型煤冷态强度影响因素的光学显微分析

利用光学显微分析及数字图像处理技术获取型煤显微结构特征,研究不同膨润土黏结剂的添加量及成型压力下型煤显微结构与型煤强度间的关系.结果表明,型煤的冷态强度主要受型煤中的裂隙控制,而型煤中的空隙是次要影响因素.型煤中的裂隙产生与使用的黏结剂、成型压力及原料煤性质相关,而型煤中的空隙与外加水分相关.     

伊犁长焰煤制备气化用型煤的试验研究

采用伊犁长焰煤和尼勒克气煤为原料煤和配煤,进行制备气化型煤的试验研究;对配煤的比例、水分和不同黏结剂的添加量以及成型压力等参数对型煤成品的冷、热强度性能的影响进行了研究,得到了最优的型煤配比,并对比分析了型煤与块煤气化性能,为后续型煤的工业化试验奠定了基础。     

热黏结剂对低阶煤制取型煤的热态性能影响

选用煤焦油沥青、高黏结肥煤作为热黏结剂,分别以不同的掺入量和低阶烟煤粉煤及其他原料混合制取型煤.型煤样品热强度测定结果表明:以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤热强度高于以高黏结肥煤为热黏结剂的型煤热强度,进一步对型煤微观结构电镜分析也证实了以煤焦油沥青为热黏结剂的型煤其黏结性能和防水性相对较好,电镜切片表明,煤焦油沥青热态下析出的挥发分经过胶质体时产生的气泡相互作用能使胶质体受压形成更坚固的整体网状结构;研究还发现煤焦油沥青的粒度对型煤热强度也有一定的影响.     

外加水分和洗选矸石含量对潞安煤成型的影响研究

潞安煤挥发分低、硫分低,是制备型煤替代民用散煤的较好原料。研究分析了外加水分及洗选矸石含量对潞安煤制备型煤强度的影响。结果表明：潞安煤本身水分含量低,外加水分对型煤强度至关重要;潞安煤型煤适宜的成型水分为11%～12%;外加水分主要通过表面张力发挥作用,并与使用的黏结剂相适应;添加洗选矸石用于制备型煤是煤矿废弃物资源化利用的有效途径之一,但是矿物的种类和成分对成形性有重要影响。对于潞安煤来讲,洗选矸石灰成分以SiO₂和Al₂O₃为主,与无机型煤黏结剂的成分相近,在成型过程中能够起到黏结剂的作用,添加5%的矿物质可起到最佳的成型效果。     

“神烽”超细煤粉的成型特性研究

以"神烽"超细煤粉为原料,研究了超细煤粉冷压成型工艺条件和产品型煤在水中分散效果。实验了黏结剂、黏结剂添加量、水分添加量、成型压力、干燥温度及干燥时间等因素对产品型煤强度的影响,结果表明选择黏结剂S可以实现型煤强度与黏结剂成本的综合优化,在黏结剂S和外加水分添加量分别为原料煤粉质量4%与3%、成型压力10 MPa、干燥温度25℃、干燥时间48 h的条件下,产品型煤的抗压强度最高值达到了3241.1 N/个,对应的落下强度值为98.6%;在此条件下所得型煤在水中分散后的煤粉颗粒与原料超细煤粉具有相近的中位粒径及粒径分布。该工艺简单、成本低廉,型煤产品满足长距离输运和水煤浆增浓的要求,可作为超细煤粉运输的一种新途径。     

