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褐煤压球机怎样加强成球硬度

发布日期:2017-04-12 11:26:59 评论:0  |  |

褐煤压球机怎样加强成球硬度。为了方便分析颗粒强度,假设组成颗粒的粉末为服从统计规律的单一尺寸的小球;相邻小球之间有一个粘结点,这些粘结点在颗粒内部服从统计分布规律;用颗粒的平均强度代替颗粒的平均抗拉强度。由统计几何学分析,平均颗粒抗拉强度可以按照式为不同类型粘结,按照3种类型对粘结点进行强度分析。

 

褐煤压球机
1)无桥粘结。无桥粘结粘结点的强度主要是小球间的范德华力。经过试验,间距为a的小球粘结点强度可按式褐煤成型时,颗粒直径小于3mm,假定褐煤颗粒平均直径为1mm,孔隙率为0.35%,平均间距为1μm,代入式计算,颗粒的平均拉伸强度为6.8Pa,作用力很微弱。显然,靠范德华力成型是十分困难的。
2)液桥粘结。液桥粘结时,粘结点的强度为液体的表面张力,为液体环半角,经过试验对式修正,将函数改为,并验证该函数值约等于2,求出液桥粘结颗粒的强度计算公式由褐煤颗粒直径1mm,孔隙率为0.35%,水的表面张力为72×10-3N/m进行计算,可得颗粒的平均拉伸强度为236Pa。因此水液桥粘结时,比较接近造粒要求。
3)固桥粘结。对于固桥粘结或高粘结度液体粘结,其平均抗拉强度较高,颗粒强度为为粘结材料的表面张力,对于固桥粘结,由于粘结材料与密度千差万别,其粘结力也有很大差别,但远大于其他形式的粘结力。综上所述,在褐煤成型过程中,液桥粘结和固桥粘结起主要作用,而无桥粘结作用同样存在,但由于其作用有限,不能单独使褐煤成型,只能起辅助作用。
3褐煤无粘结剂成型的粉体成型分析褐煤成型过程中,不同阶段,其主要作用力也不尽相同。液体架桥产生的结合力主要影响颗粒的压制成型阶段,决定了压制后未干燥型煤的强度;而固桥结合力则决定了干燥后颗粒的强度。褐煤的混合阶段,颗粒间主要作用力是内摩擦力和液桥粘结力。为了将褐煤混合均匀,需要不停搅拌,这时主要阻力就是内摩擦力和液桥粘结力。希望搅拌过程中阻力尽量小,就要尽量减小这2种作用力。褐煤压制阶段,主要作用力为颗粒间的内摩擦力和颗粒与压制容器壁间的摩擦力。内摩擦力和颗粒与器壁间的摩擦力在压制过程中是阻力,影响成型褐煤密度的均匀性,进而影响成型褐煤的强度,因此需要降低其作用。压制结束后,颗粒间的液桥粘结力是褐煤成型的主要作用力,其大小与压制好型煤的生坯强度息息相关,为方便后续加工,需根据实际需要,确定一个合理数值。压制的褐煤型煤生坯经过干燥、固结,其内部溶液液体蒸发,溶质析出;或颗粒间的粘结剂干燥固化;或熔融液体冷却为固态,形成了固桥。固桥粘结力的强度决定了最终成型褐煤的强度,因此褐煤型煤最终产品的强度取决于颗粒间形成的固桥粘结力。液桥粘结力分为2种:一种是可流动液体产生的界面张力和毛细管力,另一种是不可流动液体产生的粘结力。以可流动液体架桥进行成型时,液体的表面张力和毛细管力决定了粒子间的结合力,因此对成型产生较大影响的是液体的加入量。液体的加入量用饱和度S表示,即颗粒间空隙中,液体架桥剂所占体积(VL)占总体积(VT)的百分比,S=VL/VT。不可流动的液体包括吸附颗粒表面的少量液体层和高粘度液体。吸附在颗粒表面的少量液体层能拉近颗粒间距离,扩大颗粒间接触面积和降低颗粒表面的粗糙度,增大颗粒间的引力;高粘度液体有很小的表面张力,易于在颗粒表面扩散,其较强的结合力依赖于其本身的粘附性。沥青或其他高分子有机溶液等高粘度的结合介质,能够在一定条件下形成均匀的、类似固体的薄膜层促进细颗粒结合,这种结合类似于固桥的连接。
固桥的产生原因有以下方面:①颗粒间液桥中的液体挥发或蒸发后,剩下的固体部分起到了连接颗粒的固桥作用;②加热后的熔融物质冷却后固结,形成连接颗粒的固桥;③烧结和化学反应产生的固桥。所以,同为液桥粘结力和固桥粘结力,其产生的原因可能不同。褐煤是一种组分、结构非常复杂和极不均一的混合物,其中包括有机、无机物和几十种复杂的煤岩显微组分。不同产地的褐煤,由于其不同的成煤原始物料和煤化度,其成分和物化性质有很大差别。这种性质决定了在其成型过程中,不可能是一种成分或性质决定其成型特性,而是多种不同成分或性质的综合表现。在不同的成型条件下,不同成分或性质起主要作用。刘志群和田忠坤进行了褐煤热压试验,结果表明煤种对型煤强度影响很大,不同煤种的最佳成型温度也不同。试验中,霍林河矿褐煤的焦油含量高,较易成型,且强度较为理想。而伊敏河褐煤属于大纤维组织和弱分层,对其进行防氧化处理后,型煤的抗压强度明显提高。因此,当
最佳成型温度在120℃以下时,褐煤中软化点较低的沥青及腐殖酸起主要作用。当温度继续升高,褐煤发生热解反应,焦油开始作为粘结剂起主导作用。,发现成型性能较好的大坝、两矿煤样灰分中SiO2,Al2O3含量较高。而SiO2,Al2O3含量较少的可保、先锋两矿的褐煤成型性较差。褐煤抽出腐殖酸后进行成型试验,这时褐煤的成型性不确定。这说明褐煤成型过程中,起粘结作用的可能不止一种物质。通过以上分析可知,褐煤成型过程中,由于成分的多样性和复杂性,液桥粘结力和固桥粘结力的成因也较为复杂,可能某种单一成分形成,也可能是多种成分共同作用形成,或者是以某种成分为主,多种成分为辅形成的。但是无论哪种情况,其表现形式都是在某个确定的外部条件下,褐煤中的某种或某几种物质发挥作用,形成了颗粒间的固桥粘结。这时,褐煤型煤的强度就决定于一种或几种物质形成的固桥粘结力的大小和数量。因此,确定合理的外部条件,使褐煤中的物质在颗粒间形成合适的固桥粘结力,即可满足褐煤运输和加工利用所需强度。
结语
中国褐煤资源丰富,研究褐煤无粘结剂成型将对中国发展清洁能源起到积极的推动作用。借鉴粉体力学理论,研究褐煤成型过程中各阶段颗粒间相互作用关系和各种作用力的大小,根据其相互作用的特点研制高效率、低成本的褐煤成型设备。褐煤无粘结剂成型装置的配备能够大幅度降低褐煤成型成本,符合能源清洁化、高效化的要求,社会意义和经济意义重大。

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