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粘土在粉煤壓球機制作煤球的使用

發布時間:2018-04-25 11:47| 瀏覽: |來源: 新聞中心

    所謂的粘土煤球,其實就是在煤粉中添加一定量的粘土作為粘合劑在對輥壓球機中成型,粘土煤球的使用在浙江省現有小氮肥廠42家,其中41家為煤頭廠。我省基本無煤,合成氫廠所用的無煙煤絕大部分來自山西的晉城,晉東南煤礦,部分來自陽泉和焦作等。其中平均只有的塊煤和小籽煤,3/4是粉煤.
    自70年代初期起,我省各廠即面臨著不利用粉煤就無法正常生產的局面。因此各廠陸續建立了粉煤壓球機成型車問。開始時各廠因地制宜、就地取材,搞過紙漿廢液煤球腐植酸類煤球、水泥煤球焦化煤球、清水煤棒、粘土煤棒等。當福建永春化肥廠、長泰合成氨廠用石灰作粘結劑、用碳化煤球制氣取得成功以后,我省凡廠區附近有石灰資源的小氮肥廠,基本上都建起了碳化煤球裝置。我省以紹興化肥廠為代表的一批企業,用碳化煤球制氣,達到了相當高的水平。在沒有石灰資源的地區,又經過了一段時期的探索,從粘結劑資源和煤球氣化性能等方面綜合篩選的結果,逐步淘汰了其他粘結劑,最后只選用粘土作粘結劑。在我省小氯田巴企韭中,石灰碳億煤球和粘土煤球并列,成為我省小氮肥的兩條原料路線。
一、我省粘土煤球使用情況
    回顧一下我省使用粘土做粘結劑的歷史,其中頗多教訓,可使別的小氮肥廠免蹈復轍,少走彎路。 在70年代,我省以粘土煤捧為主,但一般經過型煤烘干機烘干:,要求水份盤量小于3%。在φ1800毫米、φ1600毫米小爐子中使用,效果是好的。也有少部分廠采用未經烘干的濕煤棒,效果明顯較差,單爐發氣量低,蒸汽消耗量大,ch4含量高,半水煤氣單耗高。因為煤棒的強度是提高氣化強度和制氣能力的關鍵性質量指標,而濕煤棒直接人爐后,難以避免在過高溫度下干燥,水份劇烈汽化釋出,易使煤棒碎裂.強度降,生成煤腐較鄉,增大氣化層阻力,同時增加吹出物,而且煤氣中cH2偏高。
     進人80年代以來,為進一步節能降耗φ1300毫米、φ1600毫米的小爐子逐步改成了φ2260毫米大爐子.各廠生產能力也擴大了。由于我省小氮肥廠主要用的是山西煤,煤粉量大.占3/4,而且粉煤的粘結性差。而粘土煤棒擠壓機單機出力低。葉片磨損大,設備撿修負擔過重,因而煤棒的生產能力巳不能適應生產發展的需要。又因為煤捧長短不一,粒度范圍大,水份較高,粉塵較多應甩子2260毫米造氣爐,很難適應先進操作條件的制氣要求。
為改善達一不適應生產發展的狀況.桐鄉化肥廠率先研制粘土煤球.并摸索遣氣工藝獲得成功。現在我省φ1600毫米造氣爐仍然有用粘土堞棒制氣的,但當改為φ2260毫米爐子的同時,也都改為粘土烘干煤球。煤球與煤棒相比.生產能力大、勞強度輕,制球與烘千的自動化程度高,環境文明衛生狀況也得到改善更重要的是熱穩定性好,粒度范圍小、水份低、碎屑少,因而能達到較高的氣化強度。我省桐鄉化肥廠單爐產氨量可穩定在0.95噸氯/小時臺上,達到與碳化煤球相當的水平。
    目前我省41家煤頭廠中.用碳化煤球的25家,用粘土煤球的16家。部分廣1989年搞新統計口徑的核算產量計算的煤白消耗,粘土的選擇和煤球質量的控制.
(一)粘土的選擇:地上到處有粘土,要使粘土煤球適臺φ22B0煤氣爐制氣,選擇好的粘土是至關重要的。用佯粘結劑的粘土應該有兩大特點。一是使制成的煤球灰烙點高;二是要有較好的粘結性,使用盡可能少的粘土就能使煤球冷態、熱態強度均較、高,因而固定碳含量下降較少山西晉城、晉東南等礦的無煙煤粉粘結性能差,要找到理想酌粘土,各廠都花過一番功夫。如何擇選粘土呢,一般可由廠區附近采集樣本,由近選。我省桐鄉化肥廠的方法是先采集幾個粘性較好的土樣,按預定比倜,將干燥的粘土與煤屑混和,磨細加水拌勻,然后壓制成圓柱狀煤棒試樣.測試幾個性能:
