наступним чином:

У дробарці вугільна дрібнота подрібнюється до частинок однакового розміру, що залежить від характеристик пресового устаткування. Максимально допустима крупність фракції - 6 мм.
У сушарці вологість сировини зменшується до значення 15% (максимум).
Останній етап - пресування, яке виконує під тиском від 20 до 120 МПа, в залежності від використовуваної технології.

Штемпельні (валкові) преси продуктивністю 10 і 25 тонн на годину

Іноді для міцності кінцевого продукту в сировині додаються органічні або мінеральні зв'язуючі, а перед ущільненням суміші її нагрівають до температури 250-350 ° С. Існує 2 способу пресування вугільних брикет для опалення:

на штемпельних (валкових) пресах;
за допомогою екструзійних машин.

Штемпельний прес здавлює нагріту вугільну суміш в спеціальних формах, розвиваючи зусилля 100-120 МПа, після чого брикетований вугілля проходить процес охолодження і фасування. На виході виходять вироби у вигляді «таблеток», «подушечок», циліндрів і цеглинок з отворами.

Даний спосіб виробництва вугільних брикетів використовується для виготовлення палива у великих кількостях і тягне за собою чималі фінансові та енергетичні витрати.

Виготовлення методом екструзії полягає в продавлюванні сировини шнековим пресом крізь матрицю з каліброваними отворами. На виході маємо брикет циліндричної форми у вигляді «ковбаски». Це більш дешева, але менш продуктивна технологія брикетування вугілля.

Екструдери для пресування вугільного пилу

На характеристики пального впливає склад первинної сировини - бурий або кам'яне вугілля, наявність сполучних речовин і інші фактори. Але зазвичай теплотворна здатність заводського брикету складає не менше 7 кВт / кг при вологості 8% і максимальної зольності 8.5%.

Як можна зробити брикети з вугілля своїми руками?

У домашніх умовах неможливо реалізувати промислову технологію. Причини - висока ціна обладнання для виробництва вугільних брикетів, великі енерговитрати і необхідність узгодження своїх дій з місцевою владою. Але господареві приватного будинку і не потрібно розгортати грандіозне за масштабами виробництво, щоб забезпечити опалення житла. Досить виготовити 3-4 тонни вугільних брикет, яких вистачить на всю зиму.

Пресований вугілля в брикетах можна отримати двома способами:

зварити верстат для формування брикетів з металопрокату і видавлювати вироби вручну;
зібрати своїми руками шнековий прес, щоб брикетувати кам'яновугільну дрібниця методом екструзії.

В тому і іншому випадку не вдасться домогтися характеристик, близьких до показників палива заводського виготовлення. Зате ви зможете успішно опалювати будинок, спалюючи замість вугільного пилу саморобні брикети, що набагато зручніше і практичніше.

пресування вручну

Для ручного витискування підійде добре відомий багатьом майстрам - умільцям верстат для виготовлення цегли в домашніх умовах. Його рама зварюється з профільних труб і куточків 40х40 мм, зверху встановлюється приймальний бункер. До рами кріпиться ручний механізм для пресування виробів в прямокутній формі. Креслення саморобного преса для ручного брикетування вугілля показаний на малюнку:

Прямокутну форму, яка використовується для виготовлення цегли, можна замінити на циліндричну, а всередині помістити зголошення трубки, щоб у виробах були наскрізні отвори. Вони потрібні для кращого горіння вугільного брикету, зробленого своїми руками.

Технологія ручного брикетування вугілля виглядає так:

Брикетування на екструдері

Цей більш продуктивний спосіб потребуватиме фінансових витрат на зборку шнекового преса, що складається з таких елементів:

корпус з товстостінної сталевої труби, проточенной зсередини під розмір шнека, або зроблений з цільної металевої болванки на токарному верстаті;
шнек з вуглецевої сталі підвищеної твердості;
з тієї ж стали робиться матриця з одним або декількома отворами;
електродвигун потужністю не менше 4 кВт;
ремінна передача на многоручьевих шківах (не менше 3 ременів);
приймальний бункер.

Примітка. Замість пасової передачі можна використовувати редукторного, але тоді привід буде жорстко з'єднаний з валом. У разі будь-якої аварії редуктор або шнек може вийти з ладу.

Принцип дії брикетувальна екструдера і саморобний шнек (праворуч)

Найскладніше виготовити корпус, матрицю і шнек. За цим краще звернутися до знайомого токаря, він заодно виточить вам многоручьевим шківи потрібних розмірів. Зверніть увагу: діаметри шківів слід підібрати так, щоб швидкість обертання шнека не перевищувала 200 оборотів в хвилину. Потужний двигун верстата треба заземлити і підключити до будинкової електромережі через автоматичні вимикачі.

Невеликий саморобний екструдер

Технологія брикетування на екструдері досить проста і реалізується в кілька етапів:

Сировина по можливості подрібнити і перемішати з водою до густої консистенції.
Включити електродвигун екструдера і лопатою завантажити порцію вугільної суміші в бункер.
З'являються з отворів матриці «ковбаски» відламувати по бажаної довжині і розкладати на стелажі для просушки.

Про користь брикетів з вугілля - висновки

Якщо міркувати теоретично і брати до уваги запевнення виробників вугільних брикет, то по теплотворення вони повинні перемагати всі інші види твердого палива. Адже тільки чистий антрацит здатний виділити при спалюванні 7.7-8 кВт з 1 кг. Дрова, пелети і деревні брикети по питомій теплоті згорання сильно відстають, оскільки виділяють не більше 5 кВт / кг.

Але судячи з відгуків користувачів твердопаливних котлів на тематичних форумах, попит на брикетовані вугілля поступається будь-яким різновидам деревини в силу таких причин:

погано розпалюються і віддають мало тепла;
утворюють велику кількість золи, а то і камінчиків, які повторюють форму брикетів;
розсипаються на порох ще під час транспортування;
виділяють занадто неприємний запах до і в процесі горіння.

Якісні брикети (праворуч) своїм чорним блиском помітно відрізняються від палива з бурого вугілля, яке не дуже добре згоряє в опалювальних котлах і печах

Якщо проаналізувати всі відгуки про вугільні брикети, то з'ясується, що 70% з них - негативні. Це пов'язано в першу чергу з тим, що виробники палива намагаються отримати прибуток, використовуючи дармове сировину - шлам, шихту та інші непотрібні різновиди кам'яного і бурого вугілля. Брикет, спресований з залишків антрациту, зустрічається нечасто.

Звідси напрошується висновок: якщо хочете отримати гарну паливо, то застосовуйте для брикетування своїми руками відповідну сировину. Коли ж у вашому розпорядженні є тільки пил і дрібниця низькокалорійних сортів вугілля, то пресувати їх не завжди доцільно. З іншого боку, подібні брикети можна спалювати разом з дровами, зменшивши витрати на їх придбання.