粘结剂对型煤成型的试验研究

以烟煤为研究对象,加入不同的粘结剂制备型煤。通过单因素试验的方法,以型煤的冷强度、热强度、热稳定性作为性能检测指标,对试验数据进行分析,考察粘结剂加入量对型煤质量的影响,分析型煤的成型机理。通过实验室型煤成型试验优选出三种型煤粘结剂:腐殖酸、淀粉、钠基膨润土。理论分析、扫描电镜检测和Zeta电位测量结果表明:腐殖酸、淀粉和钠基膨润土这三种粘结剂都可使煤粒充分地结合,可使型煤有较好的冷强度、热强度、热稳定性。腐殖酸、淀粉作为有机粘结剂,粘结性和耐水性优于钠基膨润土,但热稳定性相对较差,而钠基膨润土为无机粘结剂,来源广泛,价格优惠,热稳定性和热强度较好,但可燃性差,增加型煤灰分,降低型煤的发热量,故三种粘结剂复配,同时可提高型煤的冷强度、热强度、热稳定性,易满足工业型煤使用要求;对比三种粘结剂的扫描电镜图可发现加入淀粉时,煤粒之间可形成更多的形状各异且分布均匀的结晶体和凝胶体,型块的强度更大;从测试出的原煤及不同粘结剂型煤的Zeta电位的大小来看,型煤煤粒表面的Zeta电位也会影响型煤的的强度大小,煤粒表面Zeta电位的绝对值越小,静电斥力越小,型煤强度就越高。     

适用于鲁奇气化的型煤成型机理及热性能研究

以无烟煤为原料,亲水有机高分子物质和无机物为粘结剂制备气化用型煤.以型煤热稳定性、热强度、冷强度和湿球强度作为型煤特性指标,考察了水分含量、粘结剂添加量和复配方式等对型煤性能的影响.利用偏光显微镜和热重分析等手段对型煤以及粘结剂进行了表征,分析了成型机理.结果表明在成型水分为14％、有机和无机物质分别添加2％时,型煤具有很高的热性能(BTS+13=98.62％,热强度为4.82 MPa);添加亲水有机粘结剂时,水分在有机物质与煤粒表面之间形成了氢键,干燥脱水后,有机组分固化收缩,转变为与煤之间的化学键;复配无机组分后,无机组分通过吸附作用与有机组分形成结合体,然后与煤表面官能团发生化学键合,高温下形成了连续相凝胶物质,包裹住煤粒,进一步提高了型煤的热性能.     

提质褐煤煤粉粘结剂成型特性研究

以内蒙古白音华提质褐煤煤粉为研究对象,通过有粘结剂冷压成型方法研究了成型工艺因素与褐煤型煤强度的关系,并采用傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对粘结剂成型机理进行分析。试验结果表明:当1#提质褐煤煤粉与2#提质褐煤煤粉的配比为3∶2,水分为20%,成型压力为25 MPa时,所得型煤抗压强度可达10.45 k N/个,落下强度为91.34%。在成型过程中,提质褐煤煤粉与添加剂中的—OH和—COOH缔合的羟键和化学键,使煤粒与粘结剂的作用力更大;同时,在成型压力作用下,煤粒之间的机械啮合力增大,型煤强度增大。     

小麦秸秆作型煤粘结剂的试验研究

阐述了在实验室用小麦秸秆制粘结剂并加工型煤，进行型煤强度、防水性及煤质指标测试的过程。测试结果表明，所有样品均满足工业锅炉燃烧的要求，生物质粘结剂用量越大，型煤强度、防水性越好，型煤挥发分远高于原煤，含硫量远低于原煤，有利于改善型煤着火性能和减少环境的污染。     

神木烟煤气化型煤的制备及成型机理研究

本文采用正交试验方法,确定了神木烟煤气化型煤的最佳制备工艺,利用扫描电镜(SEM)研究了该型煤的成型机理.结果表明,该气化型煤的最佳制备工艺是神木烟煤、禹州煤、粘结剂P、粘结剂L、粘结剂F以55～60∶ 25～30∶ 8∶ 5∶2的质量比混合成型,生球依次在60℃、90℃、120℃烘干20 min,最终升温到180℃烘干30 min,冷却即得型煤产品.粘结剂的固化物在型煤内部起到“桥梁”作用,把煤粒粘结成整体而成型,复合粘结剂的有机、无机组分分别与煤中的有机物和矿物质有较强的物理化学作用.     

粘结剂组合对型煤性能影响的实验研究

通过正交实验的方法,研究了型煤粘结剂各组分对型煤冷强度、跌落强度和防水性的影响,认为优化粘结剂配方是提高型煤物理性能的有效手段。     

冷压型煤替代入高炉焦炭的试验研究

以肥煤、无烟煤为原料,有机高分子化合物为粘结剂制备低温固化型煤,考察了粘结剂添加量对肥煤、无烟煤和肥煤+无烟煤型煤的冷压强度、反应性(CRI)及反应后强度(CSR)影响,同时分析了在180～900℃过程中型煤抗压强度及灰分的变化.结果表明:粘结剂含量增加能明显提高型煤的冷压强度和CSR,当粘结剂含量大于13%时三种型煤的冷压强度均高于1800 N,满足了储运及入炉要求,反应后强度均超过55%达到一级焦的CSR标准;肥煤型煤的CRI大于36%、无烟煤型煤CRI低于30%、肥煤+无烟煤型煤的CRI为30～32%,均符合二级焦的CRI要求;肥煤型煤在500℃附近软化熔融,不能加入高炉使用;粘结剂占比大于14.5%时,肥煤+无烟煤型煤的抗压强度和CSR高于无烟煤型煤,综合性能最好;三种型煤的挥发份高达10～30%,灰份始终低于12%,达到一级焦的灰份标准;无烟煤型煤的硫份低于0.6%,肥煤型煤和肥煤+无烟煤型煤的硫份在0.6～0.8%之间,满足了二级焦炭的硫分标准.     

