1 腐植酸型煤的制作
1.1 腐植酸型煤成型原理
粉煤黏結(jié)成型是指粉煤和外加黏結(jié)劑充分混合均勻后,在一定的壓力下壓制成型的過程。其黏結(jié)劑的選擇關(guān)系到型煤的質(zhì)量及成本,是型煤規(guī)模化生產(chǎn)的制約因素,因此粉煤成型關(guān)鍵是煤與黏結(jié)劑間的相互作用。
煤粒與黏結(jié)劑間的浸濕和黏合直接影響型煤質(zhì)量。除煤的含水量影響煤粒與黏結(jié)劑的浸濕與粘合外,黏結(jié)刑的黏度和組成也會影響成型過程。黏結(jié)劑的黏度決定型煤的冷態(tài)抗壓強度,黏結(jié)劑中含成焦組分的多少決定了型煤的熱穩(wěn)定性。當黏結(jié)劑與低揮發(fā)分煤成型時,成焦組分在型煤結(jié)構(gòu)中形成黏結(jié)劑焦骨架,使型煤具有好的熱穩(wěn)定性。而在生產(chǎn)中,黏結(jié)劑只能部分將煤粒浸濕,進入物粒內(nèi),大部分煤粒只能通過黏結(jié)劑這座“橋”連接而成型,顯現(xiàn)出原煤的粒度是關(guān)鍵。
黏結(jié)劑與被黏結(jié)物之間的結(jié)合力,是機械結(jié)合力與物理化學結(jié)合力的綜合結(jié)果。對于煤這種非極性多孔物料,機械結(jié)合力起決定性作用。型煤強度是黏結(jié)劑滲入煤粒間隙中,脫水、固化產(chǎn)生機械鍵的結(jié)果,黏結(jié)劑在脫水、硬化、固結(jié)過程中,型煤水分蒸發(fā)而收縮,顆粒間距離減小,碎散阻力增大,型煤強度增加,就機械結(jié)合力對而言,成型機的擠壓強度越大越好。
以型煤抗壓強度來定量表征煤與黏結(jié)劑間作用力的大小,即煤與黏結(jié)劑間的潤濕程度。從理論上分析黏結(jié)劑與煤粒間產(chǎn)生黏結(jié)的前提條件是黏結(jié)利潤濕煤粒表面。其潤濕程度可用接觸角黏結(jié)功表示,即接觸角越小,黏結(jié)功越大,潤濕程度越大。生產(chǎn)用的型煤中,煤粒表面空隙中均有黏結(jié)劑水化形成的凝膠體和各種形態(tài)的結(jié)晶體,這些凝膠體和結(jié)晶體將煤粒包圍起來,并相互連接形成晶體網(wǎng)絡,將煤粒牢固黏結(jié)形成型煤。型煤中的凝膠體越多,則型煤的強度越高。在型煤的制作時,要保證足夠的漚制時間和粉碎粒度,讓黏結(jié)劑充分潤濕煤粒表面。
1.2 褐煤具有黏結(jié)劑的功效原理
褐煤中的瀝青是煤粒間黏結(jié)成型的主要物質(zhì)。瀝青的軟化點為70~80 ℃,在加壓成型過程中,由于煤粒間相對位移,彼此相互推擠、摩擦產(chǎn)生熱量,使瀝青軟化成為具有黏結(jié)性的塑性物質(zhì),將煤粒黏結(jié)在一起成為型煤。褐煤中含有游離的腐植酸是一種膠體,具有強極性的分子,在成型過程中,外力作用使煤粒間緊密接觸,具有強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而成型;同時褐煤中有大量含水的毛細孔,成型時毛細孔被壓潰,其中的水被擠....