本文關(guān)鍵詞：鐵法褐煤的成型特性及對輥壓制工藝優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 褐煤 成型特性 對輥壓球機(jī) 粘結(jié)劑 EDEM

【摘要】：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)度等角度探討了褐煤的成型特性。論文設(shè)計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)律的試驗研究。繼而,以試驗獲得的優(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,實現(xiàn)了三個參數(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,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可知,粒徑配比是影響褐煤成型的最主要因素,成型壓力和粘結(jié)劑的添加量次之。褐煤壓制成型的最優(yōu)組合為:粒徑配比,3:1:1;成型壓力,35MPa;粘結(jié)劑添加量,10%。(3)從對輥壓球機(jī)對輥的角度來看,影響褐煤壓制成型的主要因素為壓輥的直徑,次要因素為喂料量,第三因素為壓輥的轉(zhuǎn)速。這三個因素的合理組合為:輥子直徑,800mm;喂料量,3Kg/s;輥子轉(zhuǎn)速1.047rad/s。
【關(guān)鍵詞】：褐煤 成型特性 對輥壓球機(jī) 粘結(jié)劑 EDEM
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD849.2
【目錄】：

• 摘要7-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 選題背景及意義11-12
• 1.2 型煤成型的主要工藝和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)12-17
• 1.2.1 沖壓成型工藝及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)12-13
• 1.2.2 輥壓成型工藝及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)13-15
• 1.2.3 冷、熱壓成型工藝及關(guān)鍵結(jié)構(gòu)15-17
• 1.3 褐煤成型的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3.1 褐煤成型的內(nèi)在機(jī)理研究17-19
• 1.3.2 褐煤成型外在因素的影響研究19-20
• 1.3.3 褐煤壓制成型的試驗方法20-21
• 1.3.4 離散元仿真技術(shù)21-22
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容22-25
• 第二章 鐵法褐煤的成型性25-31
• 2.1 成型性與腐植酸25-26
• 2.2 成型性與顯微組分26-27
• 2.3 成型性與顯微結(jié)構(gòu)27-29
• 2.4 成型性與粒度分布29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 物料參數(shù)對褐煤成型影響的試驗研究31-47
• 3.1 型煤制備31-35
• 3.1.1 主要儀器、設(shè)備31
• 3.1.2 褐煤壓制成型模具裝置31-34
• 3.1.3 褐煤壓制成型試驗過程34-35
• 3.1.4 型煤性能指標(biāo)測定35
• 3.2 粘結(jié)劑添加量對褐煤成型影響的試驗研究35-37
• 3.2.1 不同粘結(jié)劑添加量試驗步驟35-36
• 3.2.2 不同粘結(jié)劑添加量試驗結(jié)果及分析36-37
• 3.3 成型壓力對褐煤成型影響的試驗研究37-40
• 3.3.1 不同成型壓力試驗步驟37-38
• 3.3.2 不同成型壓力試驗結(jié)果及分析38-40
• 3.4 粒度對褐煤成型影響的試驗研究40-44
• 3.4.1 確定合適的粒度范圍40-41
• 3.4.2 確定合適的粒徑配比41-43
• 3.4.3 小粒徑褐煤含量變量試驗43-44
• 3.5 成型壓力、粒徑配比和粘結(jié)劑添加量三因素正交試驗44-45
• 3.6 本章小結(jié)45-47
• 第四章 輥子參數(shù)對褐煤壓制成型影響的仿真分析47-63
• 4.1 顆粒粘結(jié)模型的建模思想47-48
• 4.2 約束條件設(shè)置48-49
• 4.3 褐煤輥壓成型的影響因素分析49-52
• 4.3.1 對輥壓球機(jī)工藝參數(shù)的理論分析49-51
• 4.3.2 壓球機(jī)主要工藝參數(shù)的仿真試驗設(shè)計51-52
• 4.4 褐煤輥壓成型仿真及結(jié)果分析52-61
• 4.5 本章小結(jié)61-63
• 第五章 褐煤壓制成型機(jī)理探討63-71
• 5.1 成型工藝條件對型煤強(qiáng)度的影響機(jī)理63-69
• 5.1.1 粘結(jié)劑對型煤強(qiáng)度的影響機(jī)理63-66
• 5.1.2 粒度對型煤強(qiáng)度的影響機(jī)理66-67
• 5.1.3 成型壓力對型煤強(qiáng)度的影響機(jī)理67-69
• 5.2 本章小結(jié)69-71
• 第六章 結(jié)論與展望71-75
• 6.1 完成的主要工作與結(jié)論71-72
• 6.2 不足與展望72-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 附錄81

