型煤技术的可行性分析

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型煤技术的可行性分析

一、型煤的市场前景

随着目前国内外的煤炭资源的紧缺,煤价不断的飞涨。煤矿企业采用的水采技术使的块煤更加紧缺,而煤未又无法直接应用于化肥造气与工业煤炉,因此,型煤作为一种新型的煤炭加工应用于化肥行业与工业煤气发生炉上,日益显示出它的可行性与广泛性。

我国从50年代未开始研制工业型煤,首先为满足小化肥工业的发展,开发出了石灰碳化煤球,粘土煤球等,但因为其中的固定碳不降(一般下降到12—20%)制作工艺复杂而大伤脑筋,“七五”期间国家组织了多项工业型煤科技攻关,进入九十年代,国家为了节约能源和减少环境污染,更是加强了型煤的推广与应用。

2008年8月31日国家发展计划委员会和国家经济贸易委员会颁发的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》中也强调了加强“工业及生活环保型煤制造”从而大大推进了型煤技术的研究和型煤生产的发展。近十几年来,有关的科研单位,高等院校和工矿企业为了进一步推进型煤技术的发展,提高型煤质量、积极地引有吸收了国外的先进技术,努力开拓创新,取得了不少新的突破,近些年来,用腐植酸工艺制作的煤球,在化肥造气、工业燃气,煤气发生炉中的掺煤比例越来越大,直至全煤,即节约了用煤成本,又拓宽了用煤渠道,因此,型煤在煤能源的前景看好,是必然的结果。

二、型煤的特性。

型煤是利用煤粉添加一定的粘合剂,经机械压制成型,成为一定形状的煤制产品,目前应用的型煤煤球与50年代的碳化煤球相比,其固定碳下降只有3—5个点,机械强度可达到63kg以上,热稳定性好,入炉不粉化,合理调整燃烧工艺后,完全符合工业煤气发炉的生产要求。

型煤有以下几个特性:

1、度均匀:用于煤气发生炉的块煤粒度大小与均匀性,是影响气炉内正常产气

的重要因素之一。型煤由于从统一规格,模具中压制而成,其规格、形状、大小一致,因而在炉内床尾上的分布均匀,粒与粒之间的间隙也均匀,其阻力一致,更利于气化。

2、孔隙率大:由于型煤是煤粉颗粒粒挤压而成,因此,型煤的空隙率比同煤种

的天然块煤明显增大,如无烟煤的孔隙率是了3,而用无烟煤粉压制而成的型煤孔隙是12.5,烟煤的孔隙率是5,而烟煤制作的型煤可达7.2。

3、反应活性强:型煤与天然煤块相比,其反应活性明显提高,以同煤为例,当

温度升到1000度时,天块煤的反应活性糸数25.3,而由其制作的反应活性是44.75,提高0.77倍。

4、热变形特性:型煤可以从配煤,形状加工参数等方面,赋予型煤较好的热变

形性,致使即能烧透,又不产生飞灰,从而保证了制气的热稳定性。

5、型煤通过配煤,添加剂经强力搅拌或沤制,原煤起到了明显的降粘、阻熔,

增加反应活性,改善热稳定性,提高机械强度等改质优化效果。

三、型煤技术要点及可行性

虽然型煤有以上那些特性,但制作工艺的不合理,则将导致型煤的固定碳降低机械强度差,热稳性不好,加上燃烧工艺没有做适当的调整,型煤往往让使用厂家一时难以接受,所以型煤的制作看似简单,但必须严格地遵循型煤的三大要素去科学地制作,才能制作出合乎工业煤气发生炉燃烧的型煤,才能真正达到充分利用煤资源节约燃烧原料成本的目地。

制作合格的型煤的三大要素是:原煤、粘合剂、机械设备。

在型煤制作过程中,原煤是型煤的主要原料,不同之处只是把价格低于块煤

的煤粉充分利用而已,但制作型煤时的原煤粒度,对制成后的型煤的机械强度,反应活性及热稳性均有一定影响,它要求原料破碎后粒度2~3mm的要占到10-20%比例,以起到骨架作用,也减少了粘合剂的用量,只有合理的粒度比例,才能对成型过程中内部发生的各种反应和对形成部分气孔有利,同时对型煤的冷强度,热稳定性以及其它反应活性均有利,同时对提高煤球的灰熔点有积极作用。

