半焦粉制气化型煤的试验研究

以府谷半焦粉为原料,原料粒度上限为3mm,-1mm含量占70%,在25MPa的成型压力下进行气化型煤成型的试验研究。探究了不同成型水分下型煤的抗压强度,并以型煤产品的抗压强度、热稳定性和型煤生产的经济效益作为评价指标,探究半焦粉制备气化型煤的粘结剂和添加剂选择及用量。试验结果表明,府谷半焦粉的最佳成型水分为25%,其中掺入2.00%淀粉、6.00%膨润土、4%焦煤粉,或者1.00%CMC、4.00%膨润土、4%焦煤粉制成的型煤具有较高的抗压强度和热稳定性,同时也具有较好的经济效益。     

半焦粉制气化型煤的试验研究

以府谷半焦粉为原料,原料粒度上限为3mm,-1mm含量占70%,在25MPa的成型压力下进行气化型煤成型的试验研究。探究了不同成型水分下型煤的抗压强度,并以型煤产品的抗压强度、热稳定性和型煤生产的经济效益作为评价指标,探究半焦粉制备气化型煤的粘结剂和添加剂选择及用量。试验结果表明,府谷半焦粉的最佳成型水分为25%,其中掺入2.00%淀粉、6.00%膨润土、4%焦煤粉,或者1.00%CMC、4.00%膨润土、4%焦煤粉制成的型煤具有较高的抗压强度和热稳定性,同时也具有较好的经济效益。     

复合生物质型煤粘结剂研究

采用正交试验考察了碱液浓度、改性后生物质加入量等参数对生物质型煤抗压强度和跌落强度的影响,并回归出数学方程。分析表明,生物质加入量是影响型煤抗压强度和跌落强度的主要因素。     

影响型煤成型质量的工艺参数研究

采用腐植酸钠、 膨润土和高岭土作为复合型煤黏结剂, 以常温强度、 高温强度和热稳定性作为型煤试样的主要性能检测指标, 考察了原煤粒度组成、 成型水分、 搅拌时间、 干燥温度和干燥时间对型煤性能的影响, 得出了影响型煤质量的最佳工艺参数： 原煤的最佳粒度组成为粒径在0 ~0. 85 mm的占60%左右,0. 85 ~3 mm的占40%左右; 成型水分为12% ~ 14%; 干燥时间为2 h;干燥温度150 ~180 益; 条件允许时, 搅拌时间越长越好, 实际生产中, 取5 min为宜。     

基于真空挤压技术的圆棒型煤成型因素研究

针对兖矿枕状型煤采用干法高压（15～20 MPa）对辊成型机制备,存在辊皮寿命周期缩短、维修成本增加,同时枕状型煤不适用于自动化炉具等问题。结合兖矿丰富的烟煤资源,以0～3 mm烟煤为原料,利用真空挤压成型技术,采用湿法成型方式制备圆棒型煤,研究粒度配比、成型压力及水分、烘干时间、黏结剂对圆棒型煤成型质量的影响规律,为中试系统设备选型及工业化型煤生产线设计提供参数指导。结果表明：利用双级锤式破碎机进行两次破碎后的粉煤粒度,可以达到紧密堆积状态,其中1～3 mm粒径占比65%;挤出压力与物料水分呈负相关,正常成型压力为3～5 MPa,生产线成型水分按25%计算所需外水加入量;设定干燥理论公式边界条件,为不同干燥温度下的烘干时间计算提供依据,利用网带式烘干机,130℃干燥温度下,需要干燥4 h;选取2%的黏土作无机黏结剂,型煤质量要高于膨润土黏结剂,经济成本更低。     

生物质型煤机械强度影响因素的研究

以生物质作为黏结剂制备生物质型煤,采用正交试验法着重考察了黏结剂制备过程中的热处理时间、碱液浓度和型煤成型压力对生物质型煤机械强度的影响。研究表明,热处理时间是影响型煤机械强度的主要因素,其次是碱液浓度和成型压力。当热处理时间为3 h、碱液质量分数为4%、成型压力为28 MPa时,生物质型煤的机械强度达到最佳。     

神木粉煤粒度对型煤型焦工业分析的影响

以神木低变质粉煤为主原料,配入少量主焦煤与NaOH改性玉米秸秆粘结剂,通过冷压成型制备出系列型煤型焦,并研究神木粉煤粒度对型煤型焦工业分析的影响。研究结果表明,水分含量原煤(2.4%~2.8%)型煤(1.6%~2.4%)型焦(1.6%),型焦灰分为10%~14.5%,较型煤整体偏高3%左右,型煤与原煤挥发分相当,处于30%~33%之间,而型焦挥发分小于3%;型煤、型焦水分与挥发分均随粉煤粒度减小而减小,而灰分与固定碳刚好呈相反的变化趋势;由于煤粉的偏析作用,造成细煤粉中矿物质多于粗煤粉,这种不燃矿物质越多,灰分越高导致挥发分就越小,且成焦率增加;当NaOH浓度偏小时,改性玉米秸秆粘结剂中的水分含量增加,造成型煤水分含量偏高,高温热解失重增加,成焦率降低。     

生物质型煤热压成型工艺条件

通过对型煤抗压强度的测定,比较全面地分析了生物质含量、成型压力、成型温度、恒温时间及煤粉粒度等因素对成型效果的影响,并提出了生物质型煤热压成型的推荐工艺参数.最后讨论了生物质与煤粉表面作用及生物质型煤强度的机理.     

