粉煤成型特性研究

第32卷第10期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年10月粉煤成型特性研究吉登高2,張麗娟,王祖訥,馬永和2(1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京),北京10083;2.太原理工大學(xué),山西太原0300243.山西煤田地質(zhì)研究所,山西太原030001摘要:通過(guò)對不同粒級原料的成型試驗研究,揭示了原料粒級與粉煤成型性能之間的變化關(guān)系,提岀了以原料的“壓膨比”作為描述原料成型性能的判別指標。關(guān)鍵詞:粉煤;原料粒級;成型性能;型煤中圖分類(lèi)號:TQ517.3文獻標識碼:B文章編號:0253-2336(2004)10-0051-02Research on fine coal briquetting characteristicsJI Deng-gao, ZHANG Li-juan, WANG Zu-na', MA Yong-he(1. Beijing Campus, China University of Mining and Technology, Beijing 100083, China; 2. Taiyuan University of TechnologyTaiyuan 030024, China: 3. Shanxi Research Institute of Coal Field Geology, Taiyuan 030001, China)粉煤成型是以適當的工藝和設備,將一定粒度密度測試,稱(chēng)為煤水密度。測試數據見(jiàn)表3。組成的粉煤加工成一定形狀、尺寸、強度及理化特性的塊煤。根據不同用戶(hù)的需要,克服煤炭天然存表2晉城無(wú)煙煤的篩分分析數據在的缺陷,賦予原煤所沒(méi)有的優(yōu)良特性,實(shí)現煤的凊潔、高效利用。該實(shí)驗對粉煤成型工藝中原料粒項目3~22~11-0.50.5~0.25<0.25級對粉煤成型性能的影響關(guān)系進(jìn)行了研究,目的在22.8516.36于表征粉煤的成型性能(目前還沒(méi)有表征粉煤成型灰分/%26.4524.3622.323.6130.98性能的確切參數),揭示原料粒級對型煤質(zhì)量的影響機理,科學(xué)合理地進(jìn)行成型原料準備,為設計和運行成型設備提供理論依據表3不同粒級煤的散密度分析結果粒級/mm散密度/g·cm-3煤水密度/g·cm-31不同粒級原料的堆積實(shí)驗1.6841.1實(shí)驗基礎條件0.7681.651晉城無(wú)煙煤的分析數據見(jiàn)表1、表2。<0.50,7420,8781,697表1晉城無(wú)煙煤的工業(yè)分析數據項目M。/%A/%Va/%FC/%S/%焦渣特征從表3結果可以看出:①粒級從大到小散密指標1.7924.886.9466.390.54度和煤水密度逐漸增大,即粒級從大到小自然堆積的效果逐漸變好;②單粒級的散密度和煤水密度1.2單粒級原料的堆積實(shí)驗沒(méi)有混合粒級的散密度和煤水密度高,即單粒級的為了解不同粒級的實(shí)際堆積情況,對晉城無(wú)煙自然堆積的效果沒(méi)有混合粒級好;③分子黏合理粉煤各粒級進(jìn)行自然堆積密度(稱(chēng)為散密度)和對論認為,粒子間的結合是在壓力作用下,粒子間由水密度的測試。煤的真相對密度按照國家標準,先于接觸緊密,而出現分子黏合現象的結果;④應用2%十二烷基硫酸鈉溶液3mL作浸潤劑,為了選擇合理的粒級組合,促使成型原料在成型過(guò)程中接近濕法成型的實(shí)際過(guò)程,進(jìn)行了煤不加浸潤劑的粒子之間的距離,減小和粒子間接觸面的增大;⑤減小堆積孔隙度,以有利于粒子間黏結力的產(chǎn)生,第32卷第10期煤炭科學(xué)技術(shù)2004年10月1.3不同粒級的原料在外力作用下的堆積實(shí)驗見(jiàn)表5為了解不同粒級原料在成型壓力作用下的移位、充填和接觸情況.