【正文】 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。欲使粉煤成為具有一定強(qiáng)度的型煤，外力做功和粘結(jié)劑是重要的基礎(chǔ)條件．粘結(jié)劑的選擇關(guān)系到型煤的質(zhì)量和成本，也是型煤產(chǎn)業(yè)化的制約因素。粉煤有粘結(jié)劑成型機(jī)理研究的文獻(xiàn)報(bào)道甚少，相關(guān)領(lǐng)域如礦粉團(tuán)球、壓塊等粉料成型機(jī)理研 究也不多。以煤和焦油瀝青成型為例，除煤的含水量要影響煤粒與焦油瀝青的浸濕與粘合外，瀝青的粘度和組成也會影響成型過程。當(dāng)瀝青與低揮發(fā)分煤成型時，成焦組分在型煤結(jié)構(gòu)中形成瀝青焦骨架，使型煤具有好的熱穩(wěn)定性。研究發(fā)現(xiàn)，瀝青粘度發(fā)生顯著變化的兩個階段，一個是從固態(tài)向塑性狀態(tài)的轉(zhuǎn)變階段； 另一個是從液態(tài)向高流動狀態(tài)的轉(zhuǎn)變階段。前蘇聯(lián)學(xué)者采用了一種特殊的料粒拋光技術(shù)，通過顯微鏡觀察研究了煤與瀝青粘合劑的混合料．結(jié)果表明，在成型過程中瀝青粘結(jié)劑只能部分地將煤粒浸 (潤 )濕。 成型前的粘結(jié)劑應(yīng)呈塑性狀態(tài)并具有良好的擴(kuò)展性，成型后型煤內(nèi)粘結(jié)劑要盡快固化，形成能承受機(jī)械力作用的骨架結(jié)構(gòu)，以使型煤具有足夠的強(qiáng)度。 、機(jī)械結(jié)合力與物理化學(xué)結(jié)合力 對褐煤成型主要工藝條件的研究結(jié)果，認(rèn)為煤粒和粘結(jié)劑之間的作用過程十分復(fù)雜，包括潤濕、傳質(zhì)、結(jié)合等過程。對于煤這種非極性多孔物料，機(jī)械結(jié)合力起決定性作用．型煤強(qiáng)度是粘結(jié)劑滲入煤粒間隙中，脫水、固化產(chǎn)生機(jī)械鍵合的結(jié)果．粘結(jié)劑脫水、硬化、 固結(jié)過程中，型煤隨水分蒸發(fā)而收縮，顆粒間距離減小，碎散阻力增大，型煤強(qiáng)度增加。理論分析認(rèn)為粘結(jié)劑與煤粒間產(chǎn)生粘結(jié)的前提條件，是粘結(jié)劑潤濕煤粒表面。利用 CD— A 型協(xié)和接觸角儀、 CBVD 型協(xié)和表面張力儀，分別測量了在型煤與粘結(jié)劑間的接觸角及液態(tài)粘結(jié)劑的表面張力。 通過掃描電鏡對工業(yè)型煤微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行的研究，發(fā)現(xiàn)在煤粒表面及孔隙中均有粘結(jié)劑水化形成的凝膠體和各種形態(tài)的結(jié)晶體。 用同樣方法觀察了不同煤種與不同粘結(jié)劑的型煤微觀結(jié)構(gòu)，得到相同結(jié)論；并結(jié)合各型煤的紅外光譜圖，定性分析比較了型煤與原煤的官能團(tuán)的差異，表明在型煤中有新官能團(tuán)生 成，即型煤內(nèi)煤粒間有化學(xué)鍵力的作用。粘附力是指粘結(jié)劑與造塊物料之間的作用力；內(nèi)聚力是指粘結(jié)劑或造塊物料本身分子間吸引力。因此，低溫固結(jié)實(shí)質(zhì)是固 — 液界面現(xiàn)象。固結(jié)團(tuán)塊強(qiáng)度既與分子間作用力 (即范德華引力 )、顆粒表面凹凸不平而產(chǎn)生的機(jī)械聯(lián)接力有關(guān)，也與靜電引力、化學(xué)鍵力有關(guān)。從理論上導(dǎo)出了生球強(qiáng)度界面能綜合模型；提出了含粘結(jié)劑的磁鐵礦粉生球的強(qiáng)度取決于顆粒間的化學(xué)作用能、粘滯作用能、毛細(xì)引力能、范德華引力能、靜電作用能和磁引力能，主要由化學(xué)作用能、粘滯作用能、毛細(xì)引力能所決定的新觀點(diǎn)，豐富和發(fā)展了生球強(qiáng)度理論。已有的研究結(jié)果表明，型煤內(nèi)煤粒之間、煤粒與粘結(jié)劑之間存在著復(fù)雜的作用力，有機(jī)械力、物理力、化學(xué)力及物理化學(xué)力。 四、工業(yè)型煤技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展前景 型煤技術(shù)是我國當(dāng)前發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)產(chǎn)業(yè)化的七項(xiàng)技術(shù)之一，它投資少、建廠周期短、見效快、節(jié)能、環(huán)保效益顯著。