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煤的性質(zhì)不同,其反應(yīng)性不同,對(duì)鐵氧化物的還原作用不同。通常認(rèn)為,配煙煤的含碳球團(tuán)配無煙煤的含碳球團(tuán)還原反應(yīng)的活化能低,是碳的還原作用開始溫度降低和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)常數(shù)前的指數(shù)因子大。后者既可以在生產(chǎn)過程中獲得,也可從外部資源獲得、冷卻工段可以通過快速處理以增加產(chǎn)品強(qiáng)度。在這些研究中很少研究煤的性質(zhì)不同時(shí),含碳球團(tuán)中揮發(fā)分的析出和鐵氧化物的還原規(guī)律,而這對(duì)還原工藝方法和工藝參數(shù)的選取具有重要意義。
煙煤(SC)、無煙煤(HC)和混合比例為35%煙煤 65%無煙煤的混合煤(MC),煤在氮?dú)庵惺е厮俣扰c溫度關(guān)系曲線可見,煤的失重從100℃開始后出現(xiàn)停頓,當(dāng)煙煤被加熱到300℃左右,無煙煤被加熱到580℃左右,混合煤被加熱到420℃左右時(shí),失重速度又開始增加,各種煤被加熱到900℃左右后失重速度下降到低點(diǎn)。(3)進(jìn)一步完善型煤生產(chǎn)工藝,特別是生產(chǎn)大塊型煤成型機(jī)的研制,烘干爐結(jié)構(gòu)的改進(jìn),粘結(jié)劑的定量,攪拌捏合的均勻性的改善等。
煤的失重從100℃開始后出現(xiàn)停頓,是煤中殘留水分析出的結(jié)果。煤被繼續(xù)加熱到一定溫度后失重速度又開始增加,表明煤中的揮發(fā)分的析出基本結(jié)束。
含碳球團(tuán)在空氣中還原時(shí),火焰面內(nèi)側(cè)是從球團(tuán)內(nèi)排出的可燃性氣體和燃燒產(chǎn)物氣體的混合氣體。這種混合氣體的氧化性比空氣低得多,稱為“弱氧化性氣氛”。做粘結(jié)劑的主要設(shè)備有:干粉定量給料機(jī)、液體攪拌桶(液體反應(yīng)釜)、定量泵等。因此,含碳球團(tuán)能夠自熱還原的原因歸結(jié)為∶從球團(tuán)排出的可燃性氣體在球面附近的火焰面上燃燒,在火焰面內(nèi)側(cè)是氧化性較弱的可燃性氣體和燃燒產(chǎn)物的混合物,含碳球團(tuán)在弱氧化性氣氛中還原時(shí)具有化性。
造球時(shí)盤內(nèi)物料不成球∶① 檢查物料的粒度是否合適,粒度大時(shí),延長成球時(shí)間。② 檢查球盤轉(zhuǎn)速是否過快,若快要降低轉(zhuǎn)速。③ 檢查水分是否適宜,加水位置是否正常。④檢查膨潤土配加量是否適宜,多時(shí)減膨潤土,少時(shí)加膨潤土。
保定市高通材料科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)潔凈型煤粘合劑,無煙煤粘合劑,焦炭粘合劑,煤球粘合劑,水洗煤粘合劑等。山西省作為產(chǎn)煤及燃煤大省,且煤炭資源以中硫煤和高硫煤為主,加強(qiáng)煤炭能源的潔凈利用早已走在全國的先列,型煤技術(shù)較早的應(yīng)用于山西,主要以民用蜂窩煤和化肥廠造氣型煤為主。上世紀(jì)90年代,以中科院山西煤化所、太原理工大學(xué)、山西大學(xué)等高等院校和一些科研機(jī)構(gòu)在型煤粘結(jié)劑、型煤成型技術(shù)等方面進(jìn)行了大量的研究,且取得了一定的成果。但真正能夠應(yīng)用于規(guī)模生產(chǎn)的只有少數(shù)幾家,以山西晉城為例,近十幾年來,該市曾先后建起的型煤廠家約40余座,目前僅有幾家能正常生產(chǎn),大部分處于停產(chǎn)、半停產(chǎn)、瀕于倒閉狀態(tài)。原因主要有①型煤粘結(jié)劑質(zhì)量不過關(guān),導(dǎo)致型煤不防水或強(qiáng)度低,只能就地銷售,不能長途運(yùn)輸;②型煤成本高。由于型煤所用的粘結(jié)劑價(jià)格在一般情況下高出原煤許多,再加上型煤生產(chǎn)要消耗一定的人力及電能,型煤生產(chǎn)廠家也要獲取一定的利潤, 致使鍋爐型煤的售價(jià)一般比可代替煤種高出數(shù)十元,也很難形成市場;③劣質(zhì)型煤充斥市場損害了型煤專用鍋爐用戶的利益,從而影響了型煤的推廣。因而富強(qiáng)冶金科技建議:(1)型煤用料鼓勵(lì)采用大量積壓的無煙粉煤、貧煤、半焦粉等非煉焦煤,降低型煤生產(chǎn)成本。有的型煤廠家受經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動(dòng),在沒有掌握核心技術(shù)的前提下,匆匆生產(chǎn)銷售;有的廠家為了迎合用戶想省錢的心理,使用劣質(zhì)煤或摻入大量粘土以達(dá)到降低成本的目的。
各類型煤粘合劑的優(yōu)缺點(diǎn)
1.瀝青型煤成本高,需在150-200℃溫度下攪拌混合0.5-1小時(shí),工藝復(fù)雜、防火差、瀝青易掛爐且污染環(huán)境。
2.石灰碳化型煤,加25%石灰為粘結(jié)劑,碳化(CO2)時(shí)間9-10小時(shí),灰分高,不防水,熱穩(wěn)定性差。
3.粘土型煤,以粘土為粘結(jié)劑,該粘結(jié)劑不防火,強(qiáng)度低,灰分高。
4.淀粉復(fù)合型煤,以淀粉和礦物質(zhì)(如硅酸鹽)為粘結(jié)劑,需100-150℃烘干,防水性能差。工藝復(fù)雜。
5.水泥型煤,以水泥為粘結(jié)劑,在制備中固化時(shí)間長,熱穩(wěn)定性差,增加灰分。
6.紙漿廢液型煤,以紙漿廢液為粘結(jié)劑,需濃縮、烘干、吸潮、防水性差。
7.聚乙烯醇為主型煤,成本高,需烘干,熱穩(wěn)定性差。
8.焦化型煤,制備成本高,焦油含量易超標(biāo)