Уголь в брикетах

Если различные древесные отходы в виде опилок и щепы достаточно легко сжигать в специально приспособленных для этого котлах длительного горения, то с угольной мелочью и пылью дело обстоит иначе. Тот, кто хоть раз пытался топить печь или котел мелкими фракциями угля, знает, что половина топлива пропадает впустую, просыпаясь сквозь колосники в зольник, а другая половина спекается и перекрывает доступ воздуха в топку. Из-за этого интенсивность горения резко снижается. В то же время выбрасывать такое горючее глупо, ведь оно содержит массу тепловой энергии. В подобной ситуации может помочь брикетирование угля, о чем и будет рассказано в данной статье.

О технологии брикетировании угля

Один из способов сжигания угольной мелочи – это растопить котел дровами, а потом сверху на горящие поленья подсыпать пыльную фракцию топлива. Но это слишком хлопотное дело, поскольку угольная пыль должна подсыпаться небольшими порциями, а значит, — часто.

Если же загрузить большую порцию, то часть горючего обязательно просыплется в зольник и уйдет в отходы, а остальное топливо заполнит щели между древесиной. Воздух перестанет поступать в зону горения и в результате топка начнет затухать.

Наилучший способ – это методом прессования формировать из мелкой фракции брикеты, которые после этого очень хорошо горят, выделяя большое количество теплоты. Такое решение, как брикетирование углей, было предложено еще в начале позапрошлого века в России изобретателем А.П. Вешняковым и по сей день успешно используется как в промышленных целях, так и в быту. Суть его в том, что уплотнение угольной мелочи с помощью высокого давления на специальном оборудовании позволяет получать топливо, чья теплотворная способность не меньше, чем у качественных углей.

Глубоко не вдаваясь в тонкости технологического процесса и классификацию разных марок горючего, отметим, что подобные брикеты производятся в двух видах:

• со связующими веществами для промышленных целей;
• без связующих, предназначаются для сжигания в бытовых котельных установках.

Примечание. Брикеты, спрессованные со связующими веществами, нельзя использовать в быту. Эти вещества при сгорании образуют вредные либо токсичные соединения, которые в промышленности улавливаются разными способами. В бытовое топливо раньше в качестве связующих тоже добавляли крахмалы или патоку, но данная технология устарела.

Поскольку нас интересует технология производства угольных брикетов без всяких добавок для бытовых целей, то стоит рассмотреть именно ее. Итак, последовательность процесса следующая:

• сначала уголь проходит операцию измельчения, при этом допускается максимальная крупность фракции 6 мм;
• следующая операция – сушка с целью добиться оптимальной влажности 15%. Для этого применяется особое оборудование для производства угольных брикетов – паровые или газовые сушилки;
• после сушки состав охлаждается и подается на прессование. Операция проходит при давлении 100—150 МПа в так называемом штемпельном прессе;
• окончательное охлаждение и отгрузка на склад.

Примечание. Здесь описан традиционный технологический процесс, но требования к крупности фракции и влажности сырья могут изменяться в зависимости от используемого оборудования. Например, современный мини-завод российской компании ЮНИТЕК требует размеров частиц до 0.25 мм с влагосодержанием от 6 до 16%. То есть, в этом случае технология брикетирования угля должна предусматривать более качественное измельчение, зато и давление прессования применяется гораздо ниже.

На выходе получается угольный брикет, чья зольность не превышает 15—20%, максимально допустимая механическая нагрузка – 3 кг/см2, а при падении с высоты до 2 м изделие теряет не более 15% своей массы в результате удара. Теплота сгорания зависит от марок углей, из которых брикет спрессован.

Производство угольных брикет в домашних условиях

Понятно, что промышленное оборудование для брикетирования угля недоступно обычному домовладельцу в силу своей высокой стоимости. Однако, еще наши деды знали, каким образом можно делать брикеты без всякого оборудования. Для этого угольную пыль и крошку смешивали с водой в таком соотношении, чтобы получалась густая масса, а потом из нее вручную формовали лепешки. После просушивания такие изделия успешно сжигались в домашней печке. То есть, вопреки производственной технологии, смесь для производства брикетов из угля не просушивается, а наоборот, увлажняется.

