东北-内蒙褐煤型煤的试制

第20卷第3期煤炭技术Vol.20 ,No.32001年3月Coal TechnologyMar. , 2001%煤炭转化%东北一内蒙褐煤型煤的试制张爱芸'，任祥军2，吴承山(1.黑龙江科技学院资源系黑龙江鸡西158100 2.煤科院合肥煤化所安徽合肥200003.0枣庄泉上煤矿山东枣庄277100)摘要:针对褐煤机械强 度低、易风化粉碎、 不易加工等问题通过开发新型粘结剂优化成型工艺,用东北一内蒙褐煤制得了较高品质的型煤。关键词褐煤型煤试制中图分类号:TQ536.1文献标识码A文章编号:1008 - 8725( 2001 )03 - 0046- 00而且遏制了褐煤的自燃,节约了动力燃料便于长途0引言运输大幅度减少了粉尘污染,有明显的环境效益和褐煤是一种变质程度较低的煤种碳氢含量低社会效益。以平庄局褐煤作为煤样进行了较全面系氧含量高机械强度较低容易风化粉碎，自燃倾向统的实验研究,试制的褐煤型煤应用于居民炊事炉、强不易化学加工,作为工业和民用燃料直接使用取暖炉、茶水炉、工业锅炉等并获得了成功。不仅燃烧效率低而且浪费巨大污染严重。1煤样分 析及选择粉煤成型技术能根据不同用户的要求通过特殊工艺改造煤炭原来的性质,克服天然煤存在的缺1.1煤样分析陷使型煤具有优良特性。对东北、内蒙主要褐煤进行较全面系统的煤质将粉煤成型技术运用于褐煤通过物理、化学过分析分析结果见表1。程及技术制得的褐煤型煤, 不仅具有块煤的价值1.2 试验用煤样选择表1试验褐煤样分析数据M_」AVaHarFCadIA灰熔点/C煤矿%/9/%)TST舒兰16.3733.7257.0318.170.365.669.3742.9727.00 1 0501 2101 240平庄散煤18.1217.78 47.00 .21.3253.00 .110011301320古山1"17.1315.1845.8525.621.165.2275.2654.156.20 1 2801 3001 370古山2#16.4024.3946.6222.2153.381 200I 290古山)"17.1926.31 46.73.21.82.1.116.8375.03 .53.27.5.25130014101420西露天17.61 22.26 43. 8522.451.151.96 74.5056.156.44，1 160l1801380由表1可见舒兰煤挥发分较高腐植酸含量较压力,因而成型机结构复杂、材质要求高、动力消耗高发热量较低其变质程度较低。平庄各煤样挥发巨大型煤成本也高。因此选择了粘结剂冷压成型分大于45%水分较低灰分15%~26%发热量均工艺。大于20 MJ/kg腐植酸含量较低其变质程度较深。成型物料粒度选择应保证①煤粒在型块内最数据表明平庄各矿煤样均有明显的褐煤特征属褐紧密的排列以提高其强度;②粒度组成具有较小的煤范畴其中古山褐煤煤质优良。确定以平庄散煤、比表面和较小的空隙以减少粘结剂的用量。根据以古山褐煤为重点试验煤样。往的经验选择粒度小于3 mm。因此在工艺中加入粉碎工序。2试验工艺确定成型物料水分选择。由于褐煤本身含有较高的水分(分析煤样水分为15%~18%,刚采出的原煤2.1 试验工艺设计粉煤成型工艺- -般分无粘结剂成型和粘结剂成水分更高达30%左右) ,加之粘结剂带入的水分,因此在中国煤化工人工干燥)工序,保证型两种。无粘结剂成型由于需要成型机提供很大的YHCNM HG收稿日期2001-01- 12 ;修订日期2001 -02-01作者简介张爱芸( 1968- )女,讲师,1991 年毕业于中国矿业大学并获学土学位现为中国科学院在读硕士。第3期张爱芸等东北- -内蒙褐煤型煤的试制成型物料总水分控制在15%~25%的最佳成型水和一般性。分区间。2.2 试验工艺粘结剂选择考虑到褐煤的高水分和高灰分为水分测试添加剂性能测试了减轻干燥的压力保证型煤的发热量对以前开发原煤→破碎+自然风干-一搅拌混合>压力成型- ~型煤干燥型煤的系列粘结剂进行组合重新得到系列低灰、低水分图1褐煤型煤试制工艺图的有机一无机复合粘结剂,保证型煤的发热量达到16 M]J/kg以上。