磁化對超細煤水煤漿流變特性影響的研究

煤炭燃燒磁化對起細煤水煤漿流變特性影晌的研究呂玉庭!,周興霸',李春麗2,徐革聯(lián)(1.黑龍江科技學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150027;2.興隆縣一中,河北承德067300摘要:研究了磁化時(shí)間和磁感應強度對超細煤水煤漿流變特性的影響和磁化對不同濃度超細煤水煤漿流變特性的影響。結果表明,磁感應強度為675mT、磁化時(shí)間為l0min時(shí),磁化可明顯改善超細煤水煤漿流變特性。在675mT的磁感應強度下,磁化時(shí)間對不同濃度的超細煤水煤漿的流變特性影響較大,磁化高濃度比磁化低濃度超細煤水煤漿的時(shí)間短,更有利于流變特性的改善。關(guān)鍵詞:磁化;超細煤;水煤漿;流變特性中圖分類(lèi)號:TQ536文獻標識碼:A文章編號:10066772(2008)05056-磁化技術(shù)在化工、環(huán)保、生物、醫療技術(shù)等領(lǐng)域所需超細煤粉利用QLM-90氣流磨加工。根顯示出廣泛的應用前景,并取得了顯著(zhù)的經(jīng)濟效益。據QLM-90氣流磨的工作原理,確定不同的渦輪式磁化技術(shù)還在水處理、原油處理和輸送煤的磁選技超微細分級器轉數(改變調頻器的轉數),得到超細術(shù)等方面得到了應用。水煤漿性能的好壞直接煤粉樣。根據超細煤粉的特點(diǎn)利用法國塞來(lái)斯公與構成水煤漿的煤水以及添加劑的性質(zhì)密切相關(guān)。司生產(chǎn)的激光粒度分析儀對樣品進(jìn)行粒度測定,所外加磁場(chǎng)可以改變分子原子、離子等的磁矩2,從得煤粉粒度特征分布曲線(xiàn)如圖1所示。而使煤漿的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。常規水煤漿的煤粒粒度較粗,穩定性較差等問(wèn)題給商業(yè)化應用帶來(lái)了極大的不便。而精細水煤制漿成本高格度大工業(yè)化應用與試驗開(kāi)展得很E則于常規水煤漿和精細水煤漿之間的一種全新的、環(huán)0U.0保效果顯著(zhù)的水煤漿。磁化對超細煤水煤漿流直徑/μm變特性影響的報道很少,筆者研究了在較強磁感應圖1煤粉的粒度特征分布曲線(xiàn)強度下,磁化對超細煤水煤漿流變特性的影響。1.2實(shí)驗方法和步驟1實(shí)驗部分制漿所選用的添加劑為木質(zhì)素磺酸鈉。制漿設備采用調速攪拌機轉速在0~2950r/mim之間。水I.1煤樣分析煤漿表觀(guān)粘度用NXS-11A粘度計測定。超細煤水實(shí)驗煤樣來(lái)源于黑龍江省七臺河礦業(yè)精煤集團新煤漿的磁化實(shí)驗采用XCQ順控濕法強磁選機強興選煤廠(chǎng)的洗選精煤,煤樣的工業(yè)分析結果見(jiàn)表1。磁選機產(chǎn)生的磁場(chǎng)是電磁場(chǎng)磁感應強度較強且比囊1煤樣的工業(yè)分析結果較均勻。將制好的水煤漿放入高強磁選機中,在一定的磁感應強度下,磁化一定時(shí)間然后測其粘度。電磁場(chǎng)磁化水煤漿系統如圖2所示。收稿日期:200804-02基金項目:黑龍江省科學(xué)技術(shù)攻關(guān)項目亞微米級環(huán)保型媒水燃料(G2A204)作者簡(jiǎn)介:呂玉庭(197-),男,山東曹縣人,碩士副教授,從事潔凈煤技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。煤炭燃燒全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊《cAcD規范》執行優(yōu)秀期刊水煤漿15min器5min圖2電磁場(chǎng)磁化水煤漿示意磁感應強度/m2結果分析圖4磁感應強度對超細煤水煤漿粘度的影響2.1磁化時(shí)間對超細煤水煤漿流變特性的影響應強度下,對超細煤水煤漿的降粘效果最佳。磁感制備濃度為5%的超細煤水煤漿,分別在應強度為375mT時(shí),磁化15mim比磁化10min和375mT490mT、65mT的磁感應強度下磁化超細煤5min的降粘效果要好;而磁感應強度在490mT和水煤漿研究磁化時(shí)間對超細煤水煤漿粘度的影響,675mT下,磁化時(shí)間小于15mn時(shí),對于相同的磁化結果如圖3所示。