硅烷偶联剂改性纳米高岭土的研究

采用硅烷偶联剂对纳米高岭土进行表面改性,研究了改性刑用量、改性时间、改性温度等因素对改性效果的影响,并采用沉降体积、IR、XPS等手段研究了改性效果以及改性剂与高岭土之间的相互作用.结果表明,改性的最佳实验务件为:改性剂用量为1%～2%,改性温度为90℃;纳米高岭土经过改性处理后,在液体石蜡中的分散性和稳定性均得到明显改善;偶联剂与高岭土之间以化学键合作用为主.     

纳米氧化镁粉体表面改性

在相同工艺条件下,用硬脂酸钠、月硅酸钠、油酸钠和十二烷基苯磺酸钠4种改性剂分别对纳米氧化镁进行表面改性,以月硅酸钠的改性效果最好。对以月硅酸钠作改性剂进行工艺条件的研究,用活化指数评价改性效果。最佳工艺条件为:改性剂用量为15%(质量分数)、改性时间60min,改性温度40℃,改性pH值为6。经透射电镜和红外光谱测试,以月硅酸钠改性后的纳米氧化镁粒径变化不大,具有疏水亲油性,可以改善纳米氧化镁与有机物的配伍性能。     

CVD法气相白炭黑湿法有机化改性研究

以特变电工新疆新能源股份有限公司化学气相沉积(CVD)法生产的白炭黑为原料,采用湿法改性工艺,六甲基二硅氮烷(HMDZ)为改性剂,水为改性助剂,甲苯为溶剂,对其进行有机化改性研究。由单因素及正交实验得到气相法白炭黑表面改性的最佳工艺条件为:改性温度110℃,改性时间1.5 h,改性剂用量15%,搅拌速率900 r/min。对改性产品进行技术指标测试,结果表明:产品达到疏水性白炭黑标准要求。通过采用接触角、IR、TG手段对改性效果进行表征,结果表明改性后白炭黑表面呈现良好的疏水性。     

Hypercoal制备热压型煤的试验研究

粉煤成型工艺不仅可以解决粉煤利用效率低、环境污染严重的问题,还可以满足某些特定工业生产的原料准备要求。以无黏性的瘦煤为原料,以Hypercoal(HPC)作为黏结剂,利用自制的热压成型设备进行了热压型煤的试验研究,研究中考察了保温时间、温度和HPC添加量对热压型煤抗压强度的影响。研究结果发现:HPC在热压条件下可以显著提高型煤的抗压强度,在不添加HPC的情况下,型煤的抗压强度仅有38~70 N/个,在加入10%的HPC后,型煤的抗压强度可以达到148~227 N/个;当HPC添加量为15%,热压成型温度为400℃,保温时间为15 min时,以30 MPa的压力成型,可以制得抗压强度高达436 N/个的型煤;与糖蜜作为黏结剂制成的冷压型煤相比,热压型煤有着相近的抗压强度,因此,以HPC作为黏结剂制备热压型煤是完全可行的。     

长焰煤制鲁奇气化炉气化型煤生产技术的改进

以义马长焰煤为原料,通过添加改进后的复合粘结剂,并改造型煤生产线的成型和干燥工艺,生产出适用于鲁奇气化炉的气化型煤。结果表明:在采用适合的粘结剂和成型及干燥工艺条件下,生产出型煤的各项指标与无烟煤型煤基本相当,型煤冷强度达到600N/球以上;热强度达到350N/球以上。试烧结果表明:义马长焰煤型煤以20%比例与长焰煤块煤掺烧时,对气化炉工况没有影响。     

膨胀性松散破碎软岩巷道注浆材料研究与应用

为提高水泥基注浆材料对膨胀性松散破碎软岩的加固效果,通过实验室实验对XPM纳米灌注剂-水泥基浆材的流动性、固结率及固结体抗压强度进行了研究,确定了注浆材料的适宜配比。结果表明,使用XPM纳米灌注剂可显著减小水用量,减缓离析沉淀,提高流动度,增强泵注性|缩短凝固时间,减小收缩率,提高固化强度等多重作用,为保证注浆施工质量奠定了基础,并在玉溪煤矿井底车场巷道修复加固中进行了成功应用。     