В домашних условиях брикеты изготавливают 2 способами:

• с помощью ручного пресса;
• на самодельном шнековом экструдере.

Первый способ хорош тем, что прессовый станок можно недорого приобрести либо изготовить самостоятельно. Его недостаток – низкая производительность, чтобы наделать себе топливных брикет на весь сезон, придется очень хорошо потрудиться. Во втором случае брикетирование угольной пыли происходит достаточно быстро, поскольку весь процесс механизирован. Но здесь на первый план выходит стоимость агрегата, даже самодельная установка потребует ощутимых затрат. Нужно будет приобрести мощный электродвигатель, редуктор и прочие детали.

Алгоритм, согласно которому выполняется изготовление угольных брикетов своими руками, следующий:

• надо постараться любым доступным способом измельчить угольную крошку. Чем меньше будет фракция, тем качественнее получится изделие;
• смешать получившийся состав с водой. Точные пропорции указать нет возможности, так как они зависят от содержания пыли. Главное, чтобы смесь была очень густой и лепилась вручную. Добавлять глину не нужно, это только повысит зольность;
• составом наполнить форму и привести в действие ручной механизм;
• извлечь брикетированный уголь из формы и оставить сушиться на воздухе.

В результате получаем хрупкие изделия, непригодные к перевозке, зато неплохо сгорающие в печке. Один из способов брикетирования угля в домашних условиях можно узнать, просмотрев видео:

Когда в наличии имеется шнековый пресс, то производство значительно упрощается и ускоряется. Включив электродвигатель, вышеуказанную смесь загружают лопатой в приемный бункер экструдера. На выходе получаются «колбаски» цилиндрической формы отличного качества. Стоит отметить, что подобные брикеты из угольной пыли обладают хорошей прочностью, их даже можно транспортировать.

Подробнее о работе экструдера смотрите на видео:

Заключение

Конечно, изготовленные в домашних условиях брикеты далеки от идеала. Они имеют невысокую плотность и повышенную влажность, а потому дадут тепла меньше, чем заводские изделия. Тем не менее, в печке или котле они горят хорошо, это не то что жечь угольную пыль, спекающуюся коржом. Да и по стоимости самодельные брикеты из каменного угля обойдутся дешевле.

cotlix.com

Технология изготовления и область применения

После переработки натурального сырья остается большое количество отходов. Например, в деревообрабатывающей промышленности это стружка, опилки, щепа. Каждое производство стремится к безотходной схеме работы, поэтому даже остатки сырья давно научились использовать для изготовления нужной продукции, предположим, древесно-стружечной плиты. С подорожанием твердых видов топлива отходы стали прессовать в удобные для применения и транспортировки брикеты – и они тут же стали востребованы.

Технология изготовления древесных брикетов для отопления проста: отходы измельчают, прессуют, одновременно подвергая термической обработке. Для скрепления частиц используют натуральный компонент лигнин или синтетические растворы. Слегка оплавляют поверхность, чтобы сохранить форму.

Для повышения эффективности горения некоторые виды имеют сквозные отверстия. Затем небольшие по размеру изделия упаковывают в пленку или бумажные мешки, более защищенные брикеты оставляют без упаковки.  В таком виде продукцию реализуют для частных и производственных нужд.

Теплоотдачи топлива достаточно, чтобы его с успехом применяли для обогрева абсолютно разных помещений, таких как:

• производственные цеха, склады площадью до 200 м²;
• подсобки, котельные;
• частные владения: коттеджи, загородные дома, дачи;
• русские бани, сауны.

Небольшие по размеру брикеты и гранулы легко помещаются в печах любого размера, для объемных твердотопливных котлов предусмотрены «евродрова» увеличенной длины или диаметра. Один пример: 30-35 кг топлива из древесных опилок необходимо в сутки, чтобы обогреть большой складской ангар площадью 180-200 м², то есть понадобятся 3-3,5 стандартные десятикилограммовые упаковки.

Легкие и компактные брикеты удобны для перевозки в багажнике легкового автомобиля, прекрасно горят на открытом воздухе, поэтому их предпочитают брать с собой любители отдыха на природе для разведения костров, барбекю или приготовления блюд на мангале. Для дачников брикетированная продукция является универсальным средством – ею успешно пользуются и для отопления домов, и для разведения огня на участке.

