CN106350142A - 一种提高型煤热稳定性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高型煤热稳定性的方法，属于洁净煤应用技术领域。利用焦煤或1/3焦煤与长焰煤、粘结剂按照一定配比混合后制成型煤，制成的型煤主要替代块煤用于固定床气化或块状燃料。通过加入一定比例的焦煤或1/3焦煤能大幅度提高气化型煤的热稳定性，又适当增加型煤的冷、热抗压强度，降低型煤气化过程中的破碎、粉化程度，同时解决低阶煤成型易破碎的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高型煤热稳定性的方法，属于洁净煤应用技术领域
背景技术
长焰煤一般用于动力煤或气化用煤原料，但长焰煤本身的抗碎裂性能较差，运输过程中会产生大量的粉煤，降低煤炭运销的经济性，并产生严重的污染环境问题。针对长焰煤粉煤开发适宜的型煤技术，将长焰煤粉煤制成具有一定粒度和形状的型煤，使其与块煤特性基本一致而替代块煤应用于固定床气化或块状燃料，可有效提高粉煤的利用价值，提高煤炭运销效益。然而，长焰煤属低变质程度烟煤，其在加工成型的过程中，会产生较大的膨胀弹性，使其成型性差，所制备的型煤结构松散易碎裂，强度较低、热稳定性差。而型煤的热稳定性是常压固定床气化炉维持正常气化的基础，也是提高煤气产率的前提。热稳定性差的型煤入炉气化时，易破碎、粉化，导致细煤粉未充分反应或根本没有反应即被气流带出产生飞灰，严重时还可能形成风洞，导致结渣，使整个气化过程不能正常进行，从而降低煤块的利用率。通过添加水玻璃、水泥或粘土类等无机物可提高型煤热稳定性和抗压强度，但其添加量一般较大，将会直接影响型煤的反应活性，使其急剧下降，不利于气化型煤在气化过程中的反应。因此，平衡型煤热稳定性及反应活性的关系，制取热稳定性高且反应活性高的型煤，仍是低变质程度烟煤成型领域所面临的关键难点，至今尚未得到较好的解决。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种提高型煤热稳定性的方法。
本发明的目的是为了提高长焰煤粉煤制成的气化型煤的热稳定性，增大反应活性，降低型煤在常压固定床气化炉气化过程中的破碎、粉化程度，同时解决低阶煤成型易破碎的问题。
一种提高型煤热稳定性的方法，含有以下步骤：
权利要求：
步骤1)、将焦煤或1/3焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为焦煤或1/3焦煤：小于1mm；长焰煤小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后焦煤或1/3焦煤、长焰煤与粘结剂按一定比例混合、加水、搅拌均匀。其中掺入焦煤或1/3焦煤比例为型煤干粉总重的2％-10％；长焰煤的粒度组成中<1mm长焰煤占总体长焰煤的55％-75％，其余为1mm～3mm的长焰煤；
步骤3)、将上述混合物以10MPa-50MPa的压力用成型机压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度50℃-80℃下0.5-1.5小时、过渡温度100℃-120℃下0.5-2小时、最终温度130℃-150℃下0.5-3小时。
本发明的优点是通过加入一定比例焦煤或1/3焦煤提高型煤的热稳定性，主要是利用型煤气化过程中，焦煤或1/3焦煤受热分解出的液相胶质体对煤粒的粘连，可以降低型煤气化过程中的破碎、粉化现象，提高粉煤利用率和附加值。通过分析大量的实验数据发现，当型煤粘结剂配方和加入量相同时，加入2％-10％的1/3焦煤后比原型煤的热稳定性提高3％-35％；加入焦煤后型煤的热稳定性大约能提高5％-30％。
附图说明
图1为本发明一种提高型煤热稳定性的方法的示意流程图。
具体实施方式
显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
实施例1：一种提高型煤热稳定性的方法，
步骤1)、将1/3焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为1/3焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后1/3焦煤、长焰煤和粘结剂按一定的比例混合、加水、搅拌均匀。其中1/3焦煤配比为6％，长焰煤(<1mm长焰煤占总体长焰煤的60％，其余为1mm～3mm的长焰煤)配比为86％，粘结剂(由2％淀粉和6％膨润土组成)配比为8％；
步骤3)、将上述混合物以30MPa的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度70℃下0.5小时、过渡温度100℃下1小时、最终温度130℃下1.5小时。
加入6％的1/3焦煤后，型煤的热稳定性为65.46％；相同条件下不加1/3焦煤，型煤的热稳定性为40.36％。加入6％的1/3焦煤后，其热稳定性提高了25.1％。
实施例2：一种提高型煤热稳定性的方法，
步骤1)、将1/3焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为1/3焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后1/3焦煤、长焰煤和粘结剂按一定的比例混合、加水、搅拌均匀。其中1/3焦煤配比为5％，长焰煤(<1mm长焰煤占总体长焰煤的65％，其余为1mm～3mm的长焰煤)配比为83％，粘结剂(由4％腐植酸钠、2％沥青和6％膨润土组成)配比为12％；
步骤3)、将上述混合物以25MPa的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度60℃下0.5小时、过渡温度110℃下1小时、最终温度140℃下1.5小时。
