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1、型煤及其加工概述作者:孙孝仁文章来源:山西省科技情报研究所点击数:20940更新时间:2007-1-310:10:21 摘要:型煤加工对于有效地利用粉煤资源和保护环境具有十分重要的意义。本文简单介绍了型煤的粘结剂成型和无粘结剂成型两种生产工艺,同时介绍了对辊式、冲压式、环式和螺旋式等型煤成型机。 关键词型煤型煤加工粉煤型煤成型机 在我国的能源构成中,煤炭占有十分重要的地位。据统计,在我国能源生产和消费中,煤炭约占总量的75%左右。但是,随着采煤机械化程度的不断提高,粉煤在原煤中所占的比例也越来越大。粉煤比例的增加不仅
2、降低了散煤的燃烧效率,而且严重地污染了环境。发展型煤是提高粉煤利用率和减少环境污染的重要途径。研究表明,工业锅炉、窑炉使用型煤后可比烧散煤节煤10%~27%,烟尘排放量可减少50%~60%,添加固硫剂后,二氧化硫的排放量可减少35%~50%。因此,发展型煤对我国具有十分重要的现实意义。 1型煤的粘结剂成型 型煤的生产方法可分为粘结剂成型和无粘结剂成型两大类。粘结剂成型是研究时间最长、应用最广的成型方法。这种方法主要用于无烟煤、烟煤和年老褐煤的成型。目前,世界上绝大多数型煤厂都采用粘结剂成型的方法生产型煤。 1.1粘结剂成型的
3、工艺 粘结剂成型实际上是将粘结剂与煤炭颗粒均匀搅拌,然后利用型模加压成型,再经过适当的后处理,最后获得符合要求的型煤。粘结剂成型的基本流程图如图1所示。 筛分的目的在于选取块煤另作他用。筛分的尺寸随各厂工艺的不同而不同。有些厂将块煤选出后,将小于20毫米的煤用破碎机破碎至0~3毫米或0~6毫米直接用于生产型煤。有些厂将大于3毫米或6毫米的块煤选出后,省略破碎工序,直接将小于3毫米或6毫米的粉煤用于型煤生产。 国外的型煤生产通常采用干燥工序,干燥的目的是将混合后的原煤水分保持在一定的水平。根据使用的粘结剂的不同,对混合后的原
4、煤水分的要求也不同。例如,用沥青作粘结剂,原煤水分应保持在2%~4%;用纸浆废液或腐殖酸盐溶液作粘结剂,原煤水分应控制在10%~12%。 破碎的目的是将原煤破碎到所需的粒度。为了避免铁器损坏破碎机,一般在破碎机前安装电磁除铁器。 搅拌工序的目的在于将原煤和粘结剂均匀混合,使粘结剂均匀地分布在煤炭颗粒的表面。采用沥青作粘合剂时,还需通入蒸汽进行加热。 成型工序是型煤成型的关键。型煤成型机主要有对辊式成型机、冲压式成型机和环式成型机等。蜂窝式成型机主要用于生产民用型煤。目前,在工业型煤中应用最广的是对辊式成型机。 刚刚成型的
5、型煤强度很低,需要经过后处理才能达到一定的强度。后处理工序也叫养护或干燥工序。后处理工序的目的在于使粘结剂在适当的温度下产生物理化学反应,从而使型煤具有一定的强度。欧洲一些国家的型煤厂还在后处理工序中给型煤涂敷一层保护膜,从而使型煤具有防潮和耐磨的特性。 1.2粘结剂 粘结剂也是型煤技术的关键。目前,世界上已开发了数百种不同的粘结剂。从发展趋势看,各国在研究粘结剂时,主要将重点放在来源充足、当地易得、廉价、无污染和防水等方面。 型煤粘结剂大致可分为:有机粘结剂、无机粘结剂、工业废料和复合粘结剂。 有机粘结剂可分为亲水型和
6、疏水型两种。亲水型有机粘结剂主要有淀粉、腐殖酸盐和生物质等。疏水型有机粘结剂主要有煤焦油沥青、石油沥青和高分子聚合物等,而高分子聚合物主要包括聚乙烯(醇)、聚苯乙烯、合成树脂和树脂乳胶等。 有机粘结剂的粘结性能好,固化后可使型煤具有较高的机械强度。在高温时,有机质易于分解,因此用有机粘结剂生产的型煤,其热机械强度和热稳定性都不太理想。 无机粘结剂主要有石灰、水泥、粘土、石膏和硅酸钠等。无机粘结剂的共同特点是具有较强的粘结能力,固化后能起“骨架”的作用,使型煤具有较高的机械强度。由于大多数无机粘结剂在较高的温度下不易分解,因而用无
7、机粘结剂生产的型煤的热机械强度和热稳定性都比较理想。无机粘结剂的主要缺点是防水性差并增加了型煤的灰分。 工业废料主要指纸浆废液、酿酒废液、制革废液和制糖废液等。这些废液主要属于有机粘结剂。利用工业废料作为粘结剂既可使废物得到充分的利用,又可大大减少废料对环境的污染。这是值得大力提倡的好事。 复合粘结剂是指同时使用两种或两种以上不同物质作粘结剂。复合粘结剂可以利用不同物质的优点,互相补充,从而使型煤具有较高的机械强度。复合粘结剂主要包括有机—有机、有机—无机、无机—无机三种形式。另外,为了赋予粘结剂或型煤特殊的性能,人们常常在粘结
8、剂中添加少量添加剂。这些添加剂主要包括固硫剂、防水剂、速凝剂和助燃剂等。 2型煤的无粘结剂成型 型煤的无粘结剂成型是指在不加粘结剂的前提下用高压直接成型。即原料煤经过筛分后,送入干燥机进行干燥,干燥
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