1.將試樣置供箱中.以120℃左右烘干,測出煤柱冷強度。
2.將干燥試樣隔絕空氣,在馬福爐內緩慢加熱至900℃。測出熱強度
3.對強度符合要求的試樣測出其灰熔點.然后對質量符臺要求的試樣,結合粘土成本,粘土礦點的容量和組份穩定程度,進行綜臺分析.確定粘土供應點。也有一些廠,從分折粘土的化學成分,選定樣本,在原料車問煤球實際生產裝置中批量制作粘土煤球,然后測試強度和灰熔點.臺格的煤球即投爐制氣。煤球的灰熔點,通常可用下來式推斷:此比值愈大.灰熔點愈高。首先用目測,從粘土顏色來看,紅黃土含鐵量高,肯定不臺適。我省目前用的粘土有白泥,淺黃泥、墨汁泥(土層深處的黑土)等,其化學組成見表2。要特別注意Al202的含量。Al20含量高的粘土加工煤球.不但灰熔點高,而且粘結性好,熱穩定性高。SiOt含量過高,Al2O2含量較低的煤球,雖然因為(SiOl+Al=0a)的總量仍然高,因而灰熔點仍比較高.但熟穩定性比較差,八爐后易粉化,吹出物增多,不利于制氣比較理想的是選取Si02含量在60-67%,A1202含量在15%以上的粘土這樣的粘土加入量只要達到8%左右.就能使煤球的強度和灰熔點,而固定碳又比較高,我省辜化兩廠所用的白泥就是比較好的粘結劑.而桐鄉化肥廠原來用的粘土中,AJ2l02含量偏低,今年采用Al2o2含量高的粘土后,單爐發氣量進一步提高,達到了一個新的水平。
(二)粘土煤球的質量控制
我省部分廠煤球的質量指標。在宴際生產中,煤球壓球機冷強度是主要質疑指標,其它指標是對強度指標起保證作用的。我省各廣在煤球制作中,主要是掌握好以下幾個方面:①嚴格控制粘土和煤粉的配比③煤粉粒度要細,一般廠都用籠式粉碎機兩次粉碎。③煤粉與粘土一定要攪和均勻,在流程中通過兩次粉碎,兩次拌和來保證。④成球時水份控制在10%一12%,為使成球均勻.脫模容易。一定量的水份必須充分濕潤所有粒子的表面,因此經兩次粉碎、攪和后.還必須堆放24小時以上。⑤烘干應緩慢進行.煙氣溫度一般應低于200℃。千球水份要求低于1%。
三、粘土煤球的氣化特征和工藝指標與碳化煤球相比.粘土煤球的反應活性和孔隙率都比較低.但固定碳含量和灰熔點較高。揚長避短采用高爐溫、高風量過熱蒸汽制氣,上下吹加氮的操作法,結合半水煤2OOt含量,上下行煤氣溫度和加炭、下灰的情況調節操作,也能達到碳化煤球制氣的水平。當然各廠的情況不盡一樣,最優的操作條件和工藝指標,要各廠在制氣實踐中去探索。我省部分廠粘土煤球制氣的工藝指標及操作數。
四、結語從我省各廠的實踐來看,碳化煤球是首先成熟的一條粉煤利用路線。粘土煤球是在碳化煤球之后,逐步成熟起來的另一條粉煤利用的好途徑.具有旺盛的生命力。與碳化煤球相比.它具備以下優點:
1.制作過程相對較簡單,粘土煤球成球以后只有烘干一道工序,形成連續的生產線因而生產環境就比較清浩文明。
2.基建投資省,同樣規模的廠,建粘土煤球車問的投資要比建碳化煤球車間少3/8。
3.粘士取材比石灰窖易,用量只有石灰的強。因此噸氨粘結劑費用只有碳化煤球的2/5。
4.能耗低.粘土煤球噸氟制球電耗為如40-50千瓦時,約為碳化煤球的1/2,粘土煤煤球制氣有效成份比碳化煤球高3—4%,可使噸氟壓縮機用電減少10~20千瓦時,兩項臺計,噸氟電耗可降低約50千瓦時。粘土烘干煤球是當前已經成熟的,最為經濟的一條原料路線。尤其是對于缺乏石灰資源的地區,具有更大的經濟意義,值得在壘魯小氮肥行業中推廣。白泥煤球工藝條件;粘土添加量6—10%粉碎粒度:26目以上<24%;④濕屑水份含量:11—l3%;④堆謳熟億時間14小時;⑤烘干煙道氣流量20000米3/小時⑥煙道氣溫度-200℃⑦煤球烘干時間:75分鐘。質星指標;①干球平均強度:>40千克力/只球,每班推測一次,③強度羞;<25千克力/只球,每班檢測一次。③干球水份含量:<1%。
 

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