加入5％的1/3焦煤后，型煤的热稳定性为78.55％；相同条件下不加1/3焦煤，型煤的热稳定性为72.53％。加入5％的1/3焦煤后，其热稳定性提高了6.02％。实施例2中，上述两种型煤在1050℃条件下的CO2反应活性测试中，加入5％的1/3焦煤后，型煤对CO2反应活性为91.2％；相同条件下不加1/3焦煤，型煤对CO2反应活性为87.6％。
实施例3：一种提高型煤热稳定性的方法，
步骤1)、将1/3焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为1/3焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后1/3焦煤、长焰煤和粘结剂按一定的比例混合、加水、搅拌均匀。其中1/3焦煤配比为5％，长焰煤(<1mm长焰煤占总体长焰煤的65％，其余为1mm～3mm的长焰煤)配比为89％，粘结剂(由0.8％羧甲基淀粉、0.2％硼砂和5％膨润土组成)配比为6％；
步骤3)、将上述混合物以25MPa的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度60℃下0.5小时、过渡温度100℃下1小时、最终温度130℃下1.5小时。
加入5％的1/3焦煤后，型煤的热稳定性为67.8％；相同条件下不加1/3焦煤，型煤的热稳定性为45.3％。加入5％的1/3焦煤后，其热稳定性提高了22.5％。
实施例4：一种提高型煤热稳定性的方法
步骤1)、将焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后焦煤、长焰煤和粘结剂按一定的比例混合、加水、搅拌均匀。其中焦煤配比为6％，长焰煤(<1mm长焰煤占总体长焰煤的65％，其余为1mm～3mm的长焰煤)配比为82％，粘结剂(由4％腐植酸钠、2％沥青和6％膨润土组成)配比为12％；
步骤3)、将上述混合物以25MPa的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度60℃下0.5小时、过渡温度110℃下1小时、最终温度140℃下1.5小时。
加入6％的焦煤后，型煤的热稳定性为88.24％；相同条件下不加焦煤，型煤的热稳定性为72.53％。加入6％的焦煤后，其热稳定性提高了15.71％。
实施例5：一种提高型煤热稳定性的方法
步骤1)、将焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级，两者粒级范围分别为焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm；
步骤2)、上述经粉碎后焦煤、长焰煤和粘结剂按一定的比例混合、加水、搅拌均匀。其中焦煤配比为4％，长焰煤(<1mm长焰煤占总体长焰煤的60％，其余为1mm～3mm的长焰煤)配比为86％，粘结剂(由4％腐植酸钠和6％膨润土组成)配比为10％；
步骤3)、将上述混合物以35MPa的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥方案：起始温度60℃下0.5小时、过渡温度100℃下1.5小时、最终温度130℃下1小时。
加入4％的焦煤后，型煤的热稳定性为68.75％；相同条件下不加焦煤，型煤的热稳定性为48.35％。加入4％的焦煤后，其热稳定性提高了20.4％。
如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种提高型煤热稳定性的方法，其特征在于含有以下步骤：
步骤1)、将焦煤或1/3焦煤与长焰煤分别进行破碎、筛分、研磨，制备至相应粒度级；
步骤2)、上述经粉碎后焦煤或1/3焦煤、长焰煤与粘结剂按一定比例混合、加水、搅拌均匀；
步骤3)、将上述混合物以一定的压力在成型机中压制成型；
步骤4)、成型后的型煤采取分温区干燥。
2.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤1所述物料的粒级范围分别为焦煤或1/3焦煤：小于1mm；长焰煤：小于3mm。
3.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤2中掺入焦煤或1/3焦煤比例为型煤干粉总重的2％-10％。
4.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤2中长焰煤的粒度组成中<1mm长焰煤占总体长焰煤的55％-75％，其余为1mm～3mm的长焰煤。
5.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤2中提到的粘结剂是从淀粉、膨润土、腐植酸钠、沥青、羧甲基淀粉、硼砂等粘结剂中选取两种或三种粘结剂复合使用，其中各种粘结剂占型煤干粉总重的比例分别为：腐植酸钠2％-10％、淀粉2％-8％、膨润土2％-10％、沥青2％-6％、羧甲基淀粉0.2％-1％、硼砂0.1-1％。
6.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤3中成型压力为10MPa-50MPa。
7.根据权利要求1所描述的一种提高型煤热稳定性的方法，其特征是步骤4中采取分温区干燥方案：起始温度50℃-80℃下0.5-1.5小时、过渡温度100℃-120℃下0.5-2小时、最终温度130℃-150℃下0.5-3小时。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170125 |