疏水改性煤矸石砂浆性能的试验研究

煤矸石物理化学特性复杂、强度低、疏松多孔的特点,限制了其在建筑材料中的大量使用。本文采用疏水溶液浸泡的方式,在非煅烧、非预湿的条件下对煤矸石进行了改性。在系统研究改性前后煤矸石基本性质的基础上,设置0%、30%、50%、70%和100%共5种疏水改性后煤矸石质量替代率,以接触角、抗折强度、抗压强度、氯离子电通量为表征参数,分析了不同疏水改性煤矸石替代率对砂浆性能的影响。研究结果表明:采用本文的制备方法,当改性煤矸石替代率低于50%时,可实现煤矸石砂浆表面的疏水状态;抗压强度随改性煤矸石替代率的增大呈现降低的趋势,最大降低率为不掺加改性煤矸石时的15.7%;替代率为30%时,28 d抗压强度为58.5 MPa。不同改性煤矸石替代率下砂浆电通量均小于250 C,表现出优秀的抗氯离子渗透性。替代率为30%时电通量最小,为130 C。采用本研究提出的疏水改性的方法,可以使煤矸石在非煅烧、非预湿的条件下,保证砂浆良好的力学强度和抗氯离子渗透性能,实现煤矸石的充分利用。     

萤石精矿压团试验研究

考察了水分含量、压力大小、黏结剂种类和温度对某品位70.67％的低品位细粒萤石矿粉压团成型抗压强度和落下次数的影响,通过单因素试验,并设计了四因素三水平正交试验.试验结果极差分析表明:萤石团块获得较高强度指标的工艺条件为A2 B3 C1 D2,即水分含量为11％、团压压力为15 MPa、黏结剂含量7％、干燥温度取100℃,干燥时间2.5h.最终萤石团块的抗压强度为5.91 MPa,2 m高度落下强度为9.1次,可用于冶炼助熔剂,达到综合利用低品位细粒萤石精矿粉资源的目的.     

黄土改性与机理研究

为解决黄土地区因黄土本身的易崩解和抗水性能差而无法满足各类水利工程建设的问题,采用G2固化剂对黄土进行改性,通过静水崩解与吸水率、无侧限抗压强度、抗冻融循环试验来研究固化剂对黄土的改性效果。结果表明,G2固化剂均能改善黄土的工程性质,黄土改性后强度指标和水稳性优于黄土本身;固化黄土的强度特性受龄期影响明显,随着龄期的增长,抗压强度相应提升;经固化剂改性后黄土的强度受吸水率影响,改性黄土的强度随吸水率增加而减小;G2改性黄土的软化系数在0.8以上,冻融循环30次后改性黄土仍具有较高的强度,试件的整体性良好。研究结果可为黄土地区渠道、土坝护坡、边坡等工程的加固改良提供依据和指导。     

硅冶炼粉料冷压造块工艺研究

从粘结剂的选取出发, 对硅粉、石油焦粉和煤粉的混合料进行了冷压造块的试验研究。研究结果表明: 单一粘结剂的造块效果差, SDB和水玻璃的复合粘结剂造块效果好。当造块压力不低于35 MPa, 造块水分为6%～7%, 添加1%的SDB和3.5%的水玻璃, 得到的团块强度好。其湿块3 m落下强度大于1次, 干块3 m落下强度大于10次, 干块抗压强度大于700 N/cm²。干块在1 300 ℃高温下焙烧仍保持成块, 耐高温性好, 满足硅冶炼的要求。     

脱硫灰渣的改性及其对矿渣基充填料性能的影响研究

为解决脱硫灰渣堆放所带来的环境污染问题,并以其和其他固废为主要原料生产矿山井下充填所需的低成本充填料,在对脱硫灰渣进行改性的基础上,以改性脱硫灰渣、增强剂、石膏、矿渣、尾砂为原料进行了充填料性能试验,并对充填料试件的水化产物进行了SEM分析。结果表明:(1)改性剂CHJ-1可在掺量为2%、改性温度为120℃、改性时间为12 h情况下使脱硫灰渣中CaSO_3的含量降低48.30%。(2)改性脱硫灰渣掺量的变化对充填料浆流动性影响不大。改性脱硫灰渣掺量从10%提高至15%,充填料浆的沉缩率明显减小,各龄期试件的抗压强度均明显增大;改性脱硫灰渣掺量继续提高至20%,充填料浆的沉缩率显著增大,各龄期试件的抗压强度均明显减小。改性脱硫灰渣掺量为15%时充填料浆扩展度为152 mm、沉缩率为1.41%,充填料试件7 d、28 d的抗压强度分别为1.28 MPa和2.86 MPa,满足矿山井下充填要求。(3)改性脱硫灰渣能成功激发矿渣发生水化反应,水化产物主要是棒状的钙矾石、团簇状的水化硅酸钙凝胶,它们之间相互穿插形成的空间网络结构使充填料试件具有结构强度,且随着养护龄期的延长,水化产物数量增多,充填料试件的抗压强度提高。