粘合剂更是制作型煤的关键一环,我国的型煤从50年代开始研究,一直无法大批量应用于工业生产,其中关键是占合剂技术不过关,一个粘合剂配方含料价格的昂贵,使的为节约生产成本而应用型煤的目的大大折扣,因而在一段时期内型煤的应用与推广进展缓慢,随着原块煤的紧缺与价格上扬,人们对型煤的应用日益重现起来,随着型煤的发展与应用,粘合剂技术越来越成熟,一些。。。。。的理论被得以修正,粘合剂的成本从最初的100多元/吨成本,降到30~40元/吨成本,给型煤大批量应用于工业生产铺平了道路,目前人们普遍接受的腐植酸粘合剂系列制成的型煤,与以往的石灰碳化煤球相比,石灰碳化球的固定碳只下降2~5个点。经制成后工艺处理,其机械冷强度,热稳定性都优于碳化煤球,其制作工艺出简单实用。

机械作为完成型煤制作的最后手段,其型煤机械的工艺合理性,产品质量的优劣性,生产的连续性,均是不可忽视的,在以往的型煤制作中,人们往往忽视型煤机械的重要性,普遍的认为:只要原煤与粘合剂符合要求就可以制作出合格的型煤产品,其实不然,型煤机械是一条完整的工艺设备,其中每一台设备都将是完成合格型煤产品的一环,合理的破碎粒度是才能保证型煤的机械强度,活化性能及造气所需的热稳定性合理的定量,才能保证原料煤与粘合剂的配比,以保证成型与脱模。多功能搅拌与强力揉捏是为保证粘合剂得以充分的渗透、包容、减少成型的弹性,增加成型塑性,均化是保证物料在成型时设有虚球,避免同球,

机械强度不一的装臵,正确的成型压力是成型机在制作型煤质量检验中重要的一个参数,从滚压成型的压力上来看,成型压力太小与太大都是不可取的,过小,球不成型,机械强度低;过大,在滚压过程中因反弹力作用,造成张嘴,两半等现象,同样达不到型煤要求的机械强度。作为成型机的主要部位,其辊皮的质量,耐用度是至关重要的,加上设计的合理性,其设计原理是否制作型煤的三大要素得以统一适配,是成型机的关键。

我公司按照制作型煤三大要素的要求,修改了型煤设备线的工艺,尺可能的做到:简易、实用、配套,从而拓宽了机械与原煤、粘合剂技术的统一,实效与发挥,其生产的型煤机械被中国质量技术监督协会评定为“国家权威监督质优达标著名品牌”(编号:中质检A0401371028),整条生产线流水作业,自动化程度高,广泛适用于化工、冶金、机械、建材、焦化等行业。通过与中国矿大煤科院及广大用户实践中,在粘合剂技术上也有了一家的突破,并免费提供给使用我公司设备的广大用户。

我公司作为生产型煤机械专业厂家,其产品已在云南、贵州、广西、湖南、湖北、安徽、山东、河南、山西、陕西、黑龙江等得到应用与认可,行业有化肥造气与工业燃气领域,其生产的型煤产品有的掺烧,有的全烧,从 1.6米—3.2米的煤气发生炉均有使用,应用厂家的生产成本有了显著的下降。

四、型煤燃烧

根据我公司与广大型煤应用厂家密切合作。人们虽然对型煤有了新的认识与接受,型煤的特性指标虽然不低于或接近于原块煤,但在燃烧工艺上还是有一家区别的,现提供几点有关型煤燃烧的要素,供今后应用型煤厂家作考。

1、选择正确的炉面温度及炉下温度

型煤入炉气化时,型煤在炉面炸裂,粉化要直接影响到气化炉的负荷和安全