時(shí)間,隨著(zhù)磁感應強度的增加,超細煤水煤漿的粘度675mT呈現的下降趨勢是一致的。在此基礎上再增強磁感應強度,粘度會(huì )繼續上升。2.3磁化對不同濃度超細煤水煤漿流變特性的影450375mT響在675mT的磁感應強度下,用不同的磁化時(shí)間,對不同濃度超細煤水煤漿進(jìn)行磁化研究磁化對磁化時(shí)間/min圖3磁化時(shí)間對超細煤水煤漿粘度的影響不同濃度超細煤水煤漿流變特性的影響,結果如圖5所示。由圖3可知,磁化時(shí)間對超細煤水煤漿流變特9%性的影響較大隨著(zhù)磁化時(shí)間的增加磁化對超細煤水煤漿粘度的影響基本上是呈先下降后上升的趨勢,不同磁感應強度對水煤漿的粘度的影響有一定差異,引起水煤漿粘度下降或上升的時(shí)間區間不同。55%200在磁感應強度為375mT時(shí),磁化時(shí)間小于磁化時(shí)間/min15min,磁化后的超細煤水煤漿與空白試樣相比,粘圖5磁化對不同濃度起細煤水煤漿粘度的影響度隨著(zhù)時(shí)間的延長(cháng)呈現下降趨勢,在磁化時(shí)間為15min時(shí)有明顯改善,并降至最低點(diǎn),此后隨磁化時(shí)由圖5可以看出,對于低濃度超細煤水煤漿,磁間的延長(cháng),粘度又呈上升趨勢;而磁感應強度為化10min比磁化5min在一定程度上更有利于粘度490mT和675mT時(shí),磁化后的超細煤水煤漿粘度在的降低、流動(dòng)性的改善,繼續延長(cháng)磁化時(shí)間反而會(huì )使磁化時(shí)間為10mn時(shí)降至最低點(diǎn),且后者比前者下粘度增大;然而,當煤漿濃度逐漸提高時(shí),磁化時(shí)間降的程度大,繼續延長(cháng)磁化時(shí)間粘度又上升。因為5min時(shí)粘度值降至最低點(diǎn);因此磁化低濃度此,通過(guò)磁化改善超細煤水煤漿的流變特性時(shí),磁化超細煤水煤漿的磁化時(shí)間以10mn為宜磁化較高時(shí)間不宜過(guò)長(cháng),以10min為宜。濃度的超細煤水煤漿的磁化時(shí)間以5min為宜。22磁感應強度對超細煤水煤漿流變特性的影響3磁化超細煤水煤漿的機理制備濃度為57%的超細煤水煤漿,分別在磁化時(shí)間為5min、10min、15min下磁化超細煤水煤漿,研外加磁場(chǎng)可以改變分子、原子、離子等的磁矩,究磁感應強度對超細煤水煤漿粘度的影響,結果如從而使煤漿的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。其對超細煤圖4所示。水煤漿影響主要體現在2個(gè)方面,一方面是水分子由圖4可知在不同的磁感應強度下,磁化對超結構及煤水結合程度;另一方面是水煤漿中煤顆粒細煤水煤漿的粘度有較大影響。在675m的磁感排列形式。煤炭燃燒水分子是一種按四面體分布的電荷體系,氫原水膜會(huì )逐漸增厚煤顆粒之間的可自由流動(dòng)的水減子屬于抗磁性的氧原子屬于順磁性的?？勾判栽?導致顆粒之間的相互移動(dòng)的粘滯性提高,水煤漿素受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生的附加磁矩與外磁場(chǎng)方的穩定性會(huì )有所提高,水煤漿的流變特性會(huì )變壞。向相反,而順磁性元素受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生的附加磁矩與外磁場(chǎng)方向相同,所以水分子在受到外磁4結論場(chǎng)作用時(shí),氧原子和2個(gè)氫原子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向磁化時(shí)間和磁感應強度對超細煤水煤漿流變特相反結果2個(gè)氫原子與氧原子相鄰產(chǎn)生了同性相性的影響都比較大,隨著(zhù)磁化時(shí)間的增加,磁化對超斥的作用,使氧和氫之間的結合鍵距離變長(cháng),從而降細煤水煤漿粘度的影響基本上是呈先下降后上升的低了水溶液的表面張力,使水的浸潤性提髙,增加了趨勢,不同磁感應強度對水煤漿的粘度的影響有煤與水的附著(zhù)力,使煤顆粒表面定向排列的一薄層定差異,引起水煤漿粘度下降或上升的時(shí)間區間不水分子,使顆粒之間保持有均勻的間距,從而降低了同。