chap52煤炭加工之型煤(已修改)
2025-01-06 02:48 本頁(yè)面
【正文】 第五章 煤炭加工 型煤q 概述q 粉煤成型原理 q 型煤工藝及其關(guān)鍵問(wèn)題q 型煤性能及其測(cè)定方法 q 影響型煤強(qiáng)度的因素 第五章 煤炭加工一、型煤的定義與特點(diǎn) 以適當(dāng)?shù)墓に嚭驮O(shè)備，可以將具有一定粒度組成的一種或多種粉煤加工成一定形狀、尺寸、強(qiáng)度及理化特性的人工 “塊煤 ”，這種人工塊煤稱為 型煤 ，這樣的加工過(guò)程稱為粉煤成型。粉煤成型的目的是根據(jù)型煤不同用途的需要，克服煤炭天然存在的缺陷，賦予原煤所沒(méi)有的優(yōu)良特件，使之符合用戶的最佳需求，實(shí)現(xiàn)煤的清潔、高效利用。 粉煤成型后與原煤及天然塊煤相比，具有下列一些特點(diǎn)。（ 1）粒度均勻（ 2）孔隙率大（ 3）反應(yīng)活性高（ 4）改質(zhì)優(yōu)化：型煤可以通過(guò)原料煤混配、摻入添加劑、快速加熱等成型工藝，對(duì)原煤進(jìn)行調(diào)質(zhì)和優(yōu)化。 概述第五章 煤炭加工 概述二、型煤的用途二、型煤的用途第五章 煤炭加工 粉煤成型原理 一、煤的表面特性與粘結(jié)機(jī)理（一）表面特性 煤是由不同的高分子化合物組成的復(fù)雜混合物，主要由縮合芳香核構(gòu)成，另外含有非芳香碳部分 (氫化芳核、環(huán)烷烴、含氧官能 團(tuán)及 N、 S雜原子 )和礦物質(zhì)。煤的結(jié)構(gòu)單元之間由橋鍵和交聯(lián)鍵形成空間大分子，使煤的大分子間存在著一定的孔隙。根據(jù)煤的組成和結(jié)構(gòu)，煤有以下主要 表面特性 ：– 以非極性表面為主，有極性官能團(tuán)和礦物質(zhì)存在– 煤表面有一定的粗糙度和孔隙– 潤(rùn)濕性差，疏水性較強(qiáng)– 煤的成型顆粒粒度小，煤在破碎過(guò)程中，煤的表面結(jié)構(gòu)被破壞，表面的原子、分子作用不平衡，各種鍵暴露出來(lái)，呈電不中性，且表面能大；– 煤具有可塑性、彈性和脆性 。 第五章 煤炭加工 粉煤成型原理（二）粘結(jié)機(jī)理– 煤顆粒本身粘結(jié)力– 煤顆粒與粘結(jié)劑之間粘結(jié)力 煤顆粒之間的粘結(jié)能力由煤表面特性決定，在不外加粘結(jié)劑的情況下，相互間粘結(jié)能力很弱。當(dāng)煤表面被水 潤(rùn)濕時(shí)，水化膜少，成型后制品強(qiáng)度不高。這是因?yàn)樗ど?，作用較大的毛細(xì)管力就很小，而煤粒表面之間范德華力作用范圍小，使得物料顆粒間的吸引力與排斥力相差不大。加入粘結(jié)劑后，總趨勢(shì)是增加了顆粒間的內(nèi)聚力 (吸引力 )，使型煤獲得較高的強(qiáng)度。由于煤炭是由有機(jī)物和礦物質(zhì)組成，極性表面和非極性表面共存，所以成型時(shí)選用的粘結(jié)劑分為有機(jī)和無(wú)機(jī)復(fù)合粘結(jié)劑兩種。第五章 煤炭加工 粉煤成型原理l 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑 無(wú)機(jī)粘結(jié)劑大部分是水溶性物質(zhì)，具有膠體性質(zhì)和較強(qiáng)的粘結(jié)能力。粉煤中加入無(wú)機(jī)粘結(jié)劑后，在適量水分和一定的外力作用下，煤中礦物質(zhì)和粘結(jié)劑顆粒發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，顆?？拷?，導(dǎo)致吸力和斥力同時(shí)升高。這時(shí)吸引力有毛細(xì)管力、接觸面上正負(fù)離子相互作用產(chǎn)生的離子鍵力和共價(jià)鍵力，吸力較強(qiáng)，并且塑性較大的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑在除去外力并經(jīng)過(guò)干燥、固化后，在型煤中起 “ 骨架 ” 作用，因而型煤具有足夠的強(qiáng)度。 第五章 煤炭加工 粉煤成型原理l 有機(jī)粘結(jié)劑 粉煤中加入有機(jī)粘結(jié)劑時(shí)，根據(jù)相似相容原理，煤對(duì)粘結(jié)劑有較強(qiáng)的親和力。具有活性基團(tuán)的粘結(jié)劑分子和煤中的活性基團(tuán) (如含氧官能團(tuán) )通過(guò)原子間的共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵或氫鍵，非極性分子問(wèn)也可能產(chǎn)生色散力。有機(jī)粘結(jié)劑甚至?xí)B透到煤的微孔結(jié)構(gòu)中，干燥固化后，粘結(jié)劑在界面產(chǎn)生嚙合力，這些都大大地增加了成型物之間的吸引力，使型煤的強(qiáng)度提高。第五章 煤炭加工二、壓力作用 在實(shí)際生產(chǎn)型煤的過(guò)程中，除要具有一定粘結(jié)力外，還要求一定壓力。如右圖所示。 五個(gè)階段往往并不是截然分開(kāi)的，甚至有時(shí)是幾個(gè)階段同時(shí)發(fā)生，關(guān)鍵是要控制成型壓力 P＜ Pmax q 裝料 q 加壓 q 成型 q 壓潰 q 反彈 粉煤成型原理第五章 煤炭加工一、 型煤工藝1．無(wú)粘結(jié)劑冷壓成型 即粉煤不加粘結(jié)劑，共靠外力的作用而成型。許多國(guó)家已廣泛采用這種方法來(lái)制造泥炭、褐煤型煤。對(duì)于煙煤與無(wú)煙煤，由于它們的煤化度
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