型煤設備操作方法

1在安裝前必須清點零件的數量。檢查與清除各個零件加工表面與螺紋在裝卸搬運中所造成的損傷，并除掉在包裝時涂在加工表面上的保護涂料以及在搬運中落上的塵土及臟物等。

2安裝時要在固定接觸表面上涂以干油，在活動表面涂以稀油。

3型煤設備必須安裝在穩(wěn)固的鋼筋混凝土基礎上，基礎的深度用戶可根據當地的地質條件決定。

4為了避免破碎后的礦石堆積，基礎下部必須有足夠的空間，安裝運輸設備。

5為了基礎不受損壞，在基礎上部必須覆蓋護板，該件由用戶自備。

瀝青假說.

瀝青假說是早期的假說.瀝青假說認為，煤中瀝青質是煤粒間粘結成型的主要物質.瀝青的軟化點為70℃~80℃.在加壓成型過程中，由于煤粒間相對位移，彼此相互推擠、摩擦產生的熱 量，使 瀝青質軟化成為具有粘結性的塑性物質，將煤粒粘結在一起成為型煤.

腐植酸假說.

褐煤中含有游離腐植酸，游離腐植酸是一種膠體，具有強極性.在成型過程中，外力作用使煤粒間緊密接觸.具有強極性的腐植酸分子，使煤粒間相結合的分子間力得以加強而成型.

毛細孔假說.

毛細孔假說認為，褐煤中有大量含水的毛細孔.成型時毛細孔被壓潰，其中的水被擠出，覆蓋于煤粒表面形成水膜，進而充填煤粒間的空隙，呈現出相互作用的分子間力，加強了煤粒的接觸而成型.

膠體假說.

膠體假說認為，褐煤由固相和液相兩部分物質組成，固相物質是由許多極小的膠質腐植酸顆粒構成，其粒度為1μm一10nm.在成型過程中使膠粒密集而產生聚集力，形成具有一定強度的型煤.

分子粘合假說.

分子粘合假說由那烏莫維奇提出.認為粒子間的結合是在壓力作用下，由于粒子間接觸緊密而出現分子粘合的結果.

上述假說都只從某一個方面解釋了成型過程中的一些現象，還有待進一步探討.

其他煤種無粘結劑成型機理

無煙煤成型試驗研究結果，分析了工業(yè)型煤無粘結劑成型的濕態(tài)粘結機理與干態(tài)粘結機理.

型煤的濕態(tài)粘結機理.

碎散性煤料在濕態(tài)下被壓制成型的主要原因，是煤粒間存在著一定的粘結性.煤在破碎加工過程中，其中一些橋鍵或晶格斷裂，形成一些不飽和鍵，使煤粒表面產生微弱的負電荷，極性的水分子被煤粒吸附形成水化膜，煤粒通過粘結性的水化膜連接而成型.

型煤的干態(tài)粘結機理.

在型煤干燥過程中，隨著型煤的水化膜逐漸變薄，液膜水的表面張力增大，煤粒受力彼此靠的更近，煤分子間的范德華力增大.直至液膜的水蒸干，煤分子間的范德華力達到最大.此外，干煤粒間摩擦阻力大，煤粒彼此鑲嵌產生較大的機械嚙合力.因此，干態(tài)型煤主要靠煤分子間的范德華力和煤粒間的機械嚙合力使煤粒緊密粘結而成型，

筆者研究了弱粘結煤、肥煤、焦煤、無煙煤等不同煤種的無粘結劑成型.發(fā)現焦煤成型性能最好，其型煤表面致密、光潔，抗壓強度高，防水性能好;而無煙煤成型性能最差，其型煤質量低，抗壓強度小.這是由于焦煤的顯微硬度小，無煙煤顯微硬度大.軟質煤在成型過程中易被壓碎，產生更細的煤粉填充到煤粒間隙中，達到最緊密堆積，使型煤致密光潔，抗壓強度高.

