鐵法褐煤的成型特性及對輥壓制工藝優(yōu)化.pdf

1、褐煤資源儲量非常豐富，在能源供應(yīng)中起著至關(guān)重要的作用。褐煤的高水分、易風(fēng)化等特點(diǎn)決定了褐煤必須要進(jìn)行提質(zhì)處理，然而，在褐煤的提質(zhì)增效過程中，總是伴隨著壓制成型率不高、型煤強(qiáng)度不理想與施加高壓力、增添粘結(jié)劑等多對矛盾沖突。與之相對應(yīng)，從不同角度，采用不同方法進(jìn)一步開展褐煤成型特性及對輥壓制工藝的研究也就成為人們不斷關(guān)注的一類重要課題。
　　本文以鐵法褐煤為研究對象，選用腐植酸鈉作為粘結(jié)劑將褐煤壓制成型，從微觀結(jié)構(gòu)、粒度分布和強(qiáng)度等角

2、度探討了褐煤的成型特性。論文設(shè)計(jì)了一套壓制成型模具和測試裝置，進(jìn)行了成型壓力、粒徑配比和粘結(jié)劑添加量等物料參數(shù)對褐煤壓制成型影響規(guī)律的試驗(yàn)研究。繼而，以試驗(yàn)獲得的優(yōu)化參數(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用顆粒分析軟件 EDEM進(jìn)行壓球機(jī)對輥的壓制仿真，建立起基于顆粒粘結(jié)模型的壓輥直徑、壓輥轉(zhuǎn)速和喂料量之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了三個(gè)參數(shù)的合理組合。最后，借助電子掃描顯微鏡觀測分析褐煤成型前后的顆粒形貌和組織結(jié)構(gòu)，探討了粘結(jié)劑、粒度和成型壓力對型煤強(qiáng)度的影響，并給出了相

3、應(yīng)的解釋。
　　研究結(jié)果表明：（1）粘結(jié)劑是影響褐煤成型的關(guān)鍵因素，粘結(jié)劑的添加量不能太少也不能太多。太少的粘結(jié)劑不足以使褐煤成型，粘結(jié)劑的添加量過多則會增加成型成本，粘結(jié)劑添加量適宜的情況下，水化后的粘結(jié)劑會均勻分布在煤粒表面、煤粒與煤粒之間以及滲入到煤的孔隙當(dāng)中，干燥固結(jié)后形成片狀晶體，相互交織形成網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)了煤粒與煤粒之間的相互作用力，成型后的褐煤強(qiáng)度較高；壓力是褐煤能夠被壓制成型的前提，但并不是壓力越高越好。褐煤煤化程度低

4、，顯微硬度較小，在較高的壓力作用下容易被壓碎，從而影響型煤的強(qiáng)度；粒度分布較寬的褐煤樣壓制成型煤的強(qiáng)度普遍比單粒級情況的褐煤樣制得的型煤強(qiáng)度要好。適宜的粒度分布條件下，大粒徑的顆粒充當(dāng)了型煤中的骨架，小粒徑的顆粒團(tuán)聚成體，填充到大粒徑顆粒的空隙之中，在粘結(jié)劑的作用下，大小顆粒被牢牢粘在一起，互相嵌合形成塊狀，因而型煤強(qiáng)度較好。（2）通過對粒徑配比、成型壓力和粘結(jié)劑的添加量三因素正交試驗(yàn)可知，粒徑配比是影響褐煤成型的最主要因素，成型壓力和