【正文】 、 復(fù)合粘合劑的制備工藝 本粘合劑由市場易購的 4～ 6 種化工原料組成。采用有機(jī)類以提高型煤的冷強(qiáng)度，不提高灰分，不降低固定碳，但不能保證型煤的熱強(qiáng)度。 、粘合劑的性能不要影響型煤使用效果 型煤粘合劑分類 、有機(jī)粘合劑：瀝青、焦油類、有機(jī)合成類、有機(jī)復(fù)合類、腐植酸鹽類、淀粉類。 、粘合劑的價格要相對穩(wěn)定，并且越低越好。對單個型煤垂直施加使其破碎的壓力達(dá) 600800N 或更高， 型煤的落下強(qiáng)度要求：由 高度自由落下 3 次后，≥ 13mm 塊度的量占總試樣總量達(dá) 95%，在運輸過程重不破裂，長期儲存不風(fēng)化，具有一定的熱值（ 4000 大卡 /公斤左右），較少的灰分和硫分含量、較高的灰熔點和燃燒時對環(huán)境污染小、熱穩(wěn)定性高，燃燒好。在商品化工業(yè)鍋爐型煤情況下，同時要滿足防水、無需烘干、粘合劑價廉、冷強(qiáng)度大比較容易達(dá)到，對于商品化煤氣發(fā)生爐、型焦除上述條件外，還要滿足熱強(qiáng)度的要求。 、 熱強(qiáng)度：工業(yè)鍋爐型煤可以不要熱強(qiáng)度，或很小的強(qiáng)度，但煤氣發(fā)生爐型煤、型焦就必須有足夠的熱強(qiáng)度。往復(fù)爐排型煤的尺寸、粒度可大些、鏈條爐型煤的尺寸、粒度可小些、冷強(qiáng)度的 要求可低些。 、 要有一定的防潮、防水性能。 、 民用型煤：蜂窩形、球形、卵形。 、冶煉球團(tuán)：球團(tuán)煉鐵、球團(tuán)煉錳等其它金屬礦粉球團(tuán)。因此，發(fā)展型煤以替代塊煤，不僅有廣闊的市場需求，可以提高燃用效率，減少污染氣體排放，而且還可以充分利用大量粉煤和煤泥，減少它們本身對環(huán)境的污染。我國目前有工業(yè)鍋爐 40 多萬臺，工業(yè)窯爐 16 萬多臺，年耗煤約 4 億噸，按設(shè)計要求均需供應(yīng)塊煤或型煤，但實際上塊煤供應(yīng)不足。民用型煤與散煤相比，一般可節(jié)省 20％ 30％，煙塵和 SO2 減少 4060％， CO 減少 80％。使不能用于氣化爐或鍋爐的弱粘結(jié)性煤破粘，變成適用的造氣型煤或鍋爐型煤，從而擴(kuò)大煤炭的利用途徑。但是隨著采煤機(jī)械化程度的提高，塊煤產(chǎn)率逐漸下降，難以滿足工業(yè)對塊煤的需求。型煤添加固硫劑后， SO NOx的排放量減少 50%～ 60%。目前我國的工業(yè)鍋爐、窯爐基本上都是散燒，年耗原煤 400Mt 以上 ，熱效率低下、環(huán)境污染嚴(yán)重。 結(jié)論 粉煤成型機(jī)理研究的重點是弄清型煤內(nèi)煤粒之間、煤粒與粘 結(jié)劑之間作用力的類型、作用力的大小及其影響因素；其目的是為開發(fā)型煤粘結(jié)劑，加快工業(yè)型煤產(chǎn)業(yè)化提供理論依據(jù)。粘附力的大小受物料顆粒的表面形狀、粗糙度、潤濕性、粒度等因素影響。 有粘結(jié)劑礦粉低溫固結(jié)機(jī)理研究 應(yīng)用表面化學(xué)觀點研究有粘結(jié)劑鐵精礦低溫固結(jié)機(jī)理，認(rèn)為低溫固結(jié)是粘結(jié)劑與造塊物料間粘附力和內(nèi)聚力共同作用的結(jié)果。隨著煤表面疏水基團(tuán)的增加，煤與水的接觸角變大，煤被水潤 濕程度變小，型煤抗壓強(qiáng)度小，即煤與粘結(jié)劑間的作用力小。 、 最小接觸角及最大粘結(jié)功 以型煤抗壓強(qiáng)度定量表征煤與粘結(jié)劑間作用力的大小，即煤與粘結(jié)劑間的潤濕程度。型塊強(qiáng)度是顆粒和固化粘結(jié)劑構(gòu)成的類似混 凝土結(jié)構(gòu)的總體強(qiáng)度的體現(xiàn)．若成型物料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低于由粘結(jié)劑固化形成 66 骨架強(qiáng)度，則提高成型物料的粉碎細(xì)度，以增加顆?？偙砻娣e，型塊強(qiáng)度取決于物料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。