第六章-型煤生產(chǎn)工藝

1、目前普遍使用的粉煤成型方法主要有：無粘結(jié)劑冷壓成型；有粘結(jié)劑冷壓成型；熱壓成型無粘結(jié)劑冷壓成型；有粘結(jié)劑冷壓成型；熱壓成型3種。第六章 型煤生產(chǎn)工藝第一節(jié)第一節(jié) 型煤生產(chǎn)工藝分類型煤生產(chǎn)工藝分類一、無粘結(jié)劑冷壓成型特點(diǎn)：特點(diǎn)：不加粘結(jié)劑，只靠外力的作用使粉煤成型； 節(jié)約大量原材料（粘結(jié)劑）； 保持型煤的碳含量； 簡(jiǎn)化成型工藝（無粘結(jié)劑制備）； 成型壓力高；適用煤種：適用煤種：泥煤、褐煤（年輕褐煤）； 煙煤與無煙煤的煤化度高，無粘結(jié)刑成型困難；2、有粘結(jié)劑冷壓成型即在粉煤中加入粘結(jié)劑再經(jīng)壓制成型。使用了粘結(jié)劑，會(huì)出現(xiàn)下列問題使用了粘結(jié)劑，會(huì)出現(xiàn)下列問題：降低型煤的固定碳含量降低型煤的固定碳含量，

2、尤其是使用石灰、水泥、粘土之類無機(jī)物更為明顯；般說來粘結(jié)劑價(jià)格比粉煤貴，雖然使用的數(shù)量較少，但也要增加型煤成本；增加型煤成本；粘結(jié)劑本身需要處理，要與粉煤均勻混合，以及后期固結(jié)等，工藝復(fù)雜化；工藝復(fù)雜化；工業(yè)用型煤數(shù)量大，粘結(jié)劑用量相成型應(yīng)也需很多，粘結(jié)劑要有充足的來源。 定義：定義：非煉焦煙煤(如氣煤、弱粘結(jié)性煤等)在快速加熱條件下粘結(jié)性可大為提高，當(dāng)加熱到塑性溫度范圍內(nèi)趁熱壓制，可以在中壓下成型，這種成型方法稱為熱壓成型。采用熱壓成型方法，可以制得：采用熱壓成型方法，可以制得：=以單一煤種為原料的型焦；=以冶煉為主體的熱壓料球；=以無煙煤為主體的熱壓型煤；3、熱壓成型特點(diǎn)：特點(diǎn)：=靠煤本身

3、的粘結(jié)性而成型，不需外加粘結(jié)劑，保證碳含量。=制得的型焦或型煤的冷、熱強(qiáng)度高，防水性好。應(yīng)用：應(yīng)用：可以滿足合成氨行業(yè)的使用要求； 也適合于中、小型高爐以至大型高爐使用，代替冶金焦炭作燃料。3、熱壓成型粉煤成型技術(shù)的構(gòu)成粉煤成型技術(shù)的構(gòu)成第二節(jié)第二節(jié) 粉煤無粘結(jié)劑冷壓成型粉煤無粘結(jié)劑冷壓成型成型機(jī)構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力消托大、材質(zhì)要求高、成型部件磨損快成型機(jī)構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力消托大、材質(zhì)要求高、成型部件磨損快。 一、年輕褐煤無粘結(jié)劑成型一、年輕褐煤無粘結(jié)劑成型1、技術(shù)關(guān)鍵：、技術(shù)關(guān)鍵：制備原料和成型機(jī)械。制備原料和成型機(jī)械。制備原料制備原料 對(duì)褐煤進(jìn)行處理，嚴(yán)格控制粒度、水分、溫度等指標(biāo)。成型機(jī)械成型機(jī)械

4、 成型機(jī)構(gòu)造復(fù)雜、動(dòng)力消托大、材質(zhì)要求高、部件磨損快； 多采用沖壓機(jī)，也有用環(huán)壓機(jī)。2、制取燃料型煤的簡(jiǎn)要工藝流程：、制取燃料型煤的簡(jiǎn)要工藝流程： (1)破碎 減小煤的粒度，煤料粒度均勻，成型時(shí)可使煤粒緊密接觸， 成型后強(qiáng)度較高。(2)干燥 無粘結(jié)劑成型，控制原煤的含水量特別重要。=水量少，煤粒難以滑動(dòng)，阻礙煤粉相互接近，成型壓力也愈高；=水量過多，增加煤粒表面水層的厚度，影響煤粒相互接近。=年輕褐煤含水量45以上，成型前必須干燥。=制作燃料型煤，水分應(yīng)在12一16%之間； 制作低溫干餾用型煤，應(yīng)在8一10之間。 (3)冷卻 適宜的成型溫度6070，比干燥出來的粉煤溫度低， 冷卻的作用：降低粉