當磁感應強度為675mT磁化時(shí)間為10min時(shí)水煤漿中顆粒之間相互移動(dòng)的粘滯性,提髙了水煤磁化對超細煤水煤漿的降粘效果最佳。磁化高濃度漿的流變特性。比磁化低濃度超細煤水煤漿的時(shí)間適當短,更有利從理論上來(lái)看煤分子具有抗磁性,由于無(wú)規則于粘度的降低、流動(dòng)性的改善。的熱運動(dòng),它們的磁矩在空間排列是雜亂無(wú)序的參考文獻當進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),它們的磁矩就會(huì )出現取向排列使得煤顆粒的排列發(fā)生變化。煤顆粒的堆積狀態(tài)決定了[1]徐革聯(lián),祖東偉,張榮增煤漿磁化對水煤漿性質(zhì)影響超細煤水煤漿的流變特性。煤超細粉碎后,煤顆粒的研究[J]潔凈煤技術(shù),206,12(1):38~41形狀大部分是方形的薄片結構。在制漿過(guò)程中,隨[2]湯水新,李寒旭葛琦,永恒磁場(chǎng)對水煤漿性能影響的著(zhù)攪拌強度和時(shí)間增長(cháng),水煤漿的粘度會(huì )逐漸下降初步研究[]淮南工業(yè)學(xué)報,199,19(4):60~63.就是因為煤顆粒的堆積出現了有序排列。在外界磁[3]董平,呂玉庭陳俊濤超細煤水煤漿流變特性的研究[門(mén)]選煤技術(shù),2004,(4):45~49場(chǎng)作用下,使煤帶有一定的磁性,使煤粒在水煤漿中[4]湯永新,李寒旭,葛琦磁場(chǎng)強度對水煤漿性能的影響的定向排列更加有序,漿體中形成了排列有序的[J]煤炭加工與綜合利用,2001,(3):34-35膠團”,流動(dòng)性變好,從而改善了水煤漿流動(dòng)性當磁場(chǎng)強度過(guò)強和磁化時(shí)間過(guò)長(cháng)時(shí),煤表面的Study on the effect of magnetization onthe rheological behavior of ultra-fine CWMLU Yu-ting, ZHOU Xing-ba', LI Chun-li, XU Ge-lian'(1. College of Resource and Environment Engineering, Heilongiang Institute of Science and Technology, Haerbin 150027, China;2. Xinglong senior middle school, Chengde 067300, China)Abstract: The effect of magnetizing time and magnetic field intensity on the viscosity of ultra-fine CWM were studied. The results indicate that, with time prolonging, the effect of magnetization on the viscosity of ultra-fine CWMbasically trends to lower down at first and then raise up Under the condition of 675 mT magnetic field intensity and10 minutes magnetizing time, the effect of magnetizing on the ultra-fine CWM compared with the ultra-fine CWMblank sample, the rheological behavior of ultra-fine CWM is improved. The magnetization mechanism is also dis-cussed hereKeywords: magnetization; ultra-fine coal; coal water mixture; rheological behavior歡迎訂鬩《拮凈煤技術(shù)》雜忘