型煤机械对粉煤热压成型基本原理

1.型煤机械对快速加热分析

    煤中有机质足高分子聚合物，加热到一定温度后就会发生热解。一般而言，加热温度开到3如一SDO,C时，即有气体和液体产生，同时形成胶质体，煤逐渐软化熔触。但随着加热温度的提高，热分解进一步加剧，软化了的煤便逐渐固化，这是煤在加热过程中发生的一般现象口煤是否其有粘结性要视加热过程中所形成的胶质体的数量和质量，而加热过程中所形成胶质体的数量和质量首先取决于煤种，其次取决于加热速度。

    按能否形成胶质体可将煤分为粘结性煤和非粘结性煤。根据形成的胶质体的多少，又可将粘结性煤分为强粘结性煤(胶质体很大厚度丫大于25nun).中等粘结性煤(Y为4一25mm〕及弱粘结性煤〔Y小于9mm)。

    实践证明，提高煤的加热速度，可以增加胶质体的数量，改善胶质体的质量，从而提高煤的粘结性。

    在慢速加热条件下(如l ^-3 )Clmin )由于受热时间长，胶质体一旦形成，随即就进一步分解，产生较多的气，所以在煤内不可能形成较多的胶质体。在这种情况下，煤的软化温度较高，固化滥度较低，塑性vx度区间也就较窄，可塑性小，胶质体的流动性也较差，所以慢速加热不可能改善粘结性能。

    在快速加热条件下，如在0.5一lmin内就达到煤的软化温度  (400)C左右)，由于受A时rill短，形成的胶m体还来不及进一步分解，就再欢结合，形成分子较大的胶质体。这样，就相对减少了气体的数量，增加了胶质体的数量，同时也改善了胶质体的质量，使煤的软化温度降低了固化温度提高，塑性温度区间也相应扩大，可塑性增大，脸质体的流动性大为提高。所以，快速加热可以改善煤的粘结性，而改善的程度取决于煤本身的性质、加热速度及最终a度。

    粉煤热压成型正是利用快速加热的原理来提高煤的粘结性，在煤的塑性温度区间内，借助于成型机施加外部压力，使软化了的煤粒相互粘结熔融在一起。一般说来，在中压下〔50MPa }即可获得强度较好的型煤。

    2.型煤机械对维温分解分析

    加热到塑性温度的煤粒，进一步热分解和热缩聚，使煤粒“软化”，并由于气体产物的生成，使煤粒膨胀。为了使热解的挥发产物进一步析出，以防止热压后型块膨或碳化处理时开应在塑性温度下隔热维温2一4rnin左右。

    由于型煤或型焦的结构与煤粒在成型时的软化程度、型煤的进一步膨胀有关，软化煤粒在成型时要继续析出气体，胶质体因透气性差而阻碍气体析出，故产生了膨胀压力。若该压力小于成型压力时型煤致密，强度好。否则型煤的密度会因其膨胀而降低。因此，型煤的密度不仅取决于所施外压，而且也取决于气体的析出速度和胶质体的透气性，而此因素是随煤料的性质和温度条件而异口对于胶质体多、热稳定性好及透气性不高的煤，其塑性温度应高些，维温时间应长些。对粘结性较差的煤，应防止因过度热解使胶质体中的液态产物过多分解而降低其粘结性，塑性温度就低些，维温时间也应短些。总之，塑性温度和维温时间的选择，既要使煤料很好地粘结，又不使型煤发生膨胀，也就是要由煤的粘结性和膨胀性袂定‘

    3.型煤机械对挤压成型分析 

    经过维温分解以后，处于胶质体状态的煤料中，除可熔物质外，还存在不可熔物质或情性粒子。为了使其均匀地分布于熔融物质中，煤料可以在挤压机中进一步受到粉碎、挤压和搅拌。以提高型煤结构的均匀性和强度:

    挤压后的煤料再进一步压制成型，使粒子间隙减少，降低其透气性，利于活性化学键的相Fl,作用，从而使型煤密度增加二实验表明，型煤的强度同成型压力呈曲线变化关系，压力增加时，型煤的密度显著提高，但压力增至某一数值后，压力的提高对型煤密度的影响不大，压力超过一定数值后，型煤的密度随压力的增加而降低，其主要原因在十:矩力过高了使煤粒子破碎，增加了新的界面，原有的胶质体便不足以浸润粒子表面或充填粒子间隙，故对粘结不利;另一方一面，由于压力提高，粒子间靠近，析出气体的自由空间过小，气休析出时阻力增加，从而引起型煤变形。当压力解除后，因型煤的透气性差，分解气体不能迅速析出而使型煤产生膨胀，从而破坏其致密性。因此了用粘结性好、胶质体透气性差的煤料进行热压成型时，成型压力应相对小些;粘结性非常高的煤，采取氧化破粘，配入适量无烟煤粉、焦粉或矿粉等惰性组分，提高胶质体的透气性，减少热压后型块的膨胀性对提高型煤或型焦的质量是有利的。

    4，型煤机械对后处理

    热压所得的型煤，最好在热压温度下，隔热和隔绝空气进行一定时间的热炯处理。其目的如下:

      ‘I)压型时有助于活性化学键的接触和反应，但压型作用的时间短，作用不完全，且焦油等挥发物也不能完全分解，因此这些挥发物分解时所产生的新t舌性键便不能充分发挥作用，如果此时型煤立即冷却，上述活性化学键便会因温度降低而失去相互作用的能力口

    (2)在热压型煤中，由于热分解和热缩聚的时间不足，尚有部分胶质体米转化为团相，热娴可延长液一固相转化的时间，同时因完全处于固态的具有相当大的导热系数的型煤在碳化处理时不易产生过大的收缩应力，从而可以减少其裂纹，提高其抗碎强度二

      C.3)在热压型煤中，由于不同组分具有不同的热膨胀性，若此时急骤冷却，就会使结构致密的型煤的表里温度梯度加大，型煤的尺寸愈大，表里温差就愈大，从而产生不同的收缩力，因而降低型煤的强度。

    热压型煤在经过热炯以后，属半焦结构，是良好的民用无烟燃料。如果要继续提高质量，则需进行碳化处PT得到型焦。

    概括说来，热压成型工艺就是快速加热、热压成型，即将具有一定粘结性的烟煤快速加热到塑性温度区间，并趁热施以压力使之成型。

    关于快速加热，目前工业上多采用气体热载体作加热介质和利用高温固体热载体(热半焦，矿粉、无烟粉煤等)两种办法。先将这些粉料加热至较高的温度，再与预热过的烟煤粉直接混匀，使烟煤达到快速加热的目的。

    热压成型工艺按加热的方式可分为气体热载体快速加热热压成型工艺和固体热载体快速加热热压成型工艺两大类。

    关于热压成型，目前工业r_多采用螺旋挤压机与对辊成型机联合使用，即热料先通过挤压机形成煤带，然后再进入对辊成型机压制成强度较好的型煤。更多请点击：http://www.yhyqj.com