【正文】 等；粘結(jié)劑為煤焦油、焦油瀝青、石油瀝青 (又稱石油殘?jiān)?)或水溶性如硅酸鈉等粘結(jié)劑。因此，干態(tài)型煤主要靠煤分子間的范德華力和煤粒間的機(jī)械嚙合力使煤粒緊密粘結(jié)而成型，在對(duì)弱粘結(jié)煤、肥煤、焦煤、無(wú)煙煤等不同煤種的無(wú)粘結(jié)劑成型研究后發(fā)現(xiàn)焦煤成型性能最好，其型煤表面致 密、光潔，抗壓強(qiáng)度高，防水性能好；而無(wú)煙煤成型性能最差，其型煤質(zhì)量低，抗壓強(qiáng)度小。 、型煤的干態(tài)粘結(jié)機(jī)理。 、 其他煤種無(wú)粘結(jié)劑成型機(jī)理。 、分子粘合假說(shuō)。成型時(shí)毛細(xì)孔被壓潰，其中的水被擠出，覆蓋于煤粒表面形成水膜，進(jìn)而充填煤粒間的空隙，呈現(xiàn)出相互作用的分子間力，加強(qiáng)了煤粒的接觸而成型。褐煤中含有游離腐植酸，游離腐植酸是一種膠體，具有強(qiáng)極性。 、瀝青假說(shuō)。 粉煤成型工藝分冷壓成型和熱壓成型，目前以冷壓成型為主；冷壓成型又分為粘結(jié)劑成型和無(wú)粘結(jié)劑成型，以有粘結(jié)劑成型為主．根據(jù)我國(guó)國(guó)情，粉煤成型多采用添加粘結(jié)劑、冷壓成型工藝。中國(guó)從 20 世紀(jì) 50 年代開始研究民用型煤，其技術(shù)已達(dá)到國(guó)際水平； 60 年代開始研究工業(yè)型煤，取得了一定成果，建起了一批型煤廠。 節(jié)約能源 。 具有足夠的熱穩(wěn)定性 。型煤技術(shù)不是簡(jiǎn)單地將粉煤壓制成型，而是使其改質(zhì)改性，使本來(lái)不適于使用的粉煤、煤泥達(dá)到工業(yè)用煤的標(biāo)準(zhǔn)。型煤技術(shù)也是目前國(guó)家七項(xiàng)潔凈煤技術(shù)之一，是具有建廠投資少、見效快；大幅度降低煙塵排放量，固硫效果好，燃燒效率高，灰渣含碳量低，減 少燃料費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本等，因而具有顯著經(jīng)濟(jì)效益，環(huán)保效益和社會(huì)效益。 具有很強(qiáng)的耐濕、防水性能 。 降低環(huán)境污染 。據(jù) 1996 年煤炭部型煤技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)道，所考察的近四十家工業(yè)造氣煤廠中，沒有一個(gè)能正常生產(chǎn)；近十幾年來(lái)， 型煤廠仍在低水平重復(fù)建設(shè)；型煤生產(chǎn)過(guò)程中諸多問題不能突破，嚴(yán)重制約了型煤產(chǎn)業(yè)化。 粉煤無(wú)粘結(jié)劑成型機(jī)理 粉煤無(wú)粘結(jié)劑成型是指不外加粘結(jié)劑，而是依靠煤炭自身的性質(zhì)和粘結(jié)性組分，在外力作用下壓制成型煤的過(guò)程。瀝青假說(shuō)是早期的假說(shuō)．瀝青假說(shuō)認(rèn)為，煤中瀝青質(zhì)是煤粒間粘結(jié)成型的主要物質(zhì)。在成型過(guò)程中，外力作用使煤粒間緊密接觸．具有強(qiáng)極性的腐植酸分子，使煤粒間相結(jié)合的分子間力得以加強(qiáng)而成型。 、膠體假說(shuō)。分子粘合假說(shuō)由那烏莫維奇提出。 、型煤的濕態(tài)粘結(jié)機(jī)理。在型煤干燥過(guò)程中，隨著型煤的水化膜逐漸變薄，液膜水的表面張力增大，煤粒受力彼此靠的更近，煤分子間的范德華力增大。這是由于焦煤的顯微硬度小，無(wú)煙煤顯微硬度大。成型煤料為 3mm(占 95％ 以上 )的粉煤，具有類似砂土的碎散性．從熱力學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，粉煤成型過(guò)程是體系的熵減小的非自發(fā)過(guò)程。 、 浸 (潤(rùn) )濕與橋接 煤粒與粘結(jié)劑間的浸濕和粘合直接影響型煤質(zhì)量。為了使瀝青類粘結(jié)劑獲得最合適的粘度，前蘇聯(lián)學(xué)者研究了瀝青的重要性質(zhì)。進(jìn)入成型機(jī)的物料內(nèi)，大部分煤粒通過(guò)“粘結(jié)劑橋”連接而成型。粘結(jié)劑與被粘結(jié)物之間的結(jié)合力，是機(jī)械結(jié)合力與物理化學(xué)結(jié)合力的綜合結(jié)果。其潤(rùn)濕程度可用接觸角、粘結(jié)功表示．