發(fā)展?fàn)t窯用型煤，是改變這種狀況的重要途徑。和燒散煤相比可節(jié)煤 15%～ 20%，提高熱效率10%～ 15%，減小煙塵排放量 60%～ 80%，強(qiáng)致癌物 (Bap)減少 50%以上。型煤技術(shù)不僅使低質(zhì)的粉煤、泥煤、褐煤提高了其經(jīng)濟(jì)價值，而且在利用過程中可以給人們一個相對潔凈的環(huán)境。我國燃料氣的生產(chǎn)及化 肥廠合成氣的生產(chǎn)都需要塊煤。粉煤、泥煤堆積量日益增加。型煤成型過程中，通過加入不同的添加劑，改變原料煤的某些特性，增加反應(yīng)活性、易燃性、熱穩(wěn)定性，提高灰熔點(diǎn)，同時具有固硫等功能。 在一臺型煤成型機(jī)上，可以按照鍋爐燃煤的粒徑級配要求，適當(dāng)改變型窩的 形狀，生產(chǎn)多粒級型煤，再與經(jīng)過分級的篩上原煤混燒，這樣可以實(shí)現(xiàn)燃料煤的粒徑級配。 型煤分為民用型煤和工業(yè)型煤。工業(yè)爐窯燃燒型煤比燃原煤可節(jié)煤 15％，煙塵減少 5060％， SO2 減少40％ 50％。我國城鎮(zhèn)居民生活用煤的型煤普及率約為 30％ 50％，而農(nóng)村則幾 乎全部為燒散煤。型煤（工業(yè)燃料型煤）還在起步階段，年產(chǎn)量不超過 1000 萬噸。 隨著機(jī)械化程度的提高，我國塊煤的生產(chǎn)比例越來越小，粉煤的比例越來越大，最高可到 80％以上。 五、型煤的定義和分類 型煤的定義 型煤是用一種和數(shù)種煤與一定比例的粘合劑、固硫劑、助燃劑經(jīng)加工成一定形狀和有一定的理化性能（冷強(qiáng)度、熱強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、防水性等）的塊狀燃料或原料。 、氣 化型煤：工業(yè)燃?xì)庥迷鞖狻⒑铣砂痹鞖?。 、按成型方法分類 、工業(yè)型煤：沖壓成型、擠壓成型、滾壓成型、圓盤造粒。 、 形狀分類 、 工業(yè)型煤：球形、卵形、柱形、枕形、管形。 六、型煤的質(zhì)量要求及指標(biāo) 型煤的質(zhì)量要求 型煤只有滿足長途運(yùn)輸和露天堆放的要求，具有與塊煤相同或更好的性能才能進(jìn)入市場， 才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化、商品化。 、有一定的機(jī)械強(qiáng)度，包括初始強(qiáng)度、冷強(qiáng)度、熱強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。 、 氣化型煤不要影響氣化效果、煤氣質(zhì)量及爐的可操作性等。 工業(yè)型煤要求和特點(diǎn) 、 對于不同爐排的鍋爐、型煤的大小、冷強(qiáng)度的要求是不同的。 、 對于煤氣發(fā)生爐型煤、型焦來說工業(yè)鍋爐型煤技術(shù)指標(biāo)要求可低些。一般 2030 公斤 /個。一般不小于 20 公斤 /個。 、 其他如防水性、烘干、落下強(qiáng)度、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度，都相差不大。 型煤的質(zhì)量指標(biāo) 工業(yè)型煤的指標(biāo)目前沒有全國統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，是要地方推薦標(biāo)準(zhǔn)，揮發(fā)分 30％左右，熱值 4000大卡 /公斤左右。 一般來說有，工業(yè)型煤主要型煤的塊度完整，無裂紋，機(jī)械強(qiáng)度高。 七、型煤用粘結(jié)劑 粘結(jié)劑具有以下作用：在制備型煤時浸潤煤和惰性物的顆粒表面，增加煤粒之間的親和力，使煤料具有較好的成形性并保證型煤的強(qiáng)度；提高煤料的粘結(jié)性，在型煤炭化時增加成焦組分，粘結(jié)劑參與型焦的炭質(zhì)骨架，保證型焦強(qiáng)度。 、易于擴(kuò)散、流動性好，制備粘合劑的原料質(zhì)量要相對穩(wěn)定。 、粘合劑的制備工藝要簡單。 、型煤粘合劑不應(yīng)產(chǎn)生二次污染。 、無機(jī)粘合劑：粘土類、石灰類、水泥類、無機(jī)復(fù)合類。這幾種材料主要分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。而采用無機(jī)類粘合劑材料粘合性差，型煤灰分含量高，但可提高型煤熱強(qiáng)度、灰熔點(diǎn)。 、復(fù)合粘合劑作用機(jī)理 復(fù)合粘合