型煤生產(chǎn)工藝流程？

【專家解說(shuō)】：粉煤通過(guò)粒度粘合，經(jīng)機(jī)械壓制成不同形狀的塊煤，稱為型煤。 在型煤制作的過(guò)程中，粉煤加入粘結(jié)劑經(jīng)機(jī)械壓制成型的過(guò)程看似簡(jiǎn)單，其實(shí)包含著幾大學(xué)科的內(nèi)容。型煤既能充分利用煤資源，為應(yīng)用企業(yè)節(jié)能降耗，但在實(shí)際應(yīng)用中卻有很多不盡人意的地方，這就是型煤的特性。 型煤的要素之一就是煤。因此，我們要生產(chǎn)適合不同燃燒用途的型煤，就必須了解煤化學(xué)，它直接關(guān)系到型煤產(chǎn)品的質(zhì)量。煤的工藝用途很廣，而不同的工藝用途對(duì)煤質(zhì)的要求則不同。如煉焦用煤必須是具有粘結(jié)性；氣化用煤（包括造氣型煤）則要求煤的化學(xué)反應(yīng)性良好，熱穩(wěn)定性要好；動(dòng)力用煤（含鍋爐型煤）除了活化性要好，還應(yīng)有較高的發(fā)熱量等等。因此，確定其工藝用途，制作適合自己用途的型煤，首先要對(duì)煤進(jìn)行工藝分析及測(cè)定。除了要做水份（W）、灰分（A）、揮發(fā)份（V）、固定碳（CGD）四項(xiàng)工業(yè)分析外，型煤的制作還要測(cè)定煤的灰熔點(diǎn)ST（T2），因?yàn)樗苯佑绊懙綄?lái)的燃燒工藝。關(guān)于煤灰熔融性（灰熔點(diǎn)）要注意的有兩點(diǎn)：第一，煤灰組成與熔點(diǎn)的關(guān)系。一般認(rèn)為氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂和鉀、鈉的氧化物的含量增多會(huì)導(dǎo)致熔點(diǎn)的降低，因此有的把這些物質(zhì)統(tǒng)稱為易熔氧化物或者叫做堿性組分含量百分?jǐn)?shù)（BC），但是某些組分的含量超過(guò)一定之后就會(huì)達(dá)到“飽和”，如在石灰碳化球中，當(dāng)加入CaO量達(dá)到一定數(shù)量后，灰中CaO 占主導(dǎo)地位，反而會(huì)使煤灰熔點(diǎn)升高。就一般而言可以認(rèn)為煤灰熔點(diǎn)受易熔成分較大，在灰熔點(diǎn)的測(cè)定方面，還要注意試驗(yàn)的氣氛條件及溫度特征的描述。第二，煤灰的結(jié)渣性。煤灰在氣化爐中的結(jié)渣傾向與煤中灰的熔融性有關(guān)，但在生產(chǎn)實(shí)踐中表明，灰熔點(diǎn)并不能完全反映煤在氣化爐內(nèi)結(jié)渣情況。因此，國(guó)內(nèi)有專門的“結(jié)渣性測(cè)定方式”，其要點(diǎn)是按不同的氣化強(qiáng)度，計(jì)算出相應(yīng)的鼓風(fēng)量，在這樣的鼓風(fēng)強(qiáng)度下經(jīng)專門的測(cè)定設(shè)備將煤燒成灰，考察各強(qiáng)度下燃燼灰渣的結(jié)渣情況，然后作曲線圖來(lái)區(qū)分該煤是否容易結(jié)渣，這一指標(biāo)在實(shí)踐中更能確切反應(yīng)煤在氣化燃燒中的結(jié)渣傾向。 影響到型煤質(zhì)量應(yīng)用的因素還有很多。如煤中的揮發(fā)份與水分。眾所周知，煤的水分是由外表的吸附游離水與存在煤礦物中的結(jié)晶水組成，在燃燒過(guò)程中，過(guò)高的揮發(fā)份與結(jié)晶水的急劇析出，則將導(dǎo)致破壞型煤的熱穩(wěn)定性與熱強(qiáng)度，造成型煤在爐中的塌陷與粉化。 因?yàn)樾兔菏怯梅勖褐谱鞯模虼嗽谥谱鬟^(guò)程中，需添加粘結(jié)劑與其它添加劑，以保證型煤的冷強(qiáng)度與熱穩(wěn)定性、熱強(qiáng)度與活化性。而能使煤粒之間互相粘聯(lián)的介質(zhì)必定對(duì)煤粒表面有一定的浸潤(rùn)性。型煤粘結(jié)劑要對(duì)煤粒產(chǎn)生粘合力作用，首先必須將煤粒進(jìn)行很好的濕潤(rùn)，讓粘質(zhì)分子和煤分子真正接觸，并為機(jī)械結(jié)合和物理化學(xué)結(jié)合創(chuàng)造條件，這就涉及到熱力學(xué)問(wèn)題和表面化學(xué)問(wèn)題，涉及到熱力學(xué)的有原煤的烘干與型煤產(chǎn)品的后期脫水。 表面化學(xué)原理認(rèn)為：表面張力小的物質(zhì)能良好地濕潤(rùn)表面張力大的物質(zhì)，所以我們可以在型煤粘結(jié)劑中加入適量表面活性劑以降低型煤粘結(jié)劑的表面張力，以提高對(duì)煤粒的濕潤(rùn)能力，為更好地形成機(jī)械結(jié)合和物理化學(xué)結(jié)合創(chuàng)造條件，對(duì)于那些疏水性粘結(jié)劑（表面張力大），可采取把煤粒干燥，使煤粒的表面張力增大，使其兩者更好地接觸，根據(jù)傳質(zhì)理論，溫度及外界壓力能促使粘結(jié)分子的移動(dòng)、擴(kuò)散與滲透，因此，我們?cè)谶x擇粘結(jié)劑制作時(shí)，要考慮到溫度問(wèn)題。