瀝青在室溫下呈固態(tài)，只有在溫度高于其軟化點 20℃～ 25℃下，才能與煤?；旌暇鶆虿⒊浞纸?。瀝青的粘度決定型煤的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度；瀝青中含成焦組分的多少決定型煤的熱穩(wěn)定性。因此，研究粉煤成型機(jī)理，關(guān)鍵是探討煤與粘結(jié)劑間的相互作用，即作用力的類型、大小及其影響因素．搞清粉煤成型機(jī)理將為開發(fā)型煤粘結(jié)劑、實現(xiàn)型煤工業(yè)化，乃至粉料成型相關(guān)領(lǐng)域 (包括冶金、化工、建材、醫(yī)藥等 )提供理論依據(jù)。 粉煤有粘結(jié)劑成型機(jī)理 粉煤有粘結(jié)劑成型，是指粉煤與外加粘結(jié)劑充分混合均勻后，在一定的壓力下壓制成型煤的過程。此外，干煤粒間摩擦阻力大，煤粒彼此鑲嵌產(chǎn)生較大的機(jī)械嚙合力。煤在破碎加工過程中，其中一些橋鍵或晶格斷裂，形成一些不飽和鍵，使煤粒表面產(chǎn)生微 弱的負(fù)電荷，極性的水分子被煤粒吸附形成水化膜，煤粒通過粘結(jié)性的水化膜連接而成型。 上述假說都只從某一個方面解釋了成型過程中的一些現(xiàn)象，還有待進(jìn)一步探討。在成型過程中使膠粒密集而產(chǎn)生聚集力，形成具有一定強(qiáng)度的型煤。毛細(xì)孔假說認(rèn)為，褐煤中有大量含水的毛細(xì)孔。 、腐植酸假說。 、褐煤無粘結(jié)劑成型機(jī)理 關(guān)于褐煤無粘結(jié)劑成型機(jī)理眾說不一，有各種假說，如瀝青、腐植酸、毛細(xì)孔、膠體、分子粘合等假說但都認(rèn)為“自身粘結(jié)劑”的存在，是褐煤無粘結(jié)劑成型的重要基礎(chǔ)。因此，加強(qiáng)粉煤成型性能及成型機(jī)理等基礎(chǔ)研究迫在眉睫。專家估計未來二三十年煤炭需求量將會增加．伴隨機(jī)械化采煤產(chǎn)生的大量粉煤需要處理，發(fā)展型煤技術(shù)勢在必行。 具有自然固化快的性能 。 型煤總體來說具有如下特點： 具有足夠的冷機(jī)械強(qiáng)度 。型煤技術(shù) (一 ) 一 、概述 煤炭成型的歷史表明，型煤技術(shù)是團(tuán)礦最古老的技術(shù)之一，即將粉煤或低品位煤加工制成一定強(qiáng)度和形狀的煤制品的技術(shù)。 二、型煤的原理和特點 型煤是一種或多種性質(zhì)不同的煤炭按著本身特性經(jīng)科學(xué)配合摻混一定比例的添加劑 (也可不摻 ) 、固硫劑、膨松劑等 ,使其發(fā)熱量、揮發(fā)份、固硫率等技術(shù)指標(biāo)達(dá)到預(yù)定的數(shù)值 ,經(jīng)過粉碎、混配成型等工藝過程加工成具有一定幾何形狀和冷熱強(qiáng)度并有良好燃燒和環(huán)保效果的固態(tài)工業(yè)燃料。 具有較強(qiáng)的抗凍性能 。 三、型煤成型的機(jī)理 21 世紀(jì)是能源結(jié)構(gòu)多元化時代，煤炭在能源消費結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位不會改變。其主要原因是成型基礎(chǔ)研究薄弱，實踐一直超越理論的發(fā)展。適 于無粘結(jié)劑成型的煤種有年輕褐煤。瀝青的軟化點為 70℃～ 80℃．在加壓成型過程中，由于煤粒間相對位移，彼此相互推擠、摩擦產(chǎn)生的熱 量，使瀝青質(zhì)軟化成為具有粘結(jié)性的塑性物質(zhì)，將煤粒粘結(jié)在一起成為型煤。 、毛細(xì)孔假說。膠體假說認(rèn)為，褐煤由固相和液相兩部分物質(zhì)組成，固相物質(zhì)是由許多極小的膠質(zhì)腐植酸顆粒構(gòu)成，其粒度為 1μ m一 10nm。認(rèn)為粒子間的結(jié)合是在壓力作用下，由于粒子間接觸緊密而出現(xiàn)分子粘合的結(jié)果。碎散性煤料在濕態(tài)下被壓制成型的主要原因，是煤粒間存在著一定的粘結(jié)性。直至液膜的水蒸干，煤分子間的范德華力達(dá)到最大。軟質(zhì)煤在成型過程中易被壓碎，產(chǎn)生更細(xì)的煤粉填充到煤粒間隙中，達(dá)到最緊密堆