Классификация брикетированных изделий

Деление на группы происходит с учетом различных критериев: материала изготовления, формы изделий, степени защиты, степени экологической чистоты, даже вида упаковки. Рассмотрим одну из распространенных классификаций – по типу изготовления и форме.

Большая часть брикетов представляет собой изделия определенной конфигурации:

• RUF — кирпичики с закругленными углами.
• Nestro — цилиндры различной длины.
• Pini-kay – удлиненные многогранники с отверстием посередине.

Первые изделия прямоугольной формы RUF появились в Германии. Для их выпуска используют мощные гидравлически прессы, действующие под давлением до 400 бар. Цилиндрическую форму выпускают на станках с гидравликой или ударно-механическим приводом, некоторые «бочонки» имеют радиальное отверстие.

Для производства трубок пини-кей, кроме стандартной механической процедуры прессования под давлением до 1100 бар, используют термический обжиг. Он увеличивает прочность, влагостойкость, калорийность и продлевает период горения. Продукция первых двух групп, напротив, отличается хрупкостью и легко впитывает влагу, поэтому всегда упаковывается в герметичную, удобную для транспортировки тару. Длинные цилиндры и трубки (60-70 см) при желании можно легко поделить на части.

Качество обработки топливных брикетов влияет и на их стоимость – пини-кей дороже двух других аналогов. Их можно узнать по характерному черному или темно-коричневому цвету внешней стороны. Материал изготовления и характеристики обычно указаны на упаковке.

Топливные брикеты относят к классу экологически чистых видов топлива по нескольким причинам:

• для изготовления используют исключительно подлежащие утилизации отходы – пыль, крошку, опилки;
• при сжигании брикетированного топлива выделяется минимум углекислого газа (для сравнения – сгорание природного газа увеличивает объем выделяемой углекислоты в 10 раз, угля – в 50 раз);
• в результате сгорания образуется зола (не уголь), которая подходит для подкормки садовых культур в качестве азотного удобрения.

Отопление брикетами коттеджей и дачных домиков безопасно и эффективно.

Однако наиболее удобной признана классификация по материалу изготовления, то есть остаткам натурального сырья – сельскохозяйственных биомасс, угольной пыли, древесных опилок, торфяной крошки и т.д. На ней мы остановимся более подробно.

Виды брикетов по составу сырья

Рассмотрим преимущества каждого вида топлива, чтобы стало понятно, какое из них имеет большую теплоотдачу, а какое выгодно приобретать для печного или котельного отопления.

Угольные брикеты

Небольшие брикеты в виде черных цилиндров или таблеток изготавливают из угольного отсева – отходов угольной промышленности. Отсев дополнительно перемалывают, разбавляют связующими добавками, прессуют. Подходит и для топки печей, и для мангалов. Пользуется успехом у владельцев небольших кафе, баров, дорожных ресторанчиков.

Дыма и угарного газа переработанное сырье выделяет гораздо меньше, чем его основа – натуральный каменный уголь. Можно использовать и в частном хозяйстве, но гораздо чаще угольную продукцию закупают предприятия с котельным оборудованием.

Время горения в топке – 6-7 часов, если налажена система подачи воздуха – до 10 часов, то есть существует возможность длительное время поддерживать постоянную температуру. Теплоотдача – 5200 к/кал. Количество золы по сравнению с другими брикетированными продуктами велико – 28%, но это гораздо меньше, чем объем шлака при обычном угольном отоплении.

Особенно популярны угольные брикеты для отопления в регионах, где происходит добыча «черного золота». Переплачивать за транспортировку не нужно, поэтому цены на топливо демократичны. Стоимость в остальных областях зависит от многих факторов, поэтому тонну топлива можно купит и за 4500 рублей, и за 9000 рублей. Средняя цена 20-килограммового мешка – 250-350 рублей.

Древесные брикеты

Благодаря лигнину брикеты из древесных отходов становятся прочными и удобными для перевозки. Для изготовления подходят практически любые породы – береза, ель, дуб, сосна. Их теплоотдача меньше, чем у топлива из лузги подсолнечника и угольной продукции.