煤与牛粪生物质混合成型的研究

为了解决牛粪的利用问题,利用牛粪自有的木质素、纤维素、半纤维素等的黏结作用,将牛粪与煤经过中低压型煤成型机压制成型。研究了黏结剂与原料性质对生物质型煤强度的影响。结果表明:随着黏结剂添加量的增加,型煤强度逐渐增加,当黏结剂添加量超过10%时,型煤强度增加幅度逐渐变缓,黏结剂添加量不宜超过15%;随着无机黏结剂配比的增加,型煤强度先快速增大后缓慢降低,当黏结剂配比为5%有机黏结剂+6%无机黏结剂时,型煤强度最高;随着煤样粒度的减小,牛粪湿度的增加,型煤强度逐渐增加。最后分析了牛粪添加量对型煤燃烧性能的影响,说明生物质添加量越多,型煤初期燃烧速度越快,生物质添加量由20%增加到80%时,型煤燃烧速度变化不大。     

冶金炉窑用高强型煤黏结剂优配的实验研究

以湖南金竹山无烟煤为原料，采用正交实验法对冶金炉窑用型煤复合黏结剂各组分的配比及型煤成型的主要工艺参数进行了实验研究．结果表明，镁基黏结剂和成型压力对型煤的抗碎性能影响显著．型煤黏结剂各组分相对于原料煤粉的最优配比为：镁基黏结剂取4％，生物质纤维取1％，固化剂取0．6％，减水剂取0．12％．型煤成型的最佳工艺参数为：成型压力20kN，成型水分17％，烟煤掺量10%，煤料粒度组成：3mm～2mm颗粒为8％，2mm～1mm为12％，1mm～0．5mm为10％，0．5mm以下为70％．评估了该复合型煤黏结剂的成本，分析了其作用机理．     

褐煤粉成型试验研究

以内蒙古褐煤粉和禄丰褐煤粉为原料,单孔煤棒机和平模机为挤出设备,开展了型煤成型试验;进行了物料配比、粒度配比和不同黏结剂添加量的试验,测定型煤的落下强度和热稳定性。结果表明,采用单孔煤棒机和平模造粒机进行型煤制备,能得到具有一定落下强度和热稳定性的型煤。采用平模挤压成型工艺,不添加黏结剂,颗粒成型率高,流程短,产品短时间晾晒后具有较高落下强度,不需要进行烘干,能够有效降低成型成本和能耗。挤压成型工艺成型困难,成型水分难控制,需进一步进行试验验证该工艺的可行性。     

配煤及黏结剂配方对型煤强度的影响

以不同煤种和黏结剂作为原料制备型煤,通过测试型煤冷压强度和热强度,研究不同原料煤质量比及复合黏结剂添加量对型煤强度的影响规律。结果表明:晋城煤与东曲煤的质量比为65∶35时,型煤冷压强度及热强度均可达500 N/球;晋城煤与兴县煤的质量比为77∶23时,型煤冷压强度及热强度分别达到503 N/球和355 N/球。型煤黏结剂在煤粒表面的润湿性越好,越有利于煤粒黏结;在型煤中添加腐植酸钠及通过配煤可以提高型煤的热稳定性。     

长焰煤及其热解半焦的成型性研究

以吐鲁番长焰煤及其热解半焦为原料,经筛选采用AB复合黏结剂压制型煤,利用X射线衍射和扫描电镜研究型煤的成型机理.结果表明,AB复合黏结剂的最佳配比为:添加量11%,组分A和B质量比为5∶3,相应型煤具有较高的强度和良好的防水性;黏结剂加入煤中形成水化相C,其稳定存在且均匀分布在煤粒间并与煤粒紧密结合使型煤具有较高强度,半焦型煤中C水化相更多且与半焦颗粒结合更紧密,致使半焦型煤强度高于长焰煤型煤强度.     

