Механические свойства топливных брикетов непрерывного прессования из твердых лиственных пород
Исследование механических свойств топливных брикетов непрерывного способа прессования измельченных отходов твердых лиственных пород. Оценка влияния максимально возможного содержания лигносульфонатов, используемых в качестве добавок, на свойства брикетов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 29.11.2018 |
| Размер файла | 194,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОПЛИВНЫХ БРИКЕТОВ НЕПРЕРЫВНОГО ПРЕССОВАНИЯ ИЗ ТВЕРДЫХ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД
Федосенко И. Г.,
Сушко К.П.
Топливные брикеты сегодня становятся элитным видом топлива. Их применяют для отопления при сжигании в каминах из-за малой зольности и большой теплотворной способности. Эстетические свойства брикетов брусковой формы способствуют спросу на них. Брикеты такой формы являются продукцией непрерывного прессования на прессах C.F.Nielsen, Nestro, Pini-kay. Прессование измельченных отходов древесины в брикеты возможно благодаря размягчению под воздействием повышенных температур аморфной составляющей основного древесного вещества - лигнина. В ряде случаев, размягченный лигнин не способен удерживать древесные частицы вместе в достаточной мере, т.е. полученные брикеты неудовлетворительно ведут себя при эксплуатации и разрушаются на крупные части с либо без образования мелкой фракции. Оплавливание поверхности брикетов придает им дополнительную поверхностную прочность, однако не создает прочную матрицу внутри материала. В этих случаях для придания прочности брикетам требуется использовать сторонние связующие. Производство топливных брикетов не подразумевает использование сторонних химических связующих. Введение сторонних лигнинов позволило бы решить обе поставленные выше задачи. Так, лигносульфонаты, которые используются в качестве топлива и обладают вяжущими, клеящими и поверхностно-активными свойствами, могут обеспечить упрочнение брикетов и оставить на прежнем уровне их экологичность. Лигносульфанаты технические являются конечным продуктом переработки сульфитного щелока в целлюлозно-бумажной промышленности, который представляет собой один из отходов сульфитного способа варки древесины для получения целлюлозы.
Было проведено исследование свойств брикетов непрерывного прессования из твердых лиственных пород, в зависимости от использования добавки в виде лигносульфоната натрия ЛСТП (по СТО 43508418-027-2009 и ТУ 2455-031-46289715-2000).
На прессе C.F.Nielsen были изготовлены брикеты, содержащие 0, 5, 1 и 1, 5% этой добавки и без добавления связующих. Эти брикеты имели форму цилиндра диаметром 86±1 мм и первоначальную длину 320±10 мм.
С учетом главных эксплуатационных свойств, брикеты были испытаны на: зольность, прочность при статическом изгибе, прочность при осевом сжатии и плотность. Свойства брикетов оценивали по СТБ 2055-2010 [1] и группе стандартов ГОСТ 16483 с некоторыми изменениями.
Так, прочность при статическом изгибе определяли согласно ГОСТ 16483.3-84 [2], однако расчет предела прочности выполняли по формуле:
, (1)
где Pmах - максимальная нагрузка, H; l - расстояние между центрами опор, мм; d - диаметр образца, мм.
Прочность при осевом сжатии определяли согласно ГОСТ 16483.10-73 [3], однако расчет предела прочности выполняли по формуле:
.(2)
Результаты исследований представлены на рисунке 1.
А б
В г
Рисунок 1. Зависимость зольности (а), плотности (б), прочности при статическом изгибе (в) и прочности при осевом сжатии (г) от содержания лигносульфонатов в брикете.
Для определения зольности была получена модель, позволяющая с высокой вероятностью (R2 = 0, 92) прогнозировать этот показатель в зависимости от содержания добавки:
A = 0, 0667·C2 + 0, 2359, (3)
где А - зольность брикета, %; С - содержание добавки, %.
Для определения плотности была получена модель, позволяющая с высокой вероятностью (R2 = 1) прогнозировать этот показатель в зависимости от содержания добавки:
сw = 56, 12·C3 - 212, 46·C2 + 293, 94·C + 977, 22, (4)
где сw - парциальная плотность брикета, кг/м3.