Несмотря на изменение структуры древесины в процессе изготовления, после прогорания брикеты, как и поленья, оставляют угли. Благодаря этому свойству они идеально подходят для приготовления мясных и рыбных блюд во время пикника. Обладают всеми положительными качествами экопродуктов, к тому же универсальны и экономичны. В народе брикеты из некондиционной древесины часто называют «евродровами».

Уровень теплоотдачи велик благодаря высокой плотности – 1240 кг/м³, тогда как обычные дрова могут иметь плотность гораздо ниже 1000 кг/ м³ — например, 150 кг/ м³. После прогорания поленьев остается примерно 5% пепла от общей массы, брикеты же оставляют лишь 1%.

Прессованную древесину ценят за минимальное количество дыма и отсутствие искрения. Период горения равняется 4 часам. Стоимость древесного прессованного топлива типа руф равняется 6200-6800 руб./тонна, пини-кей – 9000-9500 руб.тонна.

Торфяные брикеты

О прекрасных горючих свойствах топлива известно давно (теплоотдача – до 5700 ккал/кг), но мало кто знает о его минусах. Многие отказываются от торфяных брикетов для отопления из-за отходов. После прогорания остается много золы, что, впрочем, на руку дачникам – ею хорошо удобрять посадки в огороде и в саду. Продукты переработки торфа содержат фосфор и известь.

Еще один минус – задымленность, опасная для здоровья. Торф горит около 10 часов, что удобно для ночного обогрева в частных домах, однако при одном условии – стопроцентной исправности печи.

Регулярно использовать торфяную продукцию не стоит, но для временного дачного применения она вполне приемлема. С брикетами следует обращаться осторожно и не оставлять их вблизи открытого огня – торфяная пыль мгновенно воспламеняется и может стать причиной серьезного пожара.

Брикеты из лузги

Настоящим прорывом в топливной сфере стало производство брикетов из биологических отходов – лузги подсолнечника, обыкновенной соломы, шелухи риса или гречихи, отсева пшеницы или овса. Все, что ранее шло на утилизацию, стало приносить пользу. Во время горения подсолнечное сырье можно узнать по приятному специфическому запаху.

Высокая теплоотдача растительного топлива возникает благодаря содержанию в продукте масел, она равна теплоотдаче угольного аналога – 5200 ккал/кг. Большой процент отходов многих не устраивает – остается 2,8-4,5% золы, однако низкая стоимость является решающим фактором, и продукцию из лузги подсолнечника используют с большим удовольствием.

Если вы хотите дешевое, экологически чистое топливо – приобретайте брикеты и гранулы из лузги.

Секрет популярности прессованного топлива

Если обобщить все положительные качества различного вида брикетов, можно сказать, что их использование гораздо рациональнее и продуктивнее, чем обогрев помещений традиционным топливом – углем или дровами. Единственный минус, который многих удерживает от покупки, — более высокая стоимость, однако уникальный набор полезных качеств полностью ее оправдывает:

• безопасность — количество вредного дыма минимально, возникновение искр практически исключено;
• высокая теплоотдача, соответственно, увеличенный объем тепла;
• низкая влажность, что сказывается на эффективности горения;
• качество горения – процесс протекает долго и равномерно;
• компактность, удобная для хранения и транспортировки;
• возможность длительного хранения и покупки «про запас» — прессованное топливо продается в герметичных упаковках.

Аккуратно оформленные, чистые брикеты возле камина или печи – своего рода признак комфортной жизни. Они не пачкают руки и пол, как уголь, не оставляют мусора подобно дровам. Отсутствие дыма и большого количества золы дополняет картину благополучия.

Брикетированную продукцию выбирают люди, предпочитающие порядок, рациональное использование и экологическую чистоту.

aqua-rmnt.com

Подробнее о технологии брикетирования

В начале прошлого столетия российский исследователь А.П. Вешняков предложил прессовать мелкую фракцию в элементы определенной формы и размера, которые по теплоотдаче не уступали самому углю. Идея нашла широкое применение и в быту, и в промышленности.

Сегодня прессованный уголь классифицируют в зависимости от материала, экологичности, защищенности, формы и типа упаковки. Но двумя основным видами являются:

• Для производства с добавлением связующих компонентов.
• Для домашнего применения без добавок.