粘結(jié)劑與被結(jié)合物之間的結(jié)合力是機(jī)械壓力和物理化學(xué)結(jié)合的綜合結(jié)果，它們對(duì)總粘結(jié)度的貢獻(xiàn)與被粘材料表面狀態(tài)有關(guān)。對(duì)煤粒這種非極性多孔材料機(jī)械結(jié)合力起決定作用，因此，型煤機(jī)械的工藝配置、性能，對(duì)型煤的良好制作也是不可忽視的。而合理的工藝，完整的設(shè)備配置更能有效地把煤與粘結(jié)劑的結(jié)合充分地發(fā)揮到最好，從而制作出符合不同用途的合格型煤。 下面是制作型煤常出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題。 1、型煤的冷強(qiáng)度低 型煤的冷強(qiáng)度低是由以下幾方面造成的。①原料煤中的水份過(guò)高，導(dǎo)致粘結(jié)劑無(wú)法按量加入，一般型煤在成型過(guò)程中物料的含水量（原煤水份5—6%，加入粘結(jié)劑含水量4—7%）在11—13%之間最好；②粘結(jié)劑的粘結(jié)力不夠；③機(jī)械配置與壓力不好，造成無(wú)法將煤與粘結(jié)劑的結(jié)合力正常發(fā)揮。 2、型煤的熱強(qiáng)度不好與結(jié)渣性 型煤的熱強(qiáng)度與煤的巖相灰分及組成有關(guān)。它要求煤的灰份不要高，但對(duì)灰熔點(diǎn)則不能太低，這就是我們?cè)谧鲂兔簳r(shí)所選擇原料煤中的灰份要低，以便在型煤制作過(guò)程中，為了提高型煤的熱強(qiáng)度而需添加一定量的澎潤(rùn)土或高嶺土以提高灰熔點(diǎn)，起到在一定溫度下型煤不被熔化的骨架作用。型煤的結(jié)渣性與原料煤中的灰分組成跟灰中的易熔成份總量有很大關(guān)系，型煤在爐中的結(jié)渣傾向除了與操作條件、煤的熔點(diǎn)有關(guān)外，還與煤中的灰分含量有較大關(guān)系。型煤中礦物含量及組成，型煤的煤灰熔融溫度與粘度是型煤結(jié)渣性的主要影響因素，而粘結(jié)劑的加入勢(shì)必會(huì)改變這四個(gè)因素，從而影響型煤的結(jié)渣性。因此，粘結(jié)劑的性質(zhì)對(duì)型煤的結(jié)渣性亦有關(guān)系。 3、型煤的熱穩(wěn)定性不好 型煤的熱穩(wěn)定性是指煤在高溫燃燒和氣化過(guò)程中保持原來(lái)塊狀而不碎裂成小塊性質(zhì)。造成煤熱穩(wěn)定性不好的因素有很多，煤的熱穩(wěn)定性好壞直接關(guān)系到固定床氣化燃燒能否正常及帶出的粉塵數(shù)量。對(duì)無(wú)煙煤來(lái)說(shuō)熱穩(wěn)定性不好主要是內(nèi)含結(jié)晶水的作用。而對(duì)煙煤與褐煤來(lái)說(shuō)主要是揮發(fā)分的數(shù)量和膠質(zhì)體質(zhì)與量的關(guān)系。過(guò)高的揮發(fā)分與結(jié)晶水在爐內(nèi)一定溫度下的急劇析出，造成型煤爆裂，而型煤的烘干過(guò)程實(shí)際上是一種低溫干燥的過(guò)程，能析出一部分揮發(fā)分和結(jié)晶水，煤表面吸附的游離水分，一般在稍高于100℃，經(jīng)過(guò)足夠的時(shí)間即可析出，而存于煤礦物中的結(jié)晶水，通常要在200℃以上才能析出。 4、型煤的反應(yīng)活性 型煤的反應(yīng)活性是指在一定的高溫條件下，型煤與CO2水蒸氣或O2相互作用的反應(yīng)能力，是一項(xiàng)很重要的燃燒和氣化特征指標(biāo)，煤的反應(yīng)活性與煤的變質(zhì)程度、孔隙率、無(wú)機(jī)成分及煤巖相特性有關(guān)。一般變質(zhì)程度越深，煤的反應(yīng)活性越低，孔隙結(jié)構(gòu)越發(fā)達(dá)反應(yīng)活性越高，而型煤可以通過(guò)配煤來(lái)改善它的反應(yīng)活化性，通過(guò)破碎的粒度組成與合適的成型壓力，來(lái)提高孔隙結(jié)構(gòu)與孔隙率，這里要注意的是：過(guò)高的成型壓力雖然提高了冷強(qiáng)度，但過(guò)細(xì)的破碎粒度則導(dǎo)致型煤的過(guò)密，影響型煤的孔隙率，造成反應(yīng)活性差。 造成型煤難以正常使用的還有燃燒工藝，應(yīng)根據(jù)自己制作的型煤特點(diǎn)，適當(dāng)?shù)馗脑鞝t具和燃燒工藝。爐具的型號(hào)與性能、及型煤的粒度、煤的性質(zhì)亦有關(guān)系，我們只能從型煤利用的過(guò)程中，不斷的摸索，不斷的掌握，才能真正地用好型煤，節(jié)能降耗，獲取最大的利潤(rùn)空間。