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褐煤壓球機的型煤高效防水添加劑

發布時間:2018-05-13 09:06| 瀏覽: |來源: 新聞中心

    中國煤炭資源豐富,能源結構以煤炭為主體的地位長時間內不會改變卜。中國褐煤資源儲量大,約占中國煤炭資源總量的13%,高效利用品質較低的褐煤資源,已成為當下國內煤炭資源利用的重點。但由于其自身性質的特殊性,在利用前需先提質加工。褐煤壓球機是很好的提質方式,褐煤成型可同時解決干燥后粉塵大、易重新吸水、易自燃三大難題。成型后,褐煤壓球機型煤水分降低,發熱量提高,在運輸過程中能保持一定的形狀。褐煤成型減輕了粉塵污染和自燃的可能,降低了運輸成本。但成型褐煤需具有極強的防水性能,以防止其在雨雪天氣的運輸及儲存過程中重新碎裂成粉末狀。所以防水性能是決定褐煤壓球機成型是否具有實際意義的關鍵因素。
    本研究在前期大量研究的基礎上,優選3種褐煤型煤防水添加劑,應用于實踐,檢驗防水效果及對褐煤型煤產生的影響。防水添加劑的選擇,選取自行研制的3種防水添加劑,分別命名為防水添加劑A、防水添加劑B及防水添加劑C。將每種防水添加劑與煤佯混合均勻后,壓制成型,檢驗所得型煤產品的防水性能,從而選擇出最佳的褐煤型煤防水添加劑。為防水添加劑選擇實驗中所成型的褐煤型煤。選用勝利地區褐煤為實驗用原煤。為所用原煤的基本性質。該添加劑除滿足防水性能外,還應使型煤產品發熱量及冷壓強度等指標滿足使用條件。
    防水添加劑的選擇主要考察型煤發熱量、冷壓強度及浸水強度3項指標,據此判斷防水添加劑是否可行。分別將原煤樣與A,B,C3種防水添加劑混合成型。為各型煤產品的發熱量、浸水強度及冷壓強度。添加C所得型煤的冷壓強度及浸水強度最好。添加B所得型煤的發熱量最高。添加A所得型煤的發熱量、冷壓強度及浸水強度均低于添加B,C所得型煤產品的性質。綜合考慮經濟成本等因素后,確定c為最優防水添加劑。添加劑用量的確定,防水添加劑選擇實驗中,所加入的添加劑量(17%)維持在較高的水平,其目的是在不考慮添加劑用量的情況下篩選出符合要求的褐煤型煤防水添加劑。在優選出符合要求的防水添加劑C后,從保證質量、降低成本的角度考慮,應盡量降低防水添加劑的加入量,達到質量、效益雙贏的目標。在確定防水添加劑C最優用量的實驗中,選取添加劑添加量分別為15%,13%及11%,檢驗相對應的浸水強度和冷壓強度(根據經驗,添加劑用量的減少,發熱量會小幅度升高,故在此不檢驗發熱量指標)。為防水添加劑C最優用量的確定。隨著添加劑用量的減少,型煤冷壓強度及浸水強度都呈現出降低趨勢。添加15%及13%添加劑所得型煤防水強度和冷壓強度均維持在較高水平,但添加11%添加劑所得型煤浸水強度(防水性能)為0,故最終確定防水添加劑C最優用量為13%。在優選出褐煤型煤防水添加劑及其最佳添加量后,選擇了浙江某公司生產的褐煤成型設備進行實驗,以檢驗該防水添加劑在實際生產中的應用情況。
該壓球機成型設備成型褐煤基本步驟:輸送一布料一預壓一成型一保壓一脫模。烘干完成后的煤粉通過封閉式輸送裝置送至各個壓球機,成型壓力高達5000~8000N/cm2,成品煤塊體積約為3cm~3cm~6cm,單塊質量約為65~75g,每分鐘產量120—360塊。為使用該設備批量生產的成型褐煤。
     為對比添加防水添加劑后對褐煤型煤產品產生的影響,對原料煤進行不加防水添加劑直接成型及添加防水添加劑再成型2種成型方式,并分別對所得到的的2種型煤產品進行相關的指標檢測,為2種褐煤星美的基本性質和相關強度分析。種類1為添加劑后成型所得型煤,種類2為無添加劑直接成型所得型煤。
    可以看出種類1產品的灰分及全硫含量均比種類2低,且種類1的產品品質較好。種類1產品的冷壓強度及熱強度均優于種類2,有利于型煤產品的運輸機利用等。尤其值得注意的是,種類1產品具有極高的浸水強度和浸水復干強度,而種類2產品完全不具有防水性能。種類1產品的發熱量略低于種類2產品,這主要是由于添加劑中含有一定量的水分導致的。
    防水性能比較,為了只管勒戒型煤樣品的防水性能,取原料煤以2種不同方式壓制的型煤樣品,無添加劑型煤與有添加劑型煤在水中的變化對比,用兩個樣品來做比較,1為無添加劑直接成型所得,2為原料煤與添加劑混合成型所得。無添加劑直接成型所得型煤放入水中立即產生大量氣泡,隨機孫素膨脹吸水,1min左右發生局部開裂現象,2min后開裂現象遍布整塊型煤,直至完全破裂成粉末狀。原理啊煤與添加劑混合成型所得型煤具有幾號的防水性能,從投入水中開始直至24h后,該型煤樣品始終不產生膨脹及碎裂現象,且保持入水之前的完好形態。
    通過小規模實驗,在已有研究基礎上優選出符合條件的褐煤型煤防水添加劑及其最優用量。通過在生產中的褐煤壓球機成型設備批量生產后,進一步驗證了該防水添加劑對褐煤型煤防水性能所產型的影響。防水添加劑具有很好的防水性能,添加防水添加劑后所得型煤產品的浸水強度可達558N/個,浸水復干強度可達到540N/個;其最適合的添加劑量為13%、與壓球機直接成型所得型煤相比,添加防水添加劑后,褐煤型煤產品具有很好的防水性能,降低了灰分及硫分,增強了型煤產品的冷壓強度及熱強度,對和褐煤壓球機型煤產品的利用產生了促進作用。

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