Важно знать, что производственные брикеты категорически нельзя использовать в быту. При их сгорании выделяется большое количество токсических веществ, за отведение которых в условиях производства отвечает специальное оборудование. Ранее при изготовлении бытовых брикетов использовали добавки в виде патоки или крахмала. Но данная технология осталась в прошлом.

Промышленное производство

Отличительные черты пыли и мелкой каменноугольной фракции: низкая удельная калорийность и плотность. Но данные материалы рассматриваются как дешевое сырье, позволяющее организовать производство угольных брикетов. Продукция будет отличаться хорошей плотностью и теплоотдачей при низкой себестоимости.

Для изготовления брикетов в заводских условиях используется специальная технологическая линия, состоящая из дробилки, сушилки, пресса. Перемещение полуфабрикатов между машинами обеспечивает ленточный конвейер.

Прессованный уголь без добавок изготавливается в несколько этапов:

• Измельчение сырья до размера частички 6 мм и мельче.
• Сушка смеси до отметки 15% влажности при помощи паровых и газовых сушилок.
• Далее пыль охлаждается и подается на пресс штемпельного типа, воздействующий на смесь под давлением 20-150 МПа (смотря какая технология используется). После данной обработки готовые брикеты поступают на склад готовой продукции на хранение.

Назначение топлива и используемое оборудование — основные факторы, влияющие на размер частичек, уровень влажности и величину давления, под которым они превращаются в брикеты. При этом энергоемкость готового продукта напрямую зависит от качества сырья. Важно использовать именно мелкую фракцию антрацита, а не бурого или других разновидностей угля. Для прочности допустимо добавление минеральных или органических добавок.

Брикеты из каменного угля могут быть спрессованы двумя способами в зависимости от того, какое оборудование для брикетирования применяется:

• Штемпельный пресс. Нагретой угольной смесью наполняются специальные формы, в которых она сдавливается с усилием 100-120 МПа. После охлаждения брикеты фасуются. Готовая продукция имеет вид кирпичиков или цилиндров с отверстиями, может быть похожа на «таблетки» или «подушечки». Данный способ изготовления подходит для производства брикетов в больших количествах ввиду больших энергетических и финансовых расходов.
• Экструзионная машина. В данном случае пластичная угольная масса продавливается прессом через матрицу. Брикет шнекового прессования (пини-кей) из угольной пыли имеет цилиндрическую форму, напоминая «колбаску», с калиброванным отверстием посередине. Технология менее затратная, но и менее производительная.

Технология производства брикетов для промышленного использования предполагает добавление цемента, нефтебитумной смеси, жидкого стекла и прочих. В металлургии применение данных веществ разрешено. А вот покупать каменноугольные брикеты с нефтебитумом для отопления жилого помещения нельзя согласно требованиям СЭС.

Брикетирование угля в домашних условиях

Для брикетирования угля в домашних условиях промышленная технология не подходит. Высокая цена оборудования для производства угольных брикетов, большие энергозатраты, необходимость получения огромного количества разрешений от госорганов в разы увеличивает себестоимость готовой продукции. Но с целью отопления небольшого частного дома необходимости в организации масштабного производства нет. Для изготовления 3-4 тонн брикетов (зимний запас) вполне можно обойтись подручными средствами.

Самый простой способ, который был хорошо знаком еще нашим прадедам:

• Угольная пыль смешивается с глиной в соотношении 10:1 с добавлением небольшого количества воды для образования густой массы. Глина является безопасным связующим компонентом, который не даст брикетам развалиться. Важно тщательно перемешать все компоненты смеси. С этой целью часто используют строительный миксер.
• Далее раствор разливается по формам. Это могут быть как специальные емкости, так и бывший в употреблении инвентарь (старые кастрюли, ведра, ящики). Если нет емкостей, угольные лепешки можно формировать и вручную, как делали наши предки.
• После полного высыхания брикетированный уголь можно отправлять на хранение.

Несмотря на то, что, согласно производственной технологии, смесь сушится, во время домашней заготовки брикетов смесь увлажняется. В данном случае угольные брикеты, сделанные своими руками, имеют следующие отличительные черты:

• Неидеальная форма.
• Разный уровень влажности и, следовательно, теплоотдачи.
• Невысокая прочность, которая не позволяет транспортировать брикеты.