粉煤有粘結劑成型機理

粉煤有粘結劑成型，是指粉煤與外加粘結劑充分混合均勻后，在一定的壓力下壓制成型煤的過程.有粘結劑成型的煤種為年老褐煤、煙煤、無煙煤等;粘結劑為煤焦油、焦油瀝青、石油瀝青(又稱石油殘渣)或水溶性粘結劑.成型煤料為-3mm(占95%以上)的粉煤，具有類似砂土的碎散性.從熱力學觀點出發(fā)，粉煤成型過程是體系的熵減小的非自發(fā)過程.欲使粉煤成為具有一定強度的型煤，外力做功和粘結劑是重要的基礎條件.粘結劑的選擇關系到型煤的質量和成本，也是型煤產業(yè)化的制約因素.因此，研究粉煤成型機理，關鍵是探討煤與粘結劑間的相互作用，即作用力的類型、大小及其影響因素.搞清粉煤成型機理將為開發(fā)型煤粘結劑、實現型煤工業(yè)化，乃至粉料成型相關領域(包括冶金、化工、建材、醫(yī)藥等)提供理論依據.粉煤有粘結劑成型機理研究的文獻報道甚少，相關領域如礦粉團球、壓塊等粉料成型機理研究也不多.

浸(潤)濕與橋接

煤粒與粘結劑間的浸濕和粘合直接影響型煤質量.以煤和焦油瀝青成型為例，除煤的含水量要影響煤粒與焦油瀝青的浸濕與粘合外，瀝青的粘度和組成也會影響成型過程.瀝青的粘度決定型煤的冷態(tài)抗壓強度;瀝青中含成焦組分的多少決定型煤的熱穩(wěn)定性.當瀝青與低揮發(fā)分煤成型時，成焦組分在型煤結構中形成瀝青焦骨架，使型煤具有好的熱穩(wěn)定性.為了使瀝青類粘結劑獲得最合適的粘度，前蘇聯(lián)學者研究了瀝青的重要性質.研究發(fā)現，瀝青粘度發(fā)生顯著變化的兩個階段，一個是從固態(tài)向塑性狀態(tài)的轉變階段;另一個是從液態(tài)向高流動狀態(tài)的轉變階段.瀝青在室溫下呈固態(tài)，只有在溫度高于其軟化點20℃~25℃下，才能與煤?；旌暇鶆虿⒊浞纸?前蘇聯(lián)學者采用了一種特殊的料粒拋光技術，通過顯微鏡觀察研究了煤與瀝青粘合劑的混合料.結果表明，在成型過程中瀝青粘結劑只能部分地將煤粒浸(潤)濕.進入成型機的物料內，大部分煤粒通過"粘結劑橋"連接而成型.

研究結果表明，成型前的粘結劑應呈塑性狀態(tài)并具有良好的擴展性，成型后型煤內粘結劑要盡快固化，形成能承受機械力作用的骨架結構，以使型煤具有足夠的強度.型塊強度是顆粒和固化粘結劑構成的類似混凝土結構的總體強度的體現.若成型物料的結構強度低于由粘結劑固化形成66骨架強度，則提高成型物料的粉碎細度，以增加顆粒總表面積，型塊強度取決于物料的結構強度.

機械結合力與物理化學結合力

褐煤成型主要工藝條件的研究結果，認為煤粒和粘結劑之間的作用過程十分復雜，包括潤濕、傳質、結合等過程.粘結劑與被粘結物之間的結合力，是機械結合力與物理化學結合力的綜合結果.對于煤這種非極性多孔物料，機械結合力起決定性作用.型煤強度是粘結劑滲入煤粒間隙中，脫水、固化產生機械鍵合的結果.粘結劑脫水、硬化、固結過程中，型煤隨水分蒸發(fā)而收縮，顆粒間距離減小，碎散阻力增大，型煤強度增加.

最小接觸角及最大粘結功

型煤抗壓強度定量表征煤與粘結劑間作用力的大小，即煤與粘結劑間的潤濕程度.理論分析認為粘結劑與煤粒間產生粘結的前提條件，是粘結劑潤濕煤粒表面.其潤濕程度可用接觸角、粘結功表示.即接觸角越小，粘結功越大，潤濕程度越大.利用CD-A型協(xié)和接觸角儀、CBVD型協(xié)和表面張力儀，分別測量了在型煤與粘結劑間的接觸角及液態(tài)粘結劑的表面張力.隨著煤表面疏水基團的< 增加，煤與水的接觸角變大，煤被水潤濕程度變小，型煤抗壓強度小，即煤與粘結劑間的作用力小.