即接觸角越小，粘結(jié)功越大，潤(rùn)濕程度越大。這些凝膠體和晶體將煤粒包圍起來(lái)，并相互連接形成晶體網(wǎng)絡(luò)，從而將煤粒牢固粘結(jié)在一起成為型煤．型煤中凝膠體越多，棒狀、柱狀及針狀晶體越發(fā)育，分布越均勻，則型煤強(qiáng)度越高。當(dāng)有粘結(jié)劑存在時(shí)，粘結(jié)劑對(duì)顆粒表面的潤(rùn)濕作用，使物料顆粒由固— 固接觸變?yōu)橐?— 固接觸。 科研工作者從表面潤(rùn)濕熱、表面電性及紅外光譜測(cè)試入手，對(duì)粘結(jié)劑與鐵礦粉表面作用機(jī)理及生球強(qiáng)度的機(jī)理作了大量研究。此項(xiàng)研究定性多于定量，理論分析多于儀器測(cè)試．有待于加強(qiáng)儀器測(cè)試定量研究工作。工業(yè)鍋爐、窯爐燃用型煤后可達(dá)到節(jié)煤、降塵、減少有害氣體的排放量的效果。 我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)鍋爐、窯爐 60 多萬(wàn)臺(tái)，都屬于層燃式，適宜燃用塊狀燃料。發(fā)展工業(yè)型煤，不僅可以緩解塊煤供不應(yīng)求的被動(dòng)局面，而且為粉煤、泥煤的合理、有效利用開辟了新的途徑。從而改善鍋爐，窯爐的燃燒特性，提高燃燒熱效率，節(jié)約煤炭資源。 目前我國(guó)城鎮(zhèn)和農(nóng)村居民生活用煤炭量在 億噸左右，其中城鎮(zhèn)居民生活用煤約 1 億噸。同時(shí)，我國(guó)化肥、冶金、建材、機(jī)械、玻璃、陶瓷等行業(yè)大量使用的煤氣發(fā)生爐年需塊煤 4000 多萬(wàn)噸，實(shí)際年供應(yīng)量?jī)H 2200 多萬(wàn)噸，缺口也很大。 型煤的分類 目前國(guó)內(nèi)外工業(yè)型煤種類繁多、工藝類型復(fù)雜、粘合劑原料范圍不斷擴(kuò)大，為了有層次的了解工業(yè)型煤狀況，現(xiàn)簡(jiǎn)單分類如下： 、按用途不同分為三類： 、燃料型煤：鍋爐型煤、窯爐型煤、機(jī)車型煤 。 、民用型煤：沖壓成型、滾壓成型。所以粘合劑是型煤抗壓強(qiáng)度、防水性能的關(guān)鍵。 、氣質(zhì)、氣量穩(wěn)定，蒸汽分解率高， 、型煤與原料煤固定碳相比降低幅度小。 、冷壓強(qiáng)度：工業(yè)鍋爐型煤與煤氣發(fā)生爐型煤、型焦的冷壓強(qiáng)度可以基本相同，但也可低些。 、 粒度的大小：工業(yè)鍋爐型煤的粒度，固定爐排一般在 50 克 /個(gè)、移動(dòng)爐排一般在 1020 克 /個(gè)。主要是強(qiáng)度和放水及不破碎的指標(biāo)，不同的地方有所差別。 對(duì)型煤用粘結(jié)劑的要求 、型煤粘合劑原料來(lái)源要充足，就地取材或就近取材。 、粘合劑的灰分物不宜過(guò)大。 粘合劑添加量對(duì)型煤質(zhì)量的影響 經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)研究 , 確定采用幾種粘合劑材料制成工業(yè)型煤復(fù)合粘合劑。為此，我們采用有機(jī)、無(wú)機(jī)類材料和微量固化劑，利用其各自之優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的不足，制成高強(qiáng)、耐高溫、防水、防潮的工業(yè)型煤復(fù)合粘合劑。 在型煤生產(chǎn)中按配比通過(guò)定量供料機(jī)、管路泵將粘合劑原料直接加入煤中即可。在煤焦油中起主要粘結(jié)作用的是瀝青中的瀝青質(zhì)，高溫煤焦油的中溫瀝青產(chǎn)率約為 5456%，含有較高的瀝青質(zhì)，故其粘結(jié)性高于中溫煤焦油和低溫煤焦油，但其成焦物質(zhì)仍不足，配入煤中后，所得型煤后 處理時(shí)做需硬化時(shí)間較長(zhǎng)，硬化時(shí)的初、終強(qiáng)度都較低，型煤炭化后的型焦強(qiáng)度也較低，因此它一般不單獨(dú)使用，而是按一定比例（ 3050%）與煤焦油瀝青配成軟瀝青后使用。 20 世紀(jì)60 年代前，歐洲 90%型煤是使用煤焦油瀝青作為粘結(jié)劑的，但由 于環(huán)境保護(hù)日益被重視，其應(yīng)用也受到限制。 一般來(lái)說(shuō)，若只需由煤焦油瀝青提供型煤冷強(qiáng)度所要求的粘結(jié)性，則煤焦油瀝青的用量為 78%，若型煤和型焦所需的冷、熱強(qiáng)度均依賴于煤焦油瀝青時(shí)則用量為 1315%。 、淀粉物料