Но данные свойства не мешают изделиям с низкой себестоимостью хорошо гореть, особенно по сравнению со спекшейся пылью. Такой вариант гораздо удобнее и практичнее.

А если процесс все-таки хочется как-то автоматизировать, то можно последовать примеру домашних умельцев и самостоятельно изготовить оборудование, похожее на производственное:

• Станок, позволяющий сделать брикеты вручную. Инструкцию того, как сделать станок, легко найти в сети Интернет. Для ручного прессования хорошо подходит агрегат, предназначенный для домашнего производства кирпичей. Материалами, позволяющими сварить раму, являются профильная труба и уголок 40*40 мм. Сверху монтируется приемный бункер. Сбоку крепится ручной механизм для брикетирования смеси в изделия прямоугольной или цилиндрической формы. Технология:
  • Сырье максимально измельчается. Мелкая фракция обеспечивает прочность и качество брикета.
  • Добавление воды позволит приготовить липкую к рукам смесь. Допустимо добавление глины в небольшом количестве, чтобы несильно повысить зольность горючего.
  • Далее смесь засыпается в бункер, откуда происходит наполнение формы. Брикет выдавливается нажатием рычага.
  • Обратное движение рычага приводит к выталкиванию брикета из формы. Он снимается и располагается на солнце для высыхания.
• Шнековый пресс, где изделия брикетируются методом экструзии. В данном случае финансовые затраты на сборку машины, как и ее производительность будут больше. Вам понадобится:
  • Толстостенная труба из стали для изготовления корпуса. Внутри она протачивается согласно желаемому размеру шнека.
  • Шнек, произведенный из углеродистой стали повышенной прочности.
  • Матрица с одним или несколькими отверстиями из того же материала.
  • Электродвигатель мощностью от 4 кВт.
  • Ременная передача (минимум 3 ремня).
  • Приемный бункер.

Изготовление корпуса, матрицы, шнека лучше доверить хорошему токарю. Важно, чтобы диаметры шкивов обеспечивали скорость вращения шнека не более 200 оборотов/мин. Двигатель необходимо заземлить перед подключением его к домовой электросети.

Технология производства:

• Сырье измельчается и смешивается с водой.
• При включенном двигателе смесь загружается в бункер.
• Появляющиеся «колбаски» режутся на кусочки желаемой длины и выкладываются на стеллаж для просыхания.

Важно знать, что наличие сквозных отверстий в готовых брикетах способствует лучшему горению и большей теплоотдаче.

Выводы

Если верить производителям угольных брикетов, то теплотворность данного вида твердого топлива даже больше, чем у остальных разновидностей. Теоретически данное заявление может быть вполне реальным ввиду того, что только при сжигании 1 кг антрацита можно получить 7,7-8 кВт. По удельной теплоте дрова и древесные брикеты значительно отстают, выделяя только 5 кВт/ кг.

Однако анализ отзывов владельцев твердотопливных котлов на тематических форумах показывает, что спрос на брикеты из угольной пыли ниже, чем на древесину, по нескольким причинам:

• С их помощью тяжело растопить котел и при сгорании уголь отдает мало тепла.
• До и во время сгорания в помещении сохраняется малоприятный запах.
• Брикеты теряют форму, сильно крошатся во время транспортировки.
• Много золы.

Большое количество негативных отзывов (около 70% от общего числа) можно объяснить тем, что производители с целью получить больше прибыли используют сырье низкого качества. Они брикетируют шихту, шлам и другие разновидности угля, непригодного для отопления помещений, а для массы добавляют лишние вещества. Брикеты, изготовленные действительно из антрацита, найти трудно. Основной признак — насыщенно черный цвет изделий.

Выводы очевидны:

• Изготавливать угольные брикеты лучше самостоятельно.
• Для производства необходимо покупать высококачественное сырье.
• При возможности приобрести только низкокалорийные сорта угля прессование является экономически нецелесообразным. Хотя сжигание некачественных брикетов вместе с дровами позволит уменьшить затраты на отопление.