諶倫建，通過掃描電鏡對工業(yè)型煤微觀結構進行了研究，發(fā)現在煤粒表面及孔隙中均有粘結劑水化形成的凝膠體和各種形態(tài)的結晶體.這些凝膠體和晶體將煤粒包圍起來，并相互連接形成晶體網絡，從而將煤粒牢固粘結在一起成為型煤.型煤中凝膠體越多，棒狀、柱狀及針狀晶體越發(fā)育，分布越均勻，則型煤強度越高.

有粘結劑礦粉低溫固結機理研究

有粘結劑鐵精礦低溫固結機理，認為低溫固結是粘結劑與造塊物料間粘附力和內聚力共同作用的結果.粘附力是指粘結劑與造塊物料之間的作用力;內聚力是指粘結劑或造塊物料本身分子間吸引力.當有粘結劑存在時，粘結劑對顆粒表面的潤濕作用，使物料顆粒由固-固接觸變?yōu)橐?固接觸.因此，低溫固結實質是固-液界面現象.粘附力的大小受物料顆粒的表面形狀、粗糙度、潤濕性、粒度等因素影響.固結團塊強度既與分子間作用力(即范德華引力)、顆粒表面凹凸不平而產生的機械聯(lián)接力有關，也與靜電引力、化學鍵力有關.

從表面潤濕熱、表面電性及紅外光譜測試人手，對粘結劑與鐵礦粉表面作用機理及生球強度的機理作了大量研究.從理論上導出了生球強度界面能綜合模型;提出了含粘結劑的磁鐵礦粉生球的強度取決于顆粒間的化學作用能、粘滯作用能、毛細引力能、范德華引力能、靜電作用能和磁引力能，主要由化學作用能、粘滯作用能、毛細引力能所決定的新觀點，豐富和發(fā)展了生球強度理論.

型煤生產設備的配置，只需選擇早已定型10萬t，對于10萬t以上的大型廠，建議采用多線并聯(lián)交替維修的方式進行生產為好，因為這樣既可保障工廠生產的連續(xù)性，又可使現有機電設備滿足型煤生產線能力的要求。設備選型過程中尋找質量可靠的廠家尤為重要，例如鄭州大城重工有限公司等專業(yè)廠家。

在型煤生產過程中，設備上與粉煤物料接觸的零部件要盡量避免滑動摩擦，以此來減少設備磨損，提高設備壽命。在型煤設備的選擇上要重點考慮這一問題。對于那些絕對不可避免的滑動摩擦，其易損件必須能夠易于更換，最大限度地減少設備的停機時間。

型煤生產與應用發(fā)展還存在著較多的問題，需要正確認識，分析對待， 不能理想化。型煤性能雖好，但不能與塊煤相比，二倍于原煤的價格是型煤推廣的一大障礙。沒有一種粘結劑是萬能的，能同時滿足型煤生產廠與用戶雙方的要求。因此:

(1)型煤用料鼓勵采用大量積壓的無煙粉煤、貧煤、半焦粉等非煉焦煤，降低型煤生產成本。

(2)鼓勵就地成型，降低型煤生產的成本和性能要求(如耐水性)，特別是采用粘土類無機粘結劑生產型煤，更應就地成型，減少無用灰分的運輸。

(3)進一步完善型煤生產工藝，特別是生產大塊型煤成型機的研制，烘干爐結構的改進，粘結劑的定量，攪拌捏合的均勻性的改善等。

(4)積極研制型煤燃燒器，完善型煤應用。

(5)國外的型煤灰分很低，約5%~8%，發(fā)熱量一般是30 000kJ/kg，我們應向國際要求看齊，采用具有粘結性的碳質原料做粘結組分，如焦油瀝青類、糖漿類、聚乙烯醇類、淀粉類生產型煤，改善型煤的性能，提高型煤的熱值。此外，還可對原煤通過洗選，以降低煤的灰分，提高型煤的固定碳含量。

(6)型煤產品是一種環(huán)保產品，生產廠家利潤很小，用戶成本高，政府要在政策上繼續(xù)給予支持。

(7)型焦是滿足造氣要求的理想原料，以瀝青為粘結劑經冷壓成型后的型煤經進一步氧化、炭化處理生產型焦，或以無煙粉煤、半焦粉和部分粘結性煤熱壓成型后經熱處理，炭化處理生產型焦，可提高型煤質量和利用范圍，擴大煉焦原料，是型煤發(fā)展的趨勢。

型煤設備型號及參數(產能以造氣型煤為準，單球重50克)