粉煤成型特性研究

第32卷第10期煤炭科学技术2004年10月粉煤成型特性研究吉登高2,张丽娟,王祖讷,马永和2(1.中国矿业大学(北京),北京10083;2.太原理工大学,山西太原0300243.山西煤田地质研究所,山西太原030001摘要:通过对不同粒级原料的成型试验研究,揭示了原料粒级与粉煤成型性能之间的变化关系,提岀了以原料的“压膨比”作为描述原料成型性能的判别指标。关键词:粉煤;原料粒级;成型性能;型煤中图分类号:TQ517.3文献标识码:B文章编号: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)粉煤成型是以适当的工艺和设备,将一定粒度密度测试,称为煤水密度。测试数据见表3。组成的粉煤加工成一定形状、尺寸、强度及理化特性的块煤。根据不同用户的需要,克服煤炭天然存表2晋城无烟煤的筛分分析数据在的缺陷,賦予原煤所没有的优良特性,实现煤的凊洁、高效利用。该实验对粉煤成型工艺中原料粒项目3~22~11-0.50.5~0.25<0.25级对粉煤成型性能的影响关系进行了研究,目的在22.8516.36于表征粉煤的成型性能(目前还没有表征粉煤成型灰分/%26.4524.3622.323.6130.98性能的确切参数),揭示原料粒级对型煤质量的影响机理,科学合理地进行成型原料准备,为设计和运行成型设备提供理论依据表3不同粒级煤的散密度分析结果粒级/mm散密度/g·cm-3煤水密度/g·cm-31不同粒级原料的堆积实验1.6841.1实验基础条件0.7681.651晋城无烟煤的分析数据见表1、表2。<0.50,7420,8781,697表1晋城无烟煤的工业分析数据项目M。/%A/%Va/%FC/%S/%焦渣特征从表3结果可以看出:①粒级从大到小散密指标1.7924.886.9466.390.54度和煤水密度逐渐增大,即粒级从大到小自然堆积的效果逐渐变好;②单粒级的散密度和煤水密度1.2单粒级原料的堆积实验没有混合粒级的散密度和煤水密度高,即单粒级的为了解不同粒级的实际堆积情况,对晋城无烟自然堆积的效果没有混合粒级好;③分子黏合理粉煤各粒级进行自然堆积密度(称为散密度)和对论认为,粒子间的结合是在压力作用下,粒子间由水密度的测试。煤的真相对密度按照国家标准,先于接触紧密,而出现分子黏合现象的结果;④应用2%十二烷基硫酸钠溶液3mL作浸润剂,为了选择合理的粒级组合,促使成型原料在成型过程中接近湿法成型的实际过程,进行了煤不加浸润剂的粒子之间的距离,减小和粒子间接触面的增大;⑤减小堆积孔隙度,以有利于粒子间黏结力的产生,第32卷第10期煤炭科学技术2004年10月1.3不同粒级的原料在外力作用下的堆积实验见表5为了解不同粒级原料在成型压力作用下的移位、充填和接触情况.实验进行了不同粒级原料在表5不同粒级原料的成型实验结果外力作用下的密度测试与分析。实验选用水分粒级/mm压缩量/mm膨胀量/mm压缩比压膨比密度/g·cm-3(Ma)2.82%晋城无烟粉煤,成型压力为50MPa,2.100.5540.0721.561成型模具为柱状直径3.20cm,装料35g/个,成0.6010.0631.562型原料分别为晋城无烟粉煤(干料)和晋城无烟煤1~0.535.031.930,6610,0551.572外加8%水(湿料)。试验结果见表4<0.533.00.6230.051.6691.690.6090.0521.647表4不同粒级的原料在外力作用下的堆积实验结果粒级/mm干料密度/g·cm-3湿料密度/g·cm-8从表5的结果看出:①单粒级从大至小可压缩性逐渐增大,膨胀量逐渐减小,压缩密度逐渐增大,颗粒之间作用效果逐渐增强,这说明在同样外1~0,51.4151.581力的条件下,粒级从大到小成型原料的可塑性逐渐<0.51.672变好;②从压膨比的数值分析,粒级从大到小压1.524膨比逐渐减小,压缩密度逐渐增大,粉煤的成型性能逐渐变好。压膨比能够较好地反应原料的成型性从表4可以看出:①粒度从粗到细,在外力能,即成型原料的压膨比越小其成型性能越好。可作用下散密度逐渐增大,细粒级在外力作用下充填为判别、优化和提高粉煤成型性能提供理论依据和堆积效果好;②适当的成型水分可以减少颗粒之间的摩擦,有助于颗粒间的移位,提高颗粒之间结语的相互充填效果,从而提高物料散密度;③混合原料的成型特性是影响粉煤成型过程较为关键粒级在外力的作用下散密度比单粒级高,说明混合的内在因素,尤其是原料的弹性与塑性的影响更为粒级在外力作用下颗粒间的移位、堆积效果优于单突岀。通过试验研究,提出原料的“压膨比”为原粒级,颗粒之间紧密接触,能够促使颗粒之间黏附料煤成型性能旳判别指标,为判别不同原料的成型力的产生,有利于提高粉煤成型性能性能提供了依据,为评价原料的成型性能提供了参2分级成型实验照标准,即成型原料的压膨比越小其成型性能越好。原料的成型特性不仅与煤种有关,而且与原料不同粒级原料的成型特性,一般采用型煤的抗的粒级及粒级组成、原料的成型水分有关。粒级从压强度来表示。由于型煤的抗压强度是一个综合指大到小成型性能逐渐变好,合理的粒级组成,适当标,它不仅反应原料的成型性能,而且反应型煤黏的成型水分能够提高原料成型性能。结剂的性能及原料与黏结剂的混合均匀性情况等,參考文献:用抗压强度来表示原料的成型性能不确切。为了寻找粉煤成型特性的表征参数,实验进行了分级成型[1 JI D G. The coal size-composition research on fine coal bri-的实验研究。其实验条件与参数选择:①成型原quetting [C]. Prospects For Coal Science In The 21*Centu-料为晋城无烟粉煤外加8%水分;②成型模具为柱ry,19992]徐振刚,刘随芹,型煤技术[M].北京:煤炭工业出版社状,直径为36mm,模具高5.3cm,模具底面积20011018mm2;③成型压力选用50MPa;④压缩量等于原始装料高度减去50MPa压力下型煤高度;作者简介:吉登高(1963—),男,山西稷山人,博士研究生⑤膨胀量等于50MPa下卸压高度减去50MPa压教授,主要从事洁净煤技术方面的研究工作,力下高度;⑥压缩比等于压缩体积/原始体积;⑦压膨比等于膨胀量/压缩量。分级成型的实验数据收稿日期:2004-05-30;责任编辑:刘军娥