棒状型煤抗碎强度影响因素试验研究

民用散煤利用效率低,燃烧过程产生大量污染物,也是产生雾霾的重要原因之一,推广洁净型煤是治理散煤的有效途径。为了研究棒状型煤的最优制备条件,以兖矿集团南屯动力煤为原料,经锤破制粉系统制得0～5 mm原料煤粉,利用ZLSP200A型平模颗粒机制备棒状型煤,研究了原料水分、粒度、模具锥角和黏结剂等因素对棒状型煤抗碎强度的影响。结果表明:原料煤中水分可润湿煤粉颗粒表面,挤压成型过程中,在煤粉颗粒之间形成稳定的桥接力,同时起到润滑作用。原料煤水分为15%时,成型过程顺畅且棒状型煤初始强度最高,水分过低不能成型或堵塞模孔,水分过高棒状型煤初始强度不足,发生变形、黏连,不能满足储运要求;原料煤粉粒度分布模数m0.3时,利用电镜观察发现细粒级煤粉密实填充于粗粒级煤粉之间,煤粉颗粒之间接触紧密,颗粒间的桥接力和啮合力强,棒状型煤抗碎强度达90%以上;棒状型煤抗碎强度随模具锥角的增大略微提高,但锥角变大会导致成型过程压辊压力在垂直于锥面方向的分力变大,平行于锥面方向的分力变小,成型过程需要克服的摩擦力增大,能耗及模具磨损增加,在生产中要兼顾型煤抗碎强度与生产平顺性,锥角以16°为宜;黏结剂对棒状型煤抗碎强度有明显的提升作用,添加量在2%～3%时性价比最高。通过不同黏结剂棒状型煤的TG曲线可以看出,有机黏结剂可降低棒状型煤燃点,促进燃烧过程;无机黏结剂使型煤燃点提高,燃烧速率降低,燃尽温度提高,灰分增加,灰熔融温度降低,抑制燃烧过程,生产中可根据用户对型煤抗碎强度、热值、热稳定性的要求及黏结剂价格综合考量选择。     

焦作无烟煤制备型煤的混料配方实验研究

介绍了以水泥、黏土、腐植酸钠、膨润土、沥青为黏结剂,用焦作无烟煤制备型煤的试验研究。通过对型煤冷强度及热强度的测定,探究了不同黏结剂配比对型煤强度性能的影响。结果表明,焦作无烟煤制取型煤的最佳黏结剂配方为黏土和沥青的掺入量分别占总量的10%和5%。此研究对焦作无烟煤粉煤的洁净利用有较大的实际应用意义。     

型煤成型影响因素的实验研究

分析了原料粒度组成、成型压力以及成型水分等因素对型煤成型的影响,介绍了改变原料的粒度配比、成型压力以及成型时添加的水分的实验研究,揭示了原料粒度组成、成型压力和成型水分对型煤强度的影响规律。实验研究表明,随着0.5mm以下粉煤的增加,型煤强度有增加趋势,但是过多的小粒径粉煤对成型不利,粒径小于0.9mm粉煤占80%时强度最佳;成型过程中最佳的成型压力为25MPa;成型过程中添加的水分为10%时对成型最有利。     

印尼褐煤制备铁合金焦的试验研究

印尼褐煤具有低灰、低硫、低有害元素的优势特性,是中温干馏生产铁合金焦的优质原料,但印尼褐煤粒度较小、热稳定性差,无法直接用做内热式直立炉的原料。试验研究了印尼褐煤无黏结剂成型条件,考察了水分、提质温度、成型压力、粒度组成对型煤强度的影响,并进行了中温热解试验。试验结果表明,当印尼褐煤最大粒径小于0. 5 mm,且小于0. 125 mm的粉煤占40%时,在大于40 MPa的成型压力下,制备的型煤具有较好的冷态强度,性能基本满足内热式直立炉对原料强度的需要。     

市政污泥掺混半焦粉成型影响因素的实验研究

在市政污泥和半焦粉成型过程中,为了研究各因素对成型效果的影响,以达到在较少黏结剂添加量的条件下,制备出强度和热值都较高的型煤,开展了市政污泥掺混半焦粉成型因素影响的实验研究。在实验室条件下,以褐煤半焦粉为基本原料,通过添加不同比例的市政污泥和黏结剂,同时调节成型压力,利用压力试验机进行压球并测其强度。在实验过程中,通过对各因素进行优化,得出了污泥半焦粉成型的最佳工艺。结果表明:在黏结剂添加量为2.0%,污泥添加量为20%,成型压力为35 k N的条件下,制得了发热量在22 MJ/kg以上的污泥半焦型煤,为市政污泥的高效清洁利用提供了新途径。     

