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型煤成型影响因素分析及型煤成型机的设计

高玉杰  
【摘要】: 型煤技术是洁净煤技术之一,联合国能源组织把型煤视为节能减污的有效途径予以推广。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受到中央和地方政府的重视。我国型煤的发展由于成型技术不过关,致使其生产规模小,工艺流程不规范。如何提高型煤的成型率和型煤强度对提高型煤生产效率具有重要意义。 本论文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,对所制得型煤的抗压强度、复干强度、热强度和发热量等指标进行测试,考察几个因素对型煤成型的影响规律,并对型煤成型机进行优化设计,研究结果如下: (1)通过不同粒径组成粉煤的成型试验,表明原料中大颗粒的二次破碎影响粘结剂发挥作用,生产中应保证1mm以下粉煤的含量大于60%,但是小颗粒过多会增加能耗,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,压力过大可能压溃煤粒内部结构而导致型煤强度的下降,实验中成型压力为25MPa时型煤的强度最佳;成型时的水分含量会影响到脱模以及后续的烘干过程,应根据不同的煤种选择添加不同的水分,对于榆次无烟煤,添加成形时添加10%的水分比较合适。 (2)型煤粘结剂研究发现,采用腐植酸钠作为粘结剂制作的型煤强度较好,发热量较高(均大于5000Cal/g),但是其防水性和热强度不佳是其严重缺陷;硅酸钠作为粘结剂制作的型煤强度也能满足生产要求,但型煤的防水性较差:采用淀粉和膨润土复合作为粘结剂的型煤的强度很好,选用0.6%的淀粉和4%的膨润土配合时型煤的各项强度均能满足生产要求,热值达到5103Cal/g,因此采用复合粘结剂是较好的选择。通过中试实验研究,添加复合粘结剂时型煤成型率为90.1%,破碎率为10.55%,效果优于采用其他两种粘结剂进行的实验,表现出较好的成型性能。 (3)对于型煤对辊成型机的设计,煤球产量和湿强度决定了成型机对辊的尺寸、转速和设计压力等参数,带安全销的联轴器具有退让和安全保护的功能,滚子轴承能够满足大载荷的要求。通过中试实验,我们设计的成型机成型率和脱模率均较好,能够提高生产效率。


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