Да, изготовленные в домашних условиях угольные брикеты сильно отличаются от заводских аналогов: рассыпаются при транспортировке, влажные, дают меньше тепла. Но так вы можете контролировать качество используемого сырья, наличие и количество добавок. Как в котле, так и печке «домашние» брикеты горят хорошо, намного лучше пыли, которая просто спекается коржом. К тому же, по цене самодельные цилиндры, кирпичики или «колбаски» получаются намного выгоднее.

Видео по теме:

profiteplo.com

Производство угольных брикетов в заводских условиях

Мелкие каменноугольные фракции и пыль отличаются невысокой плотностью и низкой удельной калорийностью. Зато их можно дешево купить, а потом превратить в качественное горючее путем уплотнения в ограниченном объеме. Проще говоря, изготовить прессованные угольные брикеты, чья плотность и теплотворная способность гораздо выше.

Чтобы сделать такие брикеты из мелкого каменного угля своими руками, нужно разобраться, как и с помощью каких станков их штампуют на заводе. Оборудование для производства отопительных брикетов представляет собой технологическую линию, состоящую из таких установок:

• дробилка;
• сушильная камера;
• пресс для брикетирования.

Примечание. Единицы оборудования перечислены в той же очередности, в какой они стоят согласно технологии. Подача сырья и его перемещение между установками производится посредством ленточных либо шнековых конвейеров.

Процесс прессования каменноугольного топлива происходит следующим образом:

1. В дробилке угольная мелочевка измельчается до частиц одинакового размера, зависящего от характеристик прессового оборудования. Максимально допустимая крупность фракции – 6 мм.
2. В сушилке влажность сырья уменьшается до значения 15% (максимум).
3. Последний этап – прессование, выполняемое под давлением от 20 до 120 МПа, в зависимости от используемой технологии.

Иногда для прочности конечного продукта в сырье добавляются органические или минеральные связующие, а перед уплотнением смеси ее нагревают до температуры 250—350 °С. Существует 2 способа прессования угольных брикет для отопления:

• на штемпельных (валковых) прессах;
• посредством экструзионных машин.

Штемпельный пресс сдавливает нагретую угольную смесь в специальных формах, развивая усилие 100—120 МПа, после чего брикетированный уголь проходит процесс охлаждения и фасовки. На выходе получаются изделия в виде «таблеток», «подушечек», цилиндров и кирпичиков с отверстиями.

Данный способ производства угольных брикетов используется для изготовления топлива в больших количествах и влечет за собой немалые финансовые и энергетические затраты.

Изготовление методом экструзии заключается в продавливании сырья шнековым прессом сквозь матрицу с калиброванными отверстиями. На выходе имеем угольный брикет цилиндрической формы в виде «колбаски». Это более дешевая, но менее производительная технология брикетирования угля.

На характеристики горючего влияет состав первоначального сырья – бурый либо каменный уголь, наличие связующих веществ и другие факторы. Но обычно теплотворная способность заводского брикета составляет не менее 7 кВт/кг при влажности 8% и максимальной зольности 8.5%.

Как можно сделать брикеты из угля своими руками?

В домашних условиях невозможно реализовать промышленную технологию. Причины — высокая цена оборудования для производства угольных брикетов, большие энергозатраты и необходимость согласования своих действий с местными властями. Но хозяину частного дома и не нужно разворачивать грандиозное по масштабам производство, чтобы обеспечить отопление жилища. Достаточно изготовить 3—4 тонны угольных брикет, которых хватит на всю зиму.

Прессованный уголь в брикетах можно получить двумя способами:

• сварить станок для формовки брикета из металлопроката и выдавливать изделия вручную;
• собрать своими руками шнековый пресс, чтобы брикетировать каменноугольную мелочь методом экструзии.

В том и другом случае не удастся добиться характеристик, близких к показателям топлива заводского изготовления. Зато вы сможете успешно отапливать дом, сжигая вместо угольной пыли самодельные брикеты, что гораздо удобнее и практичнее.