Для определения прочности при изгибе была получена модель, позволяющая с высокой вероятностью (R2 = 1) прогнозировать этот показатель в зависимости от содержания добавки:
уи = 0, 0727·C3 - 0, 0818·C2 + 0, 0033·C + 0, 0194, (5)
где уи - предел прочности брикета при статическом изгибе, МПа.
Для определения прочности при осевом сжатии была получена модель, позволяющая с высокой вероятностью (R2 = 0, 99) прогнозировать этот показатель в зависимости от содержания добавки:
усж = 2, 1159·C + 12, 626, (6)
где усж - предел прочности брикета при осевом сжатии, МПа.
Очевидно, что при увеличении содержания добавки все 4 показателя увеличиваются, причем это увеличение отрицательно сказывается на качестве брикетов по показателям зольности и плотности. Однако, полученная зольность всех испытанных брикетов значительно меньше нормы в СТБ 2055-2010 (0, 7 % для наивысшего 1 сорта), а плотность укладывается в рамки нормированной (1000 - 1400 кг/м3). Увеличение, же прочности при изгибе и сжатии, на наш взгляд, сможет способствовать улучшению эксплуатационных характеристик брикетов и, как следствие, сохранению целостности и внешнего их вида на момент доставки потребителю.
Таким образом, к первому сорту будут относится брикеты с содержанием лигносульфонатной добавки до 2, 64 %, причем плотность их составит 1305 кг/м3. Полученные брикеты будут обладать прочностью при статическом изгибе 0, 796 МПа (что в 42 раза больше прочности брикета без добавок) и при осевом сжатии ? 18, 2 Мпа (что в 1, 5 раза больше прочности брикета без добавок). При увеличении содержания добавки брикеты будут ухудшенного качества, однако их свойства возможно рассчитать, используя уравнения 3-6.
лигносульфонат брикет лиственный топливный
Литература
1. СТБ 2055-2010. Брикеты древесные топливные. Общие технические условия. Минск: Издательство БелГИСС, 2010. 24 с.
2. ГОСТ 16483.3-84. Древесина. Метод определения предела прочности при статическом изгибе. М.: Издательство стандартов, 1984. 7 с.
3. ГОСТ 16483.10-73. Древесина. Метод определения предела прочности при сжатии вдоль волокон. М.: Издательство стандартов, 1973. 7 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Технология производства топливных гранул и брикетов, древесного угля, щепы, дров. Биогаз, биоэтанол, биодизель: особенности изготовления и направления практического использования, необходимое оборудование и материалы, перспективы использования в Коми.
курсовая работа [179,9 K], добавлен 28.10.2013Краткий обзор и характеристики твердых материалов. Группы металлических и неметаллических твердых материалов. Сущность, формирования строения и механические свойства твердых сплавов. Производство и применение непокрытых и покрытых твердых сплавов.
реферат [42,3 K], добавлен 19.07.2010Древесные материалы и их классификация. Круглые лесоматериалы хвойных и лиственных пород. Шпон строганый, его назначение, получение, виды. Фанера: получение, свойства, виды, применение. Строение и свойства металлов. Классификация клеёв и требования к ним.
курс лекций [100,3 K], добавлен 18.12.2011Вид связующих и отвердителя, время прессования, порода древесины и геометрические размеры частиц. Факторы, обусловливающие свойства плиты, уровень влажности в ковре и распределение влаги. Удельное давление и распределение плотности по толщине плиты.
курсовая работа [185,6 K], добавлен 18.11.2010Создание безотходных производств. Оценка использования вторичных ресурсов на предприятии. Понятие и значение вторичных материальных ресурсов. Размещение отходов в окружающей среде. Сравнительные характеристики брикетов холодного и горячего брикетирования.
курсовая работа [641,9 K], добавлен 22.02.2015Тенденция к использованию более богатого по содержанию кремния ферросилиция и брикетов и комплексных сплавов на основе ферросилиция и кристаллического кремния. Физико-химические свойства кремния. Шихтовые материалы для производства ферросилиция.
