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型煤壓球機成型技術從成型原理上來說一般可分為粘結劑成型和無粘結劑成型兩大類。今天所說的重點是型煤壓球機無粘合劑成型工藝，無粘結劑成型是指原料煤破碎后,不加粘結劑直接在型煤壓球機高壓下成型。這種成型方法,實際是靠煤炭本身的性質和其所具有的粘結劑成分如瀝青質、腐酸質、膠體物質或粘土等,在壓力下成型。使用這種成型方法的大多是褐煤及煙煤,但也有其他煤種采用這種成型方法。
一、煤炭的無粘結劑成型原理:
對于無粘結劑成型的原理,有很多研究者做了大量的工作,提出了各種假說來解釋其成型機理,有代表性的包括瀝青質、毛細管、分子粘合、腐殖質和膠體等:
1、瀝青:瀝青假說是早期的假說。煤中瀝青質是煤粒問粘結成型的主要物質。瀝青的軟化點為70℃一80℃,在加壓成型過程中,由少煤粒間相對位移,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。
2、腐植酸: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。
3、毛細孔:褐煤中有大量含水的毛細孔。成型時毛細孔彼壓潰,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,墾現出相互作用的分子間力,加強了煤粒的接觸而成型。
4、膠體: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1pm一IOnm。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。
5、分子粘合: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一面解釋了成型過程中的一些現象,都不能圓滿的解釋煤料成型時的全部問題。其實煤的無粘結劑成型是一個與成型原煤的物理化學性質相聯系的復雜過程。影響成型過程的大量因素難以一個一個的分析清楚,這就難以建立一個公認的成型理論。一般來說,成型決定于松散的粒狀煤料在外壓作用下的密集能力,決定于在煤料足夠接近時密實成型能力。
成型型煤料的密集是與克服和改變煤料顆粒內部和顆粒之間的內聚力相聯系的,所以煤料的密集過程決定于煤粒的硬度、塑性、彈性和脆性,也決定于這些煤粒被水潤濕的性能、吸附水的能力和粗糙程度等。在壓力下成型時,煤料內會發生不一可逆的或永久的變形,和一可逆的或彈性變形。不可逆變形包括脆性變形和
塑性變形,脆性變形使煤粒破壞,而塑性變形使在結構不破壞的情況下使煤料密集。煤料的成型性能是取決于其塑性變形、脆性變形和彈性變形的比例。成型壓力的大小、服力的作用時間和速度,會影響煤料的塑性變形、彈性變形和脆性變形之間的比例〔成型壓力越大,塑性變形的程度越大。但是在高壓下扭、力作用的速度越大,則煤料的脆性變形和彈性變形比例越大。因而在采用較高的成型壓力時,必須延長壓力的作用時間,使大部分的彈性變形轉變為塑性變形,從而提高型煤的質量。型煤的機械強度就是由分子的凝聚力、毛細管凝聚力以及由摩擦引起的聚集力同時作用的緯果。因此,無粘結劑成型除于它本身的粘結性物質有關外,還與煤料的表面物理化學性質(硬度、脆性、塑性、彈性、被水潤濕性、吸附水的能力和粗糙程度)及成型條件(成型壓力、壓力作用的時間和速度、成型水分、成型溫度、煤料粒度、型煤性狀和大小)有關。
二、煤炭無粘結劑成型基本工序:
無粘結劑成型的工藝流程如圖：
工藝流程簡述如下:
1、備煤:備煤工序的目的濕生產所需粒徑范圍內的粉煤。原料煤用膠帶輸送機送入錘式破碎機,破碎后用振動篩篩分。
2、干燥:煤的干燥除去煤中水分時,應該使其保持一定的剩余水分。因為水分過低的原料煤成型時,煤料間得不到足夠的潤滑以至內摩擦力增加,即煤粒在移功和壓實過程中互相滑動或滾動時的阻力增加,需要更大的成型壓力才能將煤料服的致密,有時也難免因為煤粒不滑動而產生架橋現象影響型煤質量;而煤種的剩余水分過大則會使煤粒之間有一層較厚的水膜,不能使煤粒壓的很緊,使平燥后產生收縮和裂縫,影響型煤的強度。型煤成型剩余水分一般選取6%一10%。型煤干燥的一般采用滾筒型管式蒸汽干燥機或盤式蒸汽干燥機,以蒸汽為熱源進行間接加熱干燥,而干燥方面有一個顯著的進展式研制出了設有細干燥管的管式于燥器,在細干燥管內每小時的蒸發速率可以顯著提高。
3、三千煤的處理:現代的成型技術中,煤是在潮濕狀況下被粉碎的,所以干煤處理的要點是煤干燥和自然冷卻。
4、壓制成型:無粘結劑的型煤成型一般采用型煤壓球機。
以上對型煤壓球機這種無粘結劑壓制成型的各個工藝方面都進行了詳細說明，為大家提供參考。
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