免烘干高强防水工业型煤技术的应用研究

本文系统介绍了工业型煤的作用原理和技术难点，具体描述了ＨＪ系列型煤粘结剂的特点及其在各种型煤中的应用。通过在山东若干煤矿的实际应用，表明ＨＪ系列型煤粘结剂具有以下优点：１．原料来源广泛，粘结成本低廉；２．型煤制造工艺简单，可免烘干；３．型煤浸水数十天不碎不散；４．冷热压强度较高；５．型煤的利用效率显著提高。     

氢氧化钠改性生物质作型煤粘结剂的研究

探讨了以氢氧化钠改性的生物质作为型煤粘结剂的可能性。所选的生物质为价廉物广的稻草。笔发现粘结剂制备中主要的影响因素是氢氧化钠的浓度，该粘结剂固相组分的粘结能力强于液体部分。氢氧化钠处理的稻草分解物粘结剂中掺加膨润土、焦油或聚丙燃酰胺后制得复合粘结剂，这种复合粘结剂不仅防水，而且使型煤的强度得到进一步提高，具有实用前景。     

粘结剂各组分对型煤特性的影响研究

以高铝水泥、腐植酸钠和羧甲基纤维素(CMC)的混合物为型煤粘结剂以济源烟煤为配煤以永城无烟煤为原料煤制备型煤研究了粘结剂各组分对型煤特性的影响规律结果表明:腐植酸钠可增强型煤的热稳定性和机械强度但降低其防水性;CMC可以提高型煤的初始强度但降低其热稳定性和防水性;高铝水泥可提高型煤的机械强度和防水性但不能增强其热稳定性;配煤烟煤可提高型煤的热稳定性和机械强度.     

一种新型复合型煤粘结剂的研究

简要介绍了一种新型复合型煤粘结剂及其型煤成型工艺。该粘结剂是由水泥和聚乙烯醇制成，其粘结能力强，材料来源方便，掺量小，成本低，适用于任何煤种。所制的型煤强度高，耐水性好，加工工艺简单，还能固硫减少污染。     

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。     

京西粉煤成型技术的研究

根据京西粉煤的特点，先后在实验室内研制出３种新的成型粘结剂，即煤矸石和ＭＪ５组成的复合粘结剂；ＭＪ３有机粘结剂；ＭＪ３与膨润土组成的复合粘结剂。前１种粘结剂来源广，后２种粘结剂制出的型煤防水性能好，机械强度高。这３种粘结剂的成本低廉，由它们制成的型煤灰分同合成氨厂目前应用的碳酸成型工艺的灰分相比要低，京西粉煤成型的研制成功为开发京西无烟煤粉制造化肥用型提供了技术途径。     

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。     

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。     

低温氧化处理对低变质粉煤制备型焦的影响

以低变质粉煤与煤焦油、沥青、焦煤等黏结剂为原料采用成型热解技术制备型焦,主要研究了型煤低温氧化处理对型焦产品组成结构的影响。采用TG-DTG,FT-IR,SEM等对型煤氧化过程及热解产品结构性能进行分析表征。研究表明,空气氧化过程中,型煤中的羰基、羧基等官能团会发生氧化反应生成CO和CO_2,同时脂肪烃和环烷烃的含量有所降低;重质油和沥青与氧气作用发生脱氢聚合反应,生成了芳香程度较高的稠环芳烃大分子物质。氧化处理后型煤中重质组分含量大幅减少,而沥青烯与前沥青烯含量的明显增加是型焦抗压强度提升的主要原因。低变质煤与黏结剂混合样品在空气气氛下的氧化分为两个阶段,室温~120℃主要是原料中水及少量吸附气体的逸出,120℃以后原料中的芳香类物质与氧气发生脱氢聚合反应,生成部分芳香程度较高的稠环芳烃大分子,此阶段的失重率可达到11.08%,最大失重速率峰出现在217.77℃附近。     

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。     

黏结剂组分对型煤热稳定性影响的研究

通过正交实验的方法，研究了型灯黏结剂各组分对煤热稳定性的影响，认为优化黏结剂配方是提高型煤热稳定性的有效手段，在一定范围内增加耐热性能良好的黏结剂组分有利于型煤热稳定性的提高。     

活性氧化镁的制备及其对煤的黏结作用

通过煅烧菱镁矿制备活性氧化镁,并与粉煤混合成型。利用水合法测定氧化镁的活性,采用N2吸附仪、X射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）等设备表征氧化镁的结构与形貌;通过机械强度值表征氧化镁对粉煤的黏结效果,采用XRD和SEM等手段研究其黏结机理。结果表明：随着煅烧温度的升高（500~900 ℃）、煅烧时间的延长（0.5~2.5 h）,所制氧化镁的活性均呈现出先升高后降低的趋势。菱镁矿在700 ℃下煅烧1.5 h后,氧化镁大量生成且结晶度不高,比表面积最大,活性最高。氧化镁的活性决定其对煤粒的黏结效果,活性越高,形成的稳定水化物越多,对煤粒的黏结作用越强,相应型块的机械强度越高（最大值超过500 N/块,约30 MPa）。