курсовая работа [696,9 K], добавлен 02.02.2011Разработка технологического процесса изготовления прессованного профиля ПК-346 из сплава АД1. Расчет оптимальных параметров прессования и оборудования, необходимого для изготовления заданного профиля. Описание физико-механических свойств сплава АД1.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.05.2012Определение технологических параметров прессования для производства труб из углеродистых и легированных сталей, а также размеров необходимого технологического оборудования. Методика расчета таблиц прессования с использованием размеров готовой трубы.
контрольная работа [137,4 K], добавлен 27.12.2013Характеристика промышленных отходов. Загрязнение окружающей среды и ее влияние на биосферу. Методы утилизации твердых промышленных отходов (сжигание, пиролиз, газификация, сушка, механическая обработка, складирование, захоронение, обезвреживание).
курсовая работа [2,4 M], добавлен 10.03.2012Производство волокнистых полуфабрикатов в бумажной промышленности. Основные методы анатомического анализа древесных тканей и целлюлозных волокон. Микроскопическое исследование срезов древесины хвойных и лиственных пород, а также целлюлозных волокон.
реферат [31,6 K], добавлен 24.09.2009Применение безвольфрамовых твердых сплавов в сфере производства или потребления. Классификационные признаки безвольфрамовых твердых сплавов. Технология производства и её технологическая оценка. Контроль качества, стандарты на правила приемки, хранения.
курсовая работа [55,4 K], добавлен 21.06.2008Положительные свойства древесины как конструкционного материала. Химический состав и структура древесины. Классификация древесных пород на ядровые и заболонные. Механические свойства текстильных материалов, их использование в производстве швейных изделий.
контрольная работа [35,2 K], добавлен 12.12.2011Разработка составов огнеупорной композиции для производства керамического кирпича методом полусухого прессования. Особенности структурообразования масс в процессе обжига. Анализ влияния температуры обжига на изменение физико-механических свойств образцов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 31.12.2015- Технологические особенности переработки полимерных материалов в изделия методом горячего прессования
Основные технические свойства пластмасс и их использование в производстве. Особенности переработки полимерных материалов в изделия методом горячего прессования. Технология литья по выплавляемым моделям. Составляющие литейного модельного комплекта.
контрольная работа [764,6 K], добавлен 23.01.2010 Установление закономерности уплотнения и деформации пористой порошковой заготовки при ее горячей штамповке в жесткой матрице. Обобщение способов горячего квазиизостатического прессования порошковых материалов. Процесс прессования порошковых заготовок.
лабораторная работа [143,7 K], добавлен 19.06.2012Характеристика переменных факторов и уровней их варьирования: давление прессования, продолжительность прессования и температура плит пресса. Проверка на наличие грубых измерений, промахов и однородности дисперсий. Построение математической модели.
курсовая работа [50,1 K], добавлен 22.02.2012Техническая характеристика рафинировочной печи "MERZ". Оборудование для анодоразливочного оборудования М24 фирмы "Wenmec". Работа цеха электролиза меди и медной фольги. Организация деятельности цеха по производству брикетов и строительных материалов.
отчет по практике [2,5 M], добавлен 03.09.2015Применение бентонитовых глин при производстве железорудных окатышей, входящие в их состав минералы. Исследование влияния органических добавок на свойства сырых окатышей. Физические и химические характеристики связующих добавок, их реологические свойства.
реферат [3,2 M], добавлен 03.03.2014Порошковая металлургия. Основными элементами технологии порошковой металлургии. Методы изготовления порошковых материалов. Методы контроля свойств порошков. Химические, физические, технологические свойства. Основные закономерности прессования.
курсовая работа [442,7 K], добавлен 17.10.2008Получение керамики из промышленного глинозема с добавками ультрадисперсных порошков оксида алюминия и диоксида циркония методами холодного прессования и спекания в вакууме и терморазложения солей; исследование структуры и свойств корундовых керамик.
дипломная работа [934,2 K], добавлен 03.10.2011
