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当采用无机粘结剂冷压成型工艺时，粘结剂对型煤热稳定性具有至关重要的作用。无机粘结剂在型煤成型加工和干燥固化过程中发生水化反应，在煤粒表面和孔隙中形成大量的凝胶体和各种形态的晶体，将煤粒包裹起来，凝胶体和晶体相互连接形成晶体网络，从而将煤粒粘结在一起。粘结剂在型煤中分布越均匀，水化晶体越发育、完整，则型煤强度越高由此可见，如果型煤中粘结剂在加热过程中分解，晶体结构破坏，则型煤强度必然降低。如，对于永安无烟煤型煤而言，加热前粘结剂较多，分布也较均匀，但加热后粘结剂几乎完全消失，因而型煤热稳定性也很低。焦作无烟煤型煤和济源无烟煤型煤加热茼后煤粒表面粘结剂凝胶体和晶体数量也明显减少，但好于永安煤型煤，因此，尽管型煤强度大大降低，但型煤的热稳定性比永安无烟煤型煤高。从型煤加热前后显微结构变化和粘结剂的作用机理可以推知，无机粘结剂型煤热稳定性形成机理在于粘结剂在型煤中形成的晶体网络骨架，晶体网络骨架在型煤中分布、发育越好，耐热程度越高，型煤热稳定性越好。 型煤压球机对烟煤型煤热稳定性试验表明，挥发分越高，加热后产生的胶质体越多，粘结剂受热分解越少，型煤的热强度和热稳定性越高。在焦末中加入一定量的煤泥或烟煤也可以使焦末型煤具有良好的热稳定性，在无烟煤或焦末中加入少量的烟煤，可以明显提高型煤热稳定性。无烟煤或焦末中加入烟煤改善型煤热稳定性的机理在于烟煤在一定温度下热解产生的液相产物将无烟煤或焦末表面润湿，形成液相薄膜，液相产物缩聚和固化，形成半焦或焦炭充填于无烟煤粒或焦末之间，并将无烟煤粒或焦末粘结在一起。因为烟煤热解形成的焦炭具有良好的耐热性能，使无烟煤型煤的热稳定性得到改善。实验结果同时还表明，不同的无烟煤加入同样的烟煤，型煤热稳定性改善程度不同，这可能与无烟煤对烟煤热解的液相产物的亲和力有关。无烟煤对烟煤液相产物的亲和力越大，液相产物越容易将无烟煤表面润湿，形成的焦炭与无烟煤间结合力越强，则热稳定性越好。烟煤挥发分越高，热解形成液相产物的速率越快，液相产物的量也越多，可能将粘结剂包裹防止其分解，使粘结剂和胶质体共同形成型煤的热强度，更有利于提高型煤的热稳定性。但是，加烟煤提高型煤热稳定性时，型煤成型后应经过热处理。 | 
发表于 2013-5-12 08:16:45