Прессование вручную

Для ручного выдавливания подойдет хорошо известный многим мастерам – умельцам станок для изготовления кирпичей в домашних условиях. Его рама сваривается из профильных труб и уголков 40х40 мм, сверху устанавливается приемный бункер. К раме крепится ручной механизм для прессования изделий в прямоугольной форме. Чертеж самодельного пресса для ручного брикетирования угля показан на рисунке:

Прямоугольную форму, используемую для изготовления кирпичей, можно заменить на цилиндрическую, а внутри поместить заглушенные трубки, чтобы в изделиях были сквозные отверстия. Они нужны для лучшего горения угольного брикета, сделанного своими руками.

Технология ручного брикетирования углей выглядит так:

1. Сырье нужно постараться измельчить. Чем меньше будет фракция, тем прочнее и качественнее выйдет самодельный брикет.
2. Залить немного воды и перемешать, чтобы смесь лепилась руками. Некоторые домашние умельцы добавляют в качестве связующего глину, но это приведет к увеличению зольности горючего.
3. Засыпать смесь в бункер, а оттуда наполнить форму. Выдавить брикет нажатием рычага.
4. Рычаг при обратном ходе выталкивает изделие наружу. После его следует снять и расположить на солнечной площадке для высыхания. Подробности прессования показаны на видео:

Брикетирование на экструдере

Этот более производительный способ потребует финансовых затрат на сборку шнекового пресса, состоящего из таких элементов:

• корпус из толстостенной стальной трубы, проточенной изнутри под размер шнека, либо сделанный из цельной металлической болванки на токарном станке;
• шнек из углеродистой стали повышенной твердости;
• из той же стали делается матрица с одним или несколькими отверстиями;
• электродвигатель мощностью не менее 4 кВт;
• ременная передача на многоручьевых шкивах (не менее 3 ремней);
• приемный бункер.

Примечание. Вместо ременной передачи можно использовать редукторную, но тогда привод будет жестко соединен с валом. В случае какой-либо аварии редуктор или шнек может выйти из строя.

Сложнее всего изготовить корпус, матрицу и шнек. За этим лучше обратиться к знакомому токарю, он заодно выточит вам многоручьевые шкивы нужных размеров. Обратите внимание: диаметры шкивов следует подобрать так, чтобы скорость вращения шнека не превышала 200 оборотов в минуту. Мощный двигатель станка надо заземлить и подключить к домовой электросети через автоматические выключатели.

Технология брикетирования на экструдере довольно проста и реализуется в несколько этапов:

1. Сырье по возможности измельчить и перемешать с водой до густой консистенции.
2. Включить электродвигатель экструдера и лопатой загрузить порцию угольной смеси в бункер.
3. Появляющиеся из отверстий матрицы «колбаски» отламывать по желаемой длине и раскладывать на стеллаже для просушки.

Процесс изготовления топливных брикет из угля подробно показан в следующем видео:

О пользе брикетов из угля — выводы

Если рассуждать теоретически да принимать во внимание заверения производителей угольных брикет, то по теплотворности они должны побеждать все остальные виды твердого топлива. Ведь только чистый антрацит способен выделить при сжигании 7.7—8 кВт с 1 кг. Дрова, пеллеты и древесные брикеты по удельной теплоте сгорания сильно отстают, поскольку выделяют не более 5 кВт/кг.

Но судя по отзывам пользователей твердотопливных котлов на тематических форумах, спрос на брикетированные угли уступает любым разновидностям древесины в силу таких причин:

• плохо разгораются и отдают мало тепла;
• образуют большое количество золы, а то и камешков, повторяющих форму брикетов;
• рассыпаются в труху еще во время транспортировки;
• выделяют слишком неприятный запах до и в процессе горения.

Если проанализировать все отзывы об угольных брикетах, то выяснится, что 70% из них – негативные. Это связано в первую очередь с тем, что производители топлива стараются получить прибыль, используя бросовое сырье – шлам, шихту и прочие непотребные разновидности каменных и бурых углей. Брикет, спрессованный из остатков антрацита, встречается нечасто.

Отсюда напрашивается вывод: если хотите получить хорошее топливо, то применяйте для брикетирования своими руками соответствующее сырье. Когда же в вашем распоряжении есть только пыль и мелочь низкокалорийных сортов угля, то прессовать их не всегда целесообразно. С другой стороны, подобные брикеты можно сжигать вместе с дровами, уменьшив затраты на их приобретение.

otivent.com