實(shí)驗進(jìn)行了不同粒級原料在表5不同粒級原料的成型實(shí)驗結果外力作用下的密度測試與分析。實(shí)驗選用水分粒級/mm壓縮量/mm膨脹量/mm壓縮比壓膨比密度/g·cm-3(Ma)2.82%晉城無(wú)煙粉煤,成型壓力為50MPa,2.100.5540.0721.561成型模具為柱狀直徑3.20cm,裝料35g/個(gè),成0.6010.0631.562型原料分別為晉城無(wú)煙粉煤(干料)和晉城無(wú)煙煤1~0.535.031.930,6610,0551.572外加8%水(濕料)。試驗結果見(jiàn)表4<0.533.00.6230.051.6691.690.6090.0521.647表4不同粒級的原料在外力作用下的堆積實(shí)驗結果粒級/mm干料密度/g·cm-3濕料密度/g·cm-8從表5的結果看出:①單粒級從大至小可壓縮性逐漸增大,膨脹量逐漸減小,壓縮密度逐漸增大,顆粒之間作用效果逐漸增強,這說(shuō)明在同樣外1~0,51.4151.581力的條件下,粒級從大到小成型原料的可塑性逐漸<0.51.672變好;②從壓膨比的數值分析,粒級從大到小壓1.524膨比逐漸減小,壓縮密度逐漸增大,粉煤的成型性能逐漸變好。壓膨比能夠較好地反應原料的成型性從表4可以看出:①粒度從粗到細,在外力能,即成型原料的壓膨比越小其成型性能越好?？勺饔孟律⒚芏戎饾u增大,細粒級在外力作用下充填為判別、優(yōu)化和提高粉煤成型性能提供理論依據和堆積效果好;②適當的成型水分可以減少顆粒之間的摩擦,有助于顆粒間的移位,提高顆粒之間結語(yǔ)的相互充填效果,從而提高物料散密度;③混合原料的成型特性是影響粉煤成型過(guò)程較為關(guān)鍵粒級在外力的作用下散密度比單粒級高,說(shuō)明混合的內在因素,尤其是原料的彈性與塑性的影響更為粒級在外力作用下顆粒間的移位、堆積效果優(yōu)于單突岀。通過(guò)試驗研究,提出原料的“壓膨比”為原粒級,顆粒之間緊密接觸,能夠促使顆粒之間黏附料煤成型性能旳判別指標,為判別不同原料的成型力的產(chǎn)生,有利于提高粉煤成型性能性能提供了依據,為評價(jià)原料的成型性能提供了參2分級成型實(shí)驗照標準,即成型原料的壓膨比越小其成型性能越好。原料的成型特性不僅與煤種有關(guān),而且與原料不同粒級原料的成型特性,一般采用型煤的抗的粒級及粒級組成、原料的成型水分有關(guān)。粒級從壓強度來(lái)表示。由于型煤的抗壓強度是一個(gè)綜合指大到小成型性能逐漸變好,合理的粒級組成,適當標,它不僅反應原料的成型性能,而且反應型煤黏的成型水分能夠提高原料成型性能。結劑的性能及原料與黏結劑的混合均勻性情況等,參考文獻:用抗壓強度來(lái)表示原料的成型性能不確切。為了尋找粉煤成型特性的表征參數,實(shí)驗進(jìn)行了分級成型[1 JI D G. The coal size-composition research on fine coal bri-的實(shí)驗研究。其實(shí)驗條件與參數選擇:①成型原quetting [C]. Prospects For Coal Science In The 21*Centu-料為晉城無(wú)煙粉煤外加8%水分;②成型模具為柱ry,19992]徐振剛,劉隨芹,型煤技術(shù)[M].北京:煤炭工業(yè)出版社狀,直徑為36mm,模具高5.3cm,模具底面積20011018mm2;③成型壓力選用50MPa;④壓縮量等于原始裝料高度減去50MPa壓力下型煤高度;作者簡(jiǎn)介:吉登高(1963—),男,山西稷山人,博士研究生⑤膨脹量等于50MPa下卸壓高度減去50MPa壓教授,主要從事潔凈煤技術(shù)方面的研究工作,力下高度;⑥壓縮比等于壓縮體積/原始體積;⑦壓膨比等于膨脹量/壓縮量。分級成型的實(shí)驗數據收稿日期:2004-05-30;責任編輯:劉軍娥