Брикеты для гриля своими руками

Угольный брикет: что это такое, какое сырье применяется. Описание производственного процесса, изготовление своими руками

Постоянно возрастающие цены на энергоносители и топливо заставляют потребителей более тщательно подходить к их выбору или находить альтернативные варианты, чтобы сэкономить средства и при этом добиться максимальной отдачи от вложений. В наше время сделать это непросто, ведь предложений на рынке предостаточно, к тому же часто появляются новые технологичные виды теплотворных материалов, поэтому приходится изучать существующие варианты, чтобы не выбросить деньги на ветер.

Угольно-древесные брикеты: разновидности сырья

Относительно низкая цена, простота в изготовлении, доступность приобретения и эффективность топливных брикетов привела к возрастающей популярности у потребителей и повсеместному их распространению. Между тем, существуют разновидности этого вида топлива по используемому сырью, а также форме конечного изделия.

Угольные брикеты для отопления производятся из разных видов угля, таких как:

• бурый (самый распространенный и наиболее дешевый вариант);
• древесный (более сложная технология изготовления, предполагающая использование дополнительного оборудования);
• антрацит (самое дорогое, но и наиболее эффективное сырье: лучшие показатели теплоотдачи).

Для производства брикетированного топлива не требуется сырье высокого качества. Для этой цели вполне пригодны угольная пыль и мелочь, а также отходы, которые плохо спекаются, проваливаются сквозь решетку и не годятся для непосредственного использования в печах или производства кокса.

Склеивающие вещества

В качестве связующего можно использовать различные компоненты, которые влияют на качество и характеристики конечного продукта. Это такие вещества, как:

• каменноугольная смола;
• глина;
• сода;
• патока;
• смола;
• декстрин;
• известь;
• белок и многие другие.

Выбор связующего компонента напрямую зависит от вида основного сырья и его качества. Также в зависимости от применения того или иного компонента будет меняться технология производства брикетов и ее трудоемкость.

Что представляют собой

Угольный брикет – твердотопливный продукт, изготавливаемый в виде брусков различных конфигураций и размеров, которые спрессованы под высоким давлением и температурой. Для скрепления частиц сырья и прочности изделий применяются цементирующие компоненты, которые могут быть органическими и неорганическими.

Эффективность этого энергоносителя заключена в его параметрах теплоотдачи и длительности горения, которые выше, чем у обычного каменного угля. Форма и плотность брикетов также имеют значение для эффективности, поскольку благодаря им это топливо поддерживает равномерное прогнозируемое прогорание и поддержание постоянной температуры в продолжительности всего процесса горения. Остающиеся после затухания отходы в виде золы составляют всего 3%, у традиционного угля этот показатель в 10 раз выше, при этом брикеты не разваливаются в печи до полного прогорания.

Где применяется и где использовать нельзя

В основном его используют для отопительных нужд в быту, но с недавнего времени более часто стали использовать на металлургических и химических предприятиях, а также электростанциях и в котельных. Вообще брикеты можно применять на любом предприятии либо в частном доме, где установлено оборудование, работающее на твердом топливе – угле, дровах и т. п.

Но следует знать, что ни в коем случае нельзя использовать угольный брикет для разведения огня в мангалах, грилях и других печах для приготовления пищи, на которых происходит непосредственный контакт дыма с продуктами питания. Такое оборудование попросту не рассчитано на температуру, производимую данным топливом, и оно выйдет из строя, а выделяемые едкие и вредные вещества, содержащиеся в угле, сделают еду непригодной к употреблению.

Изготовление в промышленных объемах

Поскольку технология изготовления несколько отличается в зависимости от вида связующего вещества, то можно рассмотреть производство угольных брикетов на основе наиболее часто используемого компонента – каменноугольной смолы (деготь угольный).

Вначале сырье промывают от сорных примесей, а затем дробят и сушат до необходимых параметров. С этой целью оно через приемный бункер засыпается в дробилку, а далее, через шнек, поступает в сушилку. Высушенная угольная мелочь сортируется по фракциям: угольки размером от 0 до 6 см поступают в смеситель, а большие по размеру – снова в дробилку. После калибровки в мешалку к подготовленному основному сырью добавляют связующее вещество.

Когда нужные компоненты загружены, они смешиваются в однородную массу, которую распределяют по ячейкам пресс-форм, где посредством горячего пара и высокого давления полученная смесь превращается в угольный брикет. Полученные изделия перемещают в охладительные бункера на 8 часов. Отсев бракованных форм и последующая фасовка в мешки по 25 кг завершают процесс производства.

Угольные брикеты своими руками

Для этих целей можно использовать ручной пресс или самодельный шнековый экструдер. Также можно, за неимением оборудования, сделать это вручную. В отличие от заводского процесса изготовления, в домашних условиях вместо просушки угольной мелочи ее наоборот смешивают с водой. Не нужно добавлять связующее вещество. Главное — соблюдать два условия:

• фракцию угля – не больше 6 см и чем меньше, тем лучше;
• полученная масса должна быть пластичной и густой, чтобы ее можно было лепить руками или брикетировать в пресс-форме с помощью ручного пресса.

После процесса брикетирования следует хорошо просушить изделия. Следует учесть, что полученный с помощью ручного прессования угольный брикет непригоден для транспортировки, поскольку он более хрупок, чем заводской. Также у ручного способа очень низкая производительность: потребуется приложить много усилий и времени, чтоб заготовить топливо на весь сезон.

Использование экструдера ускоряет процесс брикетирования, а качество изделий намного выше, чем при ручном способе изготовления. Здесь нужно просто засыпать сырье в бункер и получать готовые изделия высокого качества, которые годятся к транспортировке. Однако стоимость самого агрегата и его составляющих (электродвигателя, редуктора и др.) высоки и не всем по карману.

Источник

О технологии брикетирования угля в домашних условиях

Домовладельцы, обогревающие свои жилища котлами и печами на твердом топливе, хорошо знают, насколько сложно и неудобно сжигать мелкие фракции угля, а тем более угольную пыль. Часть такого топлива ссыпается в зольный отсек и попадает в отход, другая перекрывает поток воздуха из колосниковой решетки и оттого плохо горит.

Решение проблемы — спрессовать эту мелочевку в брикеты, дающие хорошее горение и выделяющие много тепла. Промышленное брикетирование угля применяется достаточно давно, но технологию прессования можно реализовать и в домашних условиях. Как это сделать – изучаем в данном материале.

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.

Так горят заводские (слева) и самодельные (справа) брикеты из угля

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.

Штемпельные (валковые) прессы производительностью 10 и 25 тонн в час

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.

Экструдеры для прессования угольной пыли

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.

Небольшой самодельный экструдер

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.

Качественные брикеты (справа) своим черным блеском заметно отличаются от топлива из бурого угля, которое не очень хорошо сгорает в отопительных котлах и печах

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.

Источник