5、煤溫度； 使剩余的水分在粉煤中均勻分布。 (4)壓制 在沖壓式成型機(jī)或環(huán)式成型機(jī)上進(jìn)行壓制。 二、煙煤、無煙煤無粘結(jié)劑成型二、煙煤、無煙煤無粘結(jié)劑成型1、不同煤種的成型性分析、不同煤種的成型性分析=從泥煤、褐煤到煙煤、無煙煤，成型性能愈來愈差。=硬度高、彈性大的煤種，硬度高、彈性大的煤種，無粘結(jié)劑成型困難。=煙煤、無煙煤無粘結(jié)劑成型理論上的可行性。 粉煤能否無粘結(jié)劑成型，即粒子間能否建立起一種使之緊密結(jié)合力-內(nèi)聚力。煙煤、無煙煤在外力作用下也可能出現(xiàn)多種多樣的內(nèi)聚力。2、無粘結(jié)劑成型的實(shí)質(zhì)、無粘結(jié)劑成型的實(shí)質(zhì) 如何克服煤的硬度大、彈性高的問題是關(guān)鍵技術(shù)。 目前有兩種途徑：采用強(qiáng)制高壓的方法；是

6、改善成型方式；3、煙煤、無煙煤粉煤無粘結(jié)劑成型的關(guān)鍵技術(shù)、煙煤、無煙煤粉煤無粘結(jié)劑成型的關(guān)鍵技術(shù)煤粒受壓再扭動(dòng)復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問 1、腐殖酸鹽粘結(jié)劑的粘結(jié)機(jī)理；、腐殖酸鹽粘結(jié)劑的粘結(jié)機(jī)理； 2、無粘結(jié)劑冷壓成型的特點(diǎn)；、無粘結(jié)劑冷壓成型的特點(diǎn)； 3、年輕褐煤制取燃料型煤的工藝流程、年輕褐煤制取燃料型煤的工藝流程定義：定義：將粉煤和粘結(jié)劑的混合料，在常溫或粘結(jié)劑熱熔溫度下，以較低壓力(1550MPa)，借助粘結(jié)劑在煤粒表面作為顆粒之間的“橋梁”作用而使顆粒粘結(jié)成型。 第三節(jié)第三節(jié) 粉煤有粘結(jié)劑冷壓成型粉煤有粘結(jié)劑冷壓成型生產(chǎn)流程：生產(chǎn)流程：成型原料的制備、成型和生球固結(jié)。第三節(jié)第三節(jié) 粉煤有粘結(jié)劑

7、冷壓成型粉煤有粘結(jié)劑冷壓成型一、成型原料的制備一、成型原料的制備原料煤準(zhǔn)備的目的：原料煤準(zhǔn)備的目的：使粘結(jié)劑有一個(gè)良好分布，以使其能充分發(fā)揮效力；為型煤壓制創(chuàng)造一個(gè)有利的基礎(chǔ)，以便獲得較大的成型壓力；原料煤淮備的環(huán)節(jié)：原料煤淮備的環(huán)節(jié)：干燥、破碎、配料、混合；(1)原料煤干燥原料煤干燥 疏水性有機(jī)粘結(jié)劑疏水性有機(jī)粘結(jié)劑，原料煤粉水分4以下；以下；親水性有機(jī)結(jié)劑或水溶性無機(jī)粘結(jié)劑親水性有機(jī)結(jié)劑或水溶性無機(jī)粘結(jié)劑，原料煤水分6以下以下。 不溶性無機(jī)粘結(jié)劑不溶性無機(jī)粘結(jié)劑，原料煤就不一定需要干燥。(2）原料煤的破碎）原料煤的破碎 目的目的 使煤粒在壓球時(shí)能達(dá)到緊密的排列； 粘結(jié)劑最后形成的骨架也較為