高性能改性腐植酸制备烟煤型煤实验研究

为提高烟煤型煤机械强度,以加工后的腐植酸为黏结剂制备烟煤型煤,采用单因素实验和正交实验研究了加热时间、Na OH质量分数、黏结剂加入量、加热温度对腐植酸烟煤型煤抗压强度和跌落强度的影响。结果表明:利用腐植酸制备的烟煤型煤具有良好的机械强度,粉煤成型率较高。影响腐植酸烟煤型煤机械强度的主要因素是黏结剂加入量,其次为Na OH质量分数、加热温度、加热时间。烟煤型煤制备的最佳工艺条件为:加热时间130 min,Na OH质量分数6%,加热温度90℃,黏结剂加入量15%,此时型煤抗压强度为1620.2 N/个、跌落强度为99.0%。利用改性腐植酸可制备出适用于工业生产的烟煤型煤。     

低阶烟煤制取型煤的成型机理研究

选用水玻璃、膨润土和赤泥三种无机黏结剂,分别以四种不同的掺入量和低阶烟煤粉煤混合制取型煤.对型煤样品进行抗压强度的测定表明,型煤抗压强度随黏结剂掺比增大而增大,其中以膨润土为黏结剂的型煤强度远高于以水玻璃和赤泥为黏结剂的型煤强度,进一步的型煤微观结构电镜分析也证实了以膨润土为黏结剂的型煤其黏结性能相对最好,电镜切片表明,膨润土以朵状凝胶体楔入煤粒孔隙中并在煤粒表面形成整体网状结构.由于低阶烟煤自身的性质,以其制取的型煤往往对成型压力比较敏感,实验表明型煤的冷强度随成型压力的增大先增大后减小,存在一个最优成型压力.     

低变质粉煤成型热解的研究

以陕北低变质粉煤为原料,采用冷压成型制备型煤,主要研究焦煤添加量、添加水分、成型压力、热解温度的影响。结果表明:以焦煤作粘结剂进行型煤热解实验的研究中,可发现型煤(型焦)的抗压强度均随着焦煤加入量的增大而升高,选用10%的焦煤较为适宜;在一定范围内,型煤的强度随着成型压力的增大而增大,选择60kN的强度较为适宜;型煤的强度随着成型压力的增大而增大,14%的水分更佳;型焦的强度在700℃以上就趋于平稳化,故选择的热解温度为700℃。     

影响冷压型煤及型焦强度的成型工艺因素

介绍了以贫瘦煤为原料，以焦油、沥青和复合剂为粘结剂，进行成型压力、料温和成型温度、配料水分及型煤冷固化时间等因素对型煤强度和型焦强度影响的研究结果。     

粉煤成型机理研究进展

阐述了无黏结剂成型机理和粉煤有黏结剂冷压成型机理,说明无黏结剂成型机理主要包括沥青质假说、腐植酸假说、毛细管假说、胶体假说以及分子黏合假说;粉煤有黏结剂冷压成型时,黏结剂与粉煤的作用力主要有固体桥联联结力、静电吸引力、液体桥联联结力;两种机理均无法全面解释型煤成型机理和指导型煤生产实践。在此基础上,提出粉煤成型机理研究新方法,可从了解型煤微观结构入手,研究型煤硬度、弹性、塑性和表面物理化学性质等原煤自身性质以及粒度、水分、烘干温度和成型压力等工艺参数与不同黏结剂作用时型煤微观结构形态及变化规律,建立型煤制备过程/工艺-微观结构-宏观性质之间的关系来探寻粉煤成型机理。