本章小结配料、压球机成型、干燥、培烧是魚炭粉压制压球机成型制备型煤必不可少的步骤。配料中的各组分与粒度配比关乎着粘结性能的优劣;压球机成型工艺的选择是型煤质量好坏的关键;干燥方式与时间的长短决定着球团中的含水率、干球强度与抗压强度的高低。

原料为用于电炉制憐作还原剂的煤粉破碎时产生的粉煤,由中轻依兰集团公司提供。直接使用,没有经过任何前期处理,粒度也没有细分。工业糖蜜作为制糖工业的副产物,是一种半流动性的黑褐色粘稠物体,来源广泛,价格低廉,用其作为粘结剂的主要原料以废治废也符合资源化的要求。工业糖蜜的主要成分为糖类,甘蔗工业糖蜜含有约24%~36%的蔗糖和约120/24%的其他糖类,此外无氮浸出物含有3%至4%的可溶性胶体,主要为木糖胶、阿拉伯糖胶和果胶等。本研究使用的工业糖蜜来自于昆明骄宇焦糖有限公司,其中有机物质含量约48%,锤度(BX)为80。

分散剂为水溶性高分子聚合物,能通过机械的、物理的、化学的作用,将工业糖蜜的分子牵连在一起,形成网状起粘合作用,可以降低工业糖蜜分子之间的磨擦阻力,降低工业糖蜜中粒子的聚集,增加工业糖蜜的流动性;在原料颗粒的表面形成高分子型分散剂的吸附层,使原料粒子表面上的电荷增加,提高在颗粒之间形成空间位阻的反作用力,从而使原料粒子表面形成双分子层结构,分散剂外层极性端与水有很强的亲合力,增加了原料粒子的润湿度,并降低原料颗粒间的界面自由能,提高粘结剂与原料的接触面积,进而增强型煤的强度,且热稳定性良好的分散剂保证了型煤的热强度。

型煤生产线上增强剂是能在很大程度上提高型煤的热稳定性和热强度的添加剂。本研究所选择的增强剂呈现酸性,这能助分散剂增稠粘结剂,因为高分子的分散剂在酸性或中性的条件下能增稠液体。型煤粘结剂如只使用工业糖蜜与分散剂作粘结剂,型煤的湿强度及成球率能达到生产要求,但是型煤一旦烘干入炉后就会溃散,这是由于工业糖蜜分解温度大概在190~22℃,分散剂因是高分子聚合物,价格昂贵,添加量较少,较少的分散剂也不能保证型煤的热强度,本研宄所选择的增强剂大多为无机物,分解温度煤粉与粘结剂分别计量,送入混合体系,混合搅梓均勾后作为原料,然后原料进入压块系统,经压块压球机成型后的湿球经检验合格后送入供干系统,经烘干后即为成品球团。

(1)配料直接称取中轻依兰集团公司提供的煤粉,不需要分粒度,喷入一定比例的粘结剂,在长3m的无重力双螺旋搅拌机中搅拌混合均匀,在混合时不断添加水以调整煤粉的含水量,因公司提供的每批煤粉自身含水量不同,不能确定外加水量,只需保证煤粉含水量大约在12%左右即可。

(2)压球机成型物料混合均匀后注入到YQ高压压球机压球机成型机中,用35MPa加压成直径为30mm的椭球形,并检测湿球的落下强度3次,根据工厂生产实际情况,湿球强度至少要满足3次才能保证运输过程中球团不馈散,所以强度＞3次即为合格的湿球,合格的湿球可送至烘干炉中干燥。

(3)干燥将合格的湿球放进温度设定为20℃的烘箱中干燥,干燥30min后烘箱温度降至100中再次停留30min,取出冷却后即为成品干球。干燥冷却后检测干球的抗压强度(N)和跌落指数。

(1)抗压强度在云南省化工研究院的DYE300型抗折抗压试验机上进行检测,将千球置于载物台上使得椭球形型煤在载物台中心位置,然后启动使试验机勾速缓慢施加压力直至干球破裂,此时显示的数值即单个干型煤的抗压强度(N),测定3个干型煤的抗压强度,取其平均值。

(2)跌落指数

A.干球的跌落指数:供干冷却后的球团经称重后直接从2m高处自由落体降落3次,称取>3mni的煤粉质量。

B.千球分别在300℃、50℃、95℃的马弗炉内加热30niin后取出冷却,将冷却后的球团称重后在2m高处自由落体降落3次,称取的煤粉质量。

(3)闻温爆裂将干球用的石英沙覆盖隔绝空气,直接放入温度为200℃的马弗炉内,马弗炉逐步升温至5℃,球团待马弗炉达到95℃停留lOmin后取出,观察型煤是否出现爆裂渍散的现象,如无爆裂溃散现象,取出冷却,待冷却继续测试跌落指数。