目前,普遍使用的粉煤成型方法主要有无黏结剂冷压成型、有黏结剂冷压成型及热压成型3种(徐振刚等,2001;刘鹏飞,2004)。
1.无黏结剂冷压成型方法
无黏结剂冷压成型即粉煤不加黏结剂,只靠外力的作用而成型。许多国家已广泛采用这种方法来制造泥煤、褐煤型煤,作为家庭燃料或工业燃料。对于烟煤与无烟煤,由于它们的煤化度高,其粉煤的无黏结剂成型较为困难。目前,工业上尚未普遍采用无黏结剂成型工艺,但这方面的研究工作世界各国从未中断过,我国合成氨工业使用的清水湿煤棒也属此例。
粉煤无黏结剂成型不需要添加任何黏结剂,不但节约大量原材料,相应地保持型煤的碳含量,而且简化成型工艺等,它是粉煤成型的一个重要发展方向。
2.有黏结剂冷压成型方法
有黏结剂冷压成型即在粉煤中加入黏结剂再经压制成型。在烟煤、无烟煤等无黏结剂成型较为困难的情况下,工业上普遍采用黏结剂冷压成型方法。目前我国合成氨工业用型煤大部分也都采用这种成型方法,因为在这些煤种的粉煤中加入质量比为5%~20%的适当黏结剂,借助黏结剂的作用,成型压力就可减至15~50MPa,因此在工业上容易实现。但必须指出,由于使用了黏结剂,将会出现下列问题。
(1)降低型煤的固定碳含量,尤其是使用像石灰、水泥、黏土之类无机物时更为明显。
(2)一般来说黏结剂的价格比粉煤贵,虽然使用的数量较少,但也要增加型煤成本。
(3)黏结剂本身需要处理,且还要与粉煤均匀混合,以及后期固结等,使成型工序增加,工艺复杂化。(www.xing528.com)
(4)工业用型煤数量大,黏结剂用量相应也需很多,黏结剂要有充足的来源。
从长远来看,必须加强研究无黏结剂成型方法,当然有黏结剂成型的应用也会不断向前发展。
3.热压成型方法
非炼焦烟煤(如气煤、弱黏结性煤等)在快速加热条件下黏结性可大为提高,当加热到塑性温度范围内趁热压制,可以在中压下成型,这种成型方法称为热压成型法。采用热压成型方法,可以制得以单一煤种为原料的型焦,可以生产以冶炼为主体的热压料球,也可以生产以无烟煤为主体的热压型煤。
热压成型方法并不需要外加其他黏结剂,只靠煤本身的黏结性而成型,可省去添加黏结剂带来的许多麻烦。实践证明,用这种成型方法制得的型焦或型煤的机械强度高,不仅可以满足合成氨行业的使用要求,而且也适合于中、小型高炉以至大型高炉使用,以代替冶金焦炭作燃料。目前,我国一些中小型钢铁厂、钙镁磷肥厂正在大力研制这种成型方法。从发展方向来看,该工艺具有广阔的发展前景。因此,热压成型方法也是粉煤成型中的一个重要方面。
上述3种成型方法是目前型煤的主要生产方法,其用途、特点各异,基本原理、生产工艺等也不相同。粉煤成型技术的构成见图4-2。
图4-2 粉煤成型技术的构成
(据徐振刚等,2001)
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