型煤壓球機(jī)成型技術(shù)從成型原理上來(lái)說(shuō)一般可分為粘結(jié)劑成型和無(wú)粘結(jié)劑成型兩大類(lèi)。今天所說(shuō)的重點(diǎn)是型煤壓球機(jī)無(wú)粘合劑成型工藝，無(wú)粘結(jié)劑成型是指原料煤破碎后,不加粘結(jié)劑直接在型煤壓球機(jī)高壓下成型。這種成型方法,實(shí)際是靠煤炭本身的性質(zhì)和其所具有的粘結(jié)劑成分如瀝青質(zhì)、腐酸質(zhì)、膠體物質(zhì)或粘土等,在壓力下成型。使用這種成型方法的大多是褐煤及煙煤,但也有其他煤種采用這種成型方法。
一、煤炭的無(wú)粘結(jié)劑成型原理:
對(duì)于無(wú)粘結(jié)劑成型的原理,有很多研究者做了大量的工作,提出了各種假說(shuō)來(lái)解釋其成型機(jī)理,有代表性的包括瀝青質(zhì)、毛細(xì)管、分子粘合、腐殖質(zhì)和膠體等:
1、瀝青:瀝青假說(shuō)是早期的假說(shuō)。煤中瀝青質(zhì)是煤粒問(wèn)粘結(jié)成型的主要物質(zhì)。瀝青的軟化點(diǎn)為70℃一80℃,在加壓成型過(guò)程中,由少煤粒間相對(duì)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。
2、腐植酸: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。
3、毛細(xì)孔:褐煤中有大量含水的毛細(xì)孔。成型時(shí)毛細(xì)孔彼壓潰,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,墾現(xiàn)出相互作用的分子間力,加強(qiáng)了煤粒的接觸而成型。
4、膠體: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1pm一IOnm。在成型過(guò)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。
5、分子粘合:分子粘合假說(shuō)由那烏莫維奇提出。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。
上述假說(shuō)都只從某一個(gè)方一面解釋了成型過(guò)程中的一些現(xiàn)象,都不能圓滿(mǎn)的解釋煤料成型時(shí)的全部問(wèn)題。其實(shí)煤的無(wú)粘結(jié)劑成型是一個(gè)與成型原煤的物理化學(xué)性質(zhì)相聯(lián)系的復(fù)雜過(guò)程。影響成型過(guò)程的大量因素難以一個(gè)一個(gè)的分析清楚,這就難以建立一個(gè)公認(rèn)的成型理論。一般來(lái)說(shuō),成型決定于松散的粒狀煤料在外壓作用下的密集能力,決定于在煤料足夠接近時(shí)密實(shí)成型能力。
成型型煤料的密集是與克服和改變煤料顆粒內(nèi)部和顆粒之間的內(nèi)聚力相聯(lián)系的,所以煤料的密集過(guò)程決定于煤粒的硬度、塑性、彈性和脆性,也決定于這些煤粒被水潤(rùn)濕的性能、吸附水的能力和粗糙程度等。在壓力下成型時(shí),煤料內(nèi)會(huì)發(fā)生不一可逆的或**的變形,和一可逆的或彈性變形。不可逆變形包括脆性變形和
塑性變形,脆性變形使煤粒破壞,而塑性變形使在結(jié)構(gòu)不破壞的情況下使煤料密集。煤料的成型性能是取決于其塑性變形、脆性變形和彈性變形的比例。成型壓力的大小、服力的作用時(shí)間和速度,會(huì)影響煤料的塑性變形、彈性變形和脆性變形之間的比例〔成型壓力越大,塑性變形的程度越大。但是在高壓下扭、力作用的速度越大,則煤料的脆性變形和彈性變形比例越大。因而在采用較高的成型壓力時(shí),必須延長(zhǎng)壓力的作用時(shí)間,使大部分的彈性變形轉(zhuǎn)變?yōu)樗苄宰冃?從而提高型煤的質(zhì)量。型煤的機(jī)械強(qiáng)度就是由分子的凝聚力、毛細(xì)管凝聚力以及由摩擦引起的聚集力同時(shí)作用的緯果。因此,無(wú)粘結(jié)劑成型除于它本身的粘結(jié)性物質(zhì)有關(guān)外,還與煤料的表面物理化學(xué)性質(zhì)(硬度、脆性、塑性、彈性、被水潤(rùn)濕性、吸附水的能力和粗糙程度)及成型條件(成型壓力、壓力作用的時(shí)間和速度、成型水分、成型溫度、煤料粒度、型煤性狀和大小)有關(guān)。
二、煤炭無(wú)粘結(jié)劑成型基本工序:
無(wú)粘結(jié)劑成型的工藝流程如圖：
工藝流程簡(jiǎn)述如下:
1、備煤:備煤工序的目的濕生產(chǎn)所需粒徑范圍內(nèi)的粉煤。原料煤用膠帶輸送機(jī)送入錘式破碎機(jī),破碎后用振動(dòng)篩篩分。
2、干燥:煤的干燥除去煤中水分時(shí),應(yīng)該使其保持一定的剩余水分。因?yàn)樗诌^(guò)低的原料煤成型時(shí),煤料間得不到足夠的潤(rùn)滑以至內(nèi)摩擦力增加,即煤粒在移功和壓實(shí)過(guò)程中互相滑動(dòng)或滾動(dòng)時(shí)的阻力增加,需要更大的成型壓力才能將煤料服的致密,有時(shí)也難免因?yàn)槊毫２换瑒?dòng)而產(chǎn)生架橋現(xiàn)象影響型煤質(zhì)量;而煤種的剩余水分過(guò)大則會(huì)使煤粒之間有一層較厚的水膜,不能使煤粒壓的很緊,使平燥后產(chǎn)生收縮和裂縫,影響型煤的強(qiáng)度。型煤成型剩余水分一般選取6%一10%。型煤干燥的一般采用滾筒型管式蒸汽干燥機(jī)或盤(pán)式蒸汽干燥機(jī),以蒸汽為熱源進(jìn)行間接加熱干燥,而干燥方面有一個(gè)顯著的進(jìn)展式研制出了設(shè)有細(xì)干燥管的管式于燥器,在細(xì)干燥管內(nèi)每小時(shí)的蒸發(fā)速率可以顯著提高。
3、三千煤的處理:現(xiàn)代的成型技術(shù)中,煤是在潮濕狀況下被粉碎的,所以干煤處理的要點(diǎn)是煤干燥和自然冷卻。
4、壓制成型:無(wú)粘結(jié)劑的型煤成型一般采用型煤壓球機(jī)。
以上對(duì)型煤壓球機(jī)這種無(wú)粘結(jié)劑壓制成型的各個(gè)工藝方面都進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，為大家提供參考。
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