利用神木粉煤制备型煤试验研究

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我国是一个贫油、少气、多煤的国家。这种能源结构特点决定了煤炭在我国能源结构中的主导地位。型煤成型技术是我国发展洁净煤技术之一,随着煤烟型大气污染控制力度的加大,洁净型煤作为清洁能源越来越受到重视。型煤作为一种煤炭资源高效清洁利用的加工技术被予以推广。近几年随着煤矿开采现代化技术的推广与应用,产生的粉煤日渐增多。因此,高如何效环保地利用粉煤是目前需要克服的重点难题。我国型煤的发展由于成型技术不过关,致使其生产规模小,又缺乏有效的理论指导,导致型煤产业化进程受阻。如何提高型煤的成型率与型煤强度对提高型煤生产效率具有重要意义。  本作者以神木粉煤为研究对象,通过改变原料粒度组成、成型水分、成型压力和粘结剂等因素进行型煤成型效果研究,对所制得型煤的冷强度、热强度、跌落强度、热稳定性、浸水强度等指标进行测试,考察这几个因素对型煤成型的影响规律。再通过正交试验进一步探寻其影响规律,研究结果如下:  (1)通过对不同粒径组成粉煤进行试验,分成9种比例研究,寻找出最佳配比,即生产中应保证2 mm以下粉煤的含量大于80%,就可使型煤达到很高的强度。原料煤中大型颗粒的二次破碎会阻碍粘结剂发挥应有的作用,但小型颗粒过多则会增加能耗。因此,合适的粒度组成对型煤成型有重要作用。成型过程中压力过小时不能满足成型要求,压力过大会压溃煤粒内部结构而导致型煤强度降低,实验中成型压力为30MPa时型煤的强度最佳。  (2)成型水分含量会影响到脱模及后续烘干过程。实验中水分会起到润滑作用,降低成型系统的内摩擦力,使成型过程中煤粒接触紧密。应根据不同的煤种选择添加不同的水分,对于神木烟煤,添加15%-20%的水分比较合适。通过正交试验,得出对型煤强度的影响大小顺序为:粒度>压强>水分的结论。  (3)对多种不同的粘结剂试验,研究粘结剂对型煤的影响作用。采用红外光谱分析法、扫描电镜法、热重分析法、ZetaPlus电位分析法等现代测试手段,测定了煤及其型煤的表面官能团、表面形貌、热稳定性和表面电性等表面特征。
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