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        型煤設備壓球機粉煤有粘結劑成型機理

        作者 Zyjx      瀏覽   發布時間 2016-11-25

          在型煤設備壓球機的粉煤成型工藝的冷壓成型工藝中,有粉煤有粘結劑成型和粉煤無粘結劑成型這兩種大的成型方式分類。這其中的粉煤有粘結劑成型,指的是粉煤原料與另外加入的粘結劑充分混合之后,在型煤設備壓球機的壓力下被壓制成型的過程。

          型煤設備壓球機成型粉煤原料的簡介:

          型煤設備壓球機的有粘結劑成型的方式中,原料煤的煤種一般采用年老褐煤、煙煤、無煙煤等;粘結劑一般采用煤焦油、焦油瀝青、石油瀝青(又稱石油殘渣)或水溶性粘結劑。成型煤料為-3mm(占95%以上)的粉煤,具有類似砂土的碎散性。

          型煤設備壓球機粉煤有粘結劑成型機理的關鍵:

          在型煤設備壓球機粉煤有粘興奮劑劑成型工藝過程中,如果要讓粉煤成為具有一定強度和形狀的型煤,外力的作用和粘結劑都是非常重要的基礎條件。粘結劑的選擇也關系到了型煤的質量及成本,兩樣也是制約了型煤產業化的一個主要因素。

          因此,我們研究粉煤成型機理的關鍵其實就是探討煤與粘結劑之間的相互作用,即作用力的類型、大小及其影響因素等。煤粉成型機理是開發型煤粘結劑、實現型煤工業化,乃至粉料成型相關領域的重要理論依據。

          粉煤與粘結劑之間的浸濕與橋接作用:

          在粉煤有粘結劑成型工藝過程中,煤粒與粘結劑間的浸濕和粘合直接影響型煤質量。我們以粉煤使用焦油瀝青為粘結劑的成型過程為例來進行說明。在成型過程中瀝青粘結劑只能部分地將煤粒浸(潤)濕。進入成型機的物料內,大部分煤粒通過粘結劑橋連接而成型。

          成型過程中除了煤的含水量會影響煤粒與焦油瀝表的浸濕與粘合外,瀝青的粘度和組成也會影響到成型的過程。瀝青的粘度決定著型煤的冷態抗壓強度;瀝青中含成焦組分的多少則決定著型煤的熱穩定性。當瀝青與低揮發分的煤一起成型時,成焦組分在型煤結構中形成瀝青焦骨架,使型煤具有好的熱穩定性。

          成型前的粘結劑應呈塑性狀態并具有良好的擴展性,成型后型煤內粘結劑要盡快固化,形成能承受機械力作用的骨架結構,以使型煤具有足夠的強度。型塊強度是顆粒和固化粘結劑構成的類似混凝土結構的總體強度的體現。若成型物料的結構強度低于由粘結劑固化形成骨架強度,則提高成型物料的粉碎細度,以增加顆粒總表面積,型塊強度取決于物料的結構強度。

          機械結合力與物理化學結合力:

           以褐煤成型主要工藝條件為例的研究結果表明,煤粒與粘結劑之間的作用過程是十分復雜的,其中包括了潤濕、傳質、結合等過程。粘結劑與被粘結物之間的結合力,是機械結合力與物理化學結合力的綜合結果。對于煤這種非極性多孔物料,機械結合力起決定性作用。型煤強度是粘結劑滲入煤粒間隙中,脫水、固化產生機械鍵合的結果。粘結劑脫水、硬化、固結過程中,型煤隨水分蒸發而收縮,顆粒間距離減小,碎散阻力增大,型煤強度增加。

          粘結劑與煤粒間的最小接觸角及最大粘結功:

          煤與粘結劑之間作用力的大小如果以型煤的抗壓強度定量來表征的話,其實就是煤與粘結劑間的潤濕程度。理論分析認為粘結劑與煤粒間產生粘結的前提條件,是粘結劑潤濕煤粒表面。其潤濕程度可用接觸角、粘結功表示。即接觸角越小,粘結功越大,潤濕程度越大。而實際上,利用相關的測量儀分別測量了在型煤與粘結劑間的接觸角及液態粘結劑的表面張力。結果表明,隨著煤表面疏水基團的<增加,煤與水的接觸角變大,煤被水潤濕程度變小,型煤抗壓強度小,即煤與粘結劑間的作用力小。

          通過掃描電鏡對工業型煤微觀結構進行了研究,發現在煤粒表面及孔隙中均有粘結劑水化形成的凝膠體和各種形態的結晶體。這些凝膠體和晶體將煤粒包圍起來,并相互連接形成晶體網絡,從而將煤粒牢固粘結在一起成為型煤。型煤中凝膠體越多,棒狀、柱狀及針狀品體越發育,分布越均勻,則型煤強度越高。

          型煤設備壓球機粉煤有粘結劑成型機理的意義:

          以上這幾個方面都是粉煤煤粒與粘結劑之間的相互作用和關系,同時也是型煤設備壓球機的粉煤有粘結劑成型機理的關鍵。而且用同樣的方法觀察多種不同的煤種與不同的粘結劑所壓制成型的型煤的微觀結構,也均得到以上相同結論;了解和研究型煤的成型機理對于型煤的更潔凈化發展方向以及推動型煤的工業化都是有幫助的。另外對于粘結劑的開發、減少型煤生產的成本等也有非常重要的作用。也同樣為型煤設備壓球機的研發方向及發展助力。



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