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李師侖,韓錦德,徐桂芹,高俊;工業(yè)型煤的發(fā)展現(xiàn)狀及研究動向[J];煤炭加工與綜合利用;2000年02期

2 周國江,呂玉庭,許占賢;影響工業(yè)型煤強(qiáng)度的因素分析[J];選煤技術(shù);2001年03期

3 段百軍;高碳助燃型氣化型煤的研制與開發(fā)[J];小氮肥;2001年05期

4 陶洪連;我廠白煤末制型煤分析[J];化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù);2002年03期

5 田海宏;中國型煤技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展動向[J];應(yīng)用能源技術(shù);2004年03期

6 彭好義;周孑民;彭庚;謝東江;劉艷軍;;高強(qiáng)型煤熱對流干燥特性的試驗研究[J];中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

7 李會玲;;氣化型煤的生產(chǎn)和最新情況[J];煤;2012年08期

8 王俊杰;劉華;;型煤粘結(jié)劑發(fā)展綜述[J];廣州化工;2013年02期

9 江超鴻;;開發(fā)鍋爐、機(jī)車型煤實用粘結(jié)劑[J];煤炭加工與綜合利用;1985年03期

10 江超鴻;;型煤配料[J];煤炭加工與綜合利用;1987年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 彭好義;周孑民;鄧勝祥;裴文鋒;;石灰立窯用高強(qiáng)型煤的試驗研究[A];2006全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

2 張振國;包向軍;廖洪強(qiáng);余廣煒;趙鵬;;配型煤煉焦技術(shù)研究進(jìn)展[A];2008年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會議暨煉鐵年會文集（上冊）[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 余國普 程樂意 曹銀平;“把脈”煤調(diào)濕和成型煤[N];中國冶金報;2014年

2 胡新亮;利用化產(chǎn)廢渣配型煤煉焦發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)[N];世界金屬導(dǎo)報;2007年

3 新華;我國型煤及其粘合劑開發(fā)的現(xiàn)狀[N];中國化工報;2003年

4 胡新亮;化產(chǎn)廢渣配型煤煉焦[N];中國冶金報;2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李文娟;型煤成型及其水力管道輸送機(jī)理研究[D];浙江大學(xué);2016年

2 彭好義;石灰立窯代焦型煤的研制及其干燥與燃燒特性的研究[D];中南大學(xué);2009年

3 趙巍;氧化鋁工業(yè)用新型氣化型煤復(fù)合粘結(jié)劑及工藝的研究[D];華中科技大學(xué);2013年

4 王鶴;提質(zhì)低階煤型煤防水性能及技術(shù)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué)（北京）;2011年

5 李先春;褐煤提質(zhì)及其燃燒行為特性的研究[D];大連理工大學(xué);2011年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 高玉杰;型煤成型影響因素分析及型煤成型機(jī)的設(shè)計[D];山西大學(xué);2009年

2 賈瑜;型煤的成型、脫硫及著火燃燒的實驗研究[D];浙江大學(xué);2003年

3 趙孝佳;民用型煤的制備及燃燒特性研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

4 李專義;煉焦煤成型及配型煤煉焦對焦炭性能影響的研究[D];遼寧科技大學(xué);2015年

5 陳大同;造氣型煤的制備及其性能研究[D];西北師范大學(xué);2015年

6 喬星星;低階粉煤制備型煤/焦及粘結(jié)機(jī)理研究[D];太原理工大學(xué);2016年

7 林博;蘭炭成型及其灰熔融特性的研究[D];福州大學(xué);2014年

8 朱峰;淀粉基型煤粘結(jié)劑的制備和性能研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

9 王雙超;振動對褐煤熱壓脫水成型的影響機(jī)制研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2016年

10 趙娜;鐵法褐煤的成型特性及對輥壓制工藝優(yōu)化[D];濟(jì)南大學(xué);2016年

，

本文編號：861062