熱黏結(jié)劑對低階煤制取型煤的熱態(tài)性能影響.pdf

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1、第36卷第2期煤炭轉(zhuǎn)化Vo1．36No．22013年4月C0ALC0NVERS10NApr．2013熱黏結(jié)劑對低階煤制取型煤的熱態(tài)性能影響黃山秀”馬名杰。’摘要選用煤焦油瀝青、高黏結(jié)肥煤作為熱黏結(jié)劑，分別以不同的摻入量和低階煙煤粉煤及其他原料混合制取型煤．型煤樣品熱強度測定結(jié)果表明：以煤焦油瀝青為熱黏結(jié)劑的型煤熱強度高于以高黏結(jié)肥煤為熱黏結(jié)劑的型煤熱強度，進一步對型煤微觀結(jié)構(gòu)電鏡分析也證實了以煤焦油瀝青為熱黏結(jié)劑的型煤其黏結(jié)性能和防水性相對較好，電鏡切片表明，煤焦油瀝青熱態(tài)下析出的揮發(fā)分經(jīng)過膠質(zhì)體時產(chǎn)生的氣泡相互作

2、用能使膠質(zhì)體受壓形成更堅固的整體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；研究還發(fā)現(xiàn)煤焦油瀝青的粒度對型煤熱強度也有一定的影響．關(guān)鍵詞低階煙煤，型煤，熱強度，熱黏結(jié)劑，微觀分析，瀝青粒度中圖分類號TQ536型煤黏結(jié)劑的國內(nèi)外研究很多L5。]，煤焦油瀝青作為0引言黏結(jié)劑得到廣泛應(yīng)用是因為其在結(jié)構(gòu)上和性質(zhì)上與煤相近，和煤具有很強的親合力，能夠較好地潤濕煤氣化型煤在工業(yè)生產(chǎn)中多用于造氣，因此對型粒，固化后能與煤粒緊緊地黏結(jié)在一起，故黏結(jié)性煤熱態(tài)強度和熱穩(wěn)定性有較高的要求，而制取型煤好；另外煤焦油瀝青的發(fā)熱量高，灰分低，能提高型時添加的黏結(jié)劑(冷、熱黏結(jié)

3、劑混合物)中的熱黏結(jié)煤燃燒的熱值，改變型煤燃燒性能，并且添加煤瀝青劑(大多為有機物)主要作用就是提高型煤熱態(tài)機械制成的型煤具有優(yōu)越的防水和防潮性能．強度和熱穩(wěn)定性，故制備氣化型煤時對熱黏結(jié)劑的1．2．2高黏結(jié)肥煤選取十分重要．_l。高黏結(jié)指數(shù)的肥煤在熱態(tài)下可形成具有黏結(jié)作用的膠質(zhì)體，在型煤混合物料中摻入肥煤可加大型1實驗部分煤中煤粒間的黏結(jié)作用，提高型煤熱態(tài)強度，并且肥煤本身也可以參與燃燒制氣，可以保證型煤較高的固1．1實驗用煤定碳含量，并且不會使型煤灰分含量過高，故肥煤較適于作為氣化型煤的熱態(tài)黏結(jié)劑．本實驗肥煤煤

4、樣的采用神木低階煙煤和禹州煤，粉煤粒度<1mm粉煤粒度<1mm占總量的8O％，粒度在1mm占總量的8O，粒度在1mm～3mm之間占總量的20．煤質(zhì)分析結(jié)果見表1．3mm之間占總量的20％．煤質(zhì)分析結(jié)果見表2．表2肥煤煤質(zhì)分析表1煤質(zhì)分析(％。ad)Table2AnalysisoffatcoalpropertiesTable1Analysisofcoalproperties(，ad)CoalsampleMVASCShenmucoal6．8226．0115．770．6851．4Yuzhoucoal1．O111．O316

5、．030．3071．9基于上述分析，選擇煤焦油瀝青和肥煤作為熱態(tài)黏結(jié)劑以改善型煤質(zhì)量．摻入煤焦油瀝青制備的1．2實驗用黏結(jié)劑型煤簡稱為瀝青型型煤，選取肥煤作為熱態(tài)黏結(jié)劑在前期研究的s一1配方的基礎(chǔ)上選取煤焦油制得的型煤簡稱為肥煤型型煤．瀝青、肥煤為本次實驗的型煤熱黏結(jié)劑．1．3型煤樣品制備1．2．1煤焦油瀝青在對熱黏結(jié)劑的篩選中發(fā)現(xiàn)，以煤焦油瀝青為取神木煤和禹州煤2：1進行混合，在應(yīng)用s一1*河南理工大學(xué)博士基金資助項目(648216)和河南理工大學(xué)重點學(xué)科基金資助項目(509929)1)碩士、助教；2)博士、高級

6、工程師，河南理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，454000河南焦作收稿日期：2012—09—30；修回日期；2012—10—30第2期黃山秀等熱黏結(jié)劑對低階煤制取型煤的熱態(tài)性能影響配方的基礎(chǔ)上分別加入不同摻比量的單種熱黏結(jié)劑2．2瀝青型型煤微觀結(jié)構(gòu)及黏結(jié)機理分析(煤焦油瀝青和肥煤)，加水量控制在12以內(nèi)，充分攪拌后使其達到均勻混合．在20kN的壓力下進行單加瀝青前后的型煤熱態(tài)微觀結(jié)構(gòu)見圖2．球成型．成型后的型煤單球放入干燥箱中干燥，在60℃下干燥30min，干燥箱繼續(xù)升溫至120℃下干燥30min，繼續(xù)升溫至180℃下干

7、燥30rain后取出，冷卻至室溫后進行抗壓強度測試和電鏡顯微觀察．2結(jié)果與討論一圖2熱態(tài)下型煤微觀結(jié)構(gòu)比較2．1瀝青型型煤實驗強度分析Fig．2Comparisonofmicrostructureofcoalbriquetteunderthermalcondition根據(jù)型煤生產(chǎn)選料原則和成本要求，在保證型煤強度達標的基礎(chǔ)上應(yīng)盡量減少添加劑的用量，所由圖2可知，高溫下煤粒表面的黏結(jié)劑凝膠體以本次實驗在s一1配方的基礎(chǔ)上加入分別摻人2，和晶體減少并縮為散落的片狀，煤粒的孑L隙結(jié)構(gòu)也4，6，89，6和109，6的煤焦油

8、瀝青作為熱黏結(jié)劑來隨著凝膠體的減少而變得疏松，熱態(tài)強度較差．圖制取型煤，并比較分析型煤的熱態(tài)強度變化和微觀2b是在圖2a的型煤混合料基礎(chǔ)上添加了煤焦油瀝機理．[8]青制備的型煤樣品的微觀結(jié)構(gòu)，由圖2b可知，煤焦由摻瀝青型煤強度隨煤焦油瀝青摻入量的變化油瀝青在一定溫度下熱解產(chǎn)生的液相產(chǎn)物將煤表面趨勢(見圖1)可見，摻入一定量的瀝青后，型煤冷強潤濕，形成液相薄膜