3试验结果及分析为了与工业型煤机更接近,自制了椭圆煤球型模使试制的煤球规格与工业生产- -致。3.1试验结果最后对试制的煤球进行干燥，达到用户使用时用正交试验法设计了试验项目,并按照行业标的水分标准，以保证强度等性能测试结果的准确性准对型煤的各项性能指标进行了测试(测试步骤和部分数据略) ,比较有代表性的数据见表2。表2褐煤型煤试制及性能测试情况原材料配比质量)%成型条件型煤冷强度试样煤矿添加剂说明原料煤添加剂总量水分/%压力/MPa温度/C/kg/个平庄散煤100~ 162室温20~241*-复合添加剂1'40室温.32 ~421# B一复合添加剂10~1526- 282*-复合添加剂106~10 .2(18-223*-复合添加剂古山1*20~ 2530~ 40.281#-复合添加剂古山#9~16.30~40 .3*-复合添加剂.9~ 1130-4032- 395*-复合添加剂古山2#9~ 1520~25 .30~40207#.-复合添加剂古山3#12-18 .20~2528~ 3014*-复合添加剂14~2030~ 4040~4229*-复合添加剂3.2结果分析够的初强度。由表2可知,在适当的成型压力下(30~40(2)褐煤中腐植酸和沥青质是具有粘结性的胶MPa)控制成型物料总水分添加适宜的粘结剂在体和有机质 在成型过程中担当部分粘结作用。室温条件下制得型煤的强度为3个等级:18 ~ 20 kg/(3型煤冷却、干燥后外加粘结剂在型块内形个20~30kg/个;30~42kg/个系列指标可满足不成立体网状支撑结构是型煤最终强度的主要来源。同用途的要求。同时型煤的其它性能(数据略如热稳定性、燃4结论烧性能、脱模性等均比较好能满足要求。(1)试验以平庄褐煤为原料加入添加剂(粘结3.3成型机理 初探古山褐煤属年老褐煤,通过试验能得得合格型剂)冷态(常温)机压成型,制工业型煤是成功的。采用的工艺技术路线完全可行，为今后工业性试验煤主要原因应有以下几个方面:( 1 )褐煤本身富含毛细管干燥使褐煤毛细管中奠定基础。水分处于不饱和状态。当煤粒受挤压毛细管变形,(2 )开发的各种复合型添加剂及单一型),占型卸压后被挤压的毛细管力图扩张,水分和部分粘结煤百分比少灰分低，当地资源丰富价格便宜其工剂被吸收煤粒间的分子聚集力提高,使型煤具有足艺及物理、化学特性优良无毒害易于加工工业实用性强。Development of briquett made from lignite in Northeast and Inner Mongolia AreasZHANG Ai- yun' , REN Xiang- jun2 , WU Cheng - shan'( Heilongiang Insitute of Science and Technology Jixi 158100 , China i2.Hefei Coal Ins: " mn F gπ几Txluang Quanshang Clliery , Za-中国煤化工ozhuang 277100 , China)Abstract :Directing to the questions about the low mechanical strengYHC N M H Guthering and dificult pro-cess of lignite , the higher quality briquette made from lignite available in Northeast and Inner Mongolia Areas developinga new type of binder and optimizing briquetting technological process.Key words :lignite ; briquette ; development