8、均勻地分布于型煤之中； 注意注意 粒度過小，增加動(dòng)力消耗和粘結(jié)劑的用量。一般采用的粒度為一般采用的粒度為1一一3mm。(3)配料配料 按方案控制原料粉煤和鉆結(jié)劑的用量比進(jìn)行配料。(4)物料混合物料混合 目的目的 達(dá)到粘結(jié)劑良好的分布，使煤粒表面為粘結(jié)劑所潤(rùn)濕、覆蓋。方法方法 破碎的同時(shí)初步的混合及專門的攪拌沒備進(jìn)行混合。 三、生球固結(jié)三、生球固結(jié)二、成型二、成型對(duì)輥成型機(jī) 四、典型工藝流程簡(jiǎn)介四、典型工藝流程簡(jiǎn)介專題：冷壓型焦工藝專題：冷壓型焦工藝 1、冷壓型焦工藝由煤料冷壓成型煤料冷壓成型和型煤后處理型煤后處理兩部分構(gòu)成，分為有粘結(jié)劑冷壓型焦工藝和無粘結(jié)劑冷壓型焦工藝兩種。2、有粘結(jié)劑冷壓型

9、焦工藝可分為高揮發(fā)分煤冷壓型焦工藝和低揮發(fā)分煤冷壓型焦工藝兩種。 3、冷壓型煤后處理方法主要有三種:第一種是用含氧熱氣流處理型煤的氧熱處理法；第二種是在隔絕空氣條件下干餾型煤的炭化法；第三類是對(duì)型煤先進(jìn)行氧熱處理，后炭化的方法， 四、典型工藝流程簡(jiǎn)介四、典型工藝流程簡(jiǎn)介1DKS法冷壓成型工藝工藝流程圖2HBNPC法冷壓成型工藝=原料煤是85-90的低揮發(fā)分非粘結(jié)煤和10%一15的粘結(jié)煤混合，再和10的瀝青粘結(jié)劑配合的混合料進(jìn)行冷壓成型，型煤在立式內(nèi)熱爐中進(jìn)行碳化處理后得到型焦。3ICBM法冷壓成型工藝工藝流程主要由兩個(gè)工序組成：(1)將揮發(fā)分達(dá)40左右的長(zhǎng)焰煤在沸騰爐內(nèi)制成干餾炭；(2)氣煤、

10、干餾炭、石油焦分別粉碎后，按32：30：25的比例配合，再進(jìn)行粉碎。上述混合料與單獨(dú)粉碎的焦油瀝青以87：13配合，經(jīng)粉碎、蒸汽混捏后冷壓成型。4FMC法冷壓成型工藝 =美國(guó)于1956年開發(fā)； =工藝流程由8道工序組成；。5、鶴壁瘦煤的冷壓成型工藝 以瘦煤為原料進(jìn)行冷壓成型，煤和焦油按9294比86的比例混合，經(jīng)混合加熱、籠式粉碎、對(duì)輥成型、型煤過篩等工序，最后制成成型產(chǎn)品。6日本鋼鐵聯(lián)盟連續(xù)型焦工藝型煤制備型煤碳化煤氣冷卻處理第四節(jié)第四節(jié) 粉煤熱壓成型粉煤熱壓成型一、基本原理一、基本原理 1快速加熱快速加熱=煤的加熱過程煤的加熱過程=影響煤的粘結(jié)性的因素影響煤的粘結(jié)性的因素取決于煤種和加熱速

11、度取決于煤種和加熱速度=粉煤熱壓成型原理粉煤熱壓成型原理 膠質(zhì)體的數(shù)量和質(zhì)量膠質(zhì)體的數(shù)量和質(zhì)量熱壓成型工藝過程一般由熱壓成型工藝過程一般由備煤、加熱、成型、熱燜備煤、加熱、成型、熱燜4 4部分組成部分組成下循環(huán)流化床生物質(zhì)快速熱解制燃料油技術(shù)的研究下循環(huán)流化床生物質(zhì)快速熱解制燃料油技術(shù)的研究山東科技大學(xué)化工學(xué)院 田原宇教授實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)顆粒和高溫循環(huán)熱載體的快速混合、快速升溫和熱解。 3擠壓成型擠壓成型4后處理后處理2維溫分解維溫分解使熱解的揮發(fā)產(chǎn)物進(jìn)一步析出使熱解的揮發(fā)產(chǎn)物進(jìn)一步析出 二、氣體熱載體快速加熱熱壓成型工藝二、氣體熱載體快速加熱熱壓成型工藝1、由煤的干燥預(yù)熱、快速加熱后維持溫度以及熱壓成型3個(gè)工序組成3、缺點(diǎn)：快速加熱的熱廢氣溫度不能過高； 循環(huán)廢氣量大 煙煤的部分熱分解產(chǎn)物混入廢氣中； 對(duì)加熱的最終溫度亦有一定限制；2、此工藝主要適用于