一种便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法技术

本发明专利技术公开了一种便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法，它包括以下步骤：（１）原料处理：通过干燥装置调节褐煤粉的温度在１００℃±５℃、含水率１２％１４％（重量）；（２）压制成型：将褐煤粉通过液压机械压制，压制压强＞３５ＭＰａ，压制模式为３－４次压制；（３）冷却：压制后的块煤通过静置自然冷却。本发明专利技术具有加工工艺简单且成型后的块煤耐水性和安定性良好，便于集装箱海陆运输，同时也可降低使用过程中煤的粉尘污染，有利于保护环境，对澳洲褐煤及其它的褐煤开采和使用将会有很好的促进作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种褐煤煤块成型方法，尤其是涉及一种便于集装箱运输的褐煤煤块 成型方法，对于含水率高、燃点很低的澳洲年轻褐煤煤块成型尤为适用，亦可用于其他高含 水率低热值的煤种。
技术介绍
褐煤有着清洁、低挥发和低硫的优点，但同时又存在着湿度大、燃点低和二氧化碳 排放量大的缺点，且热稳定性差，化学活性高，易自燃，难于运输、储存和销售。由于全球能 源日趋紧张，褐煤的经济价值也逐渐凸显，拥有褐煤资源的国家现都积极研究褐煤作为燃 料煤的使用方法和用量。褐煤是澳大利亚维多利亚州的主要发电能源，在拉筹伯山谷蕴藏 量有1600亿吨，占全球储量的20%，居世界储量的第二位。维州褐煤主要为年轻褐煤，含水 高(一般在60%左右)，且燃点很低(170°C左右)，灰分少(可<5%)，热值可达6000Kcal/ Kg。由于褐煤的干燥技术已经比较成熟，其中过多的水分可以使用专用的干燥设备来去除， 进而可以用作燃料供暖或者发电。目前，维州褐煤发电总量约为7000MWH，占澳发电总量的 30%左右。维州褐煤的煤层厚度大(从60-300米不等)且覆盖层仅为5-10米，可用于大 规模坑口采用，这样维州褐煤的直接发电成本只有3澳元/MWH，是澳黑煤发电成本的1/3到 1/4，天然气的1/6到1/7。当前中澳两国经济贸易关系发展迅速，2009年1-9月份双边贸易额已达到近200 亿美元，其中能源贸易占相当比重，但是在与澳矿产品贸易中，与铁矿石、煤炭、有色金属等 相比，褐煤仍是一项空白，这与褐煤的运输问题有很大关系。这些矿产或者能源的大量出口 基本上只能依靠集装箱海运，而且由于中国对澳洲或者东南亚国家的出口产品比从这些国 家进口到中国的产品要高出很多，这样经常会出现从澳洲至中国的货轮上许多集装箱空载 的情况，如果可以利用这些资源进行褐煤的运输显然可以降低澳洲褐煤的使用成本，然而 粉状褐煤的易燃易爆特性和普通煤块的低强度使得它并不适合直接使用集装箱运输。中国专利申请200610150125公开了一种低变质煤无粘结剂热压成型方法及装 置，该方法包括以下步骤将低变质煤粉碎为粒径小于3mm的煤粉；将所得煤粉于气流干燥 器和/或流化床干燥器中干燥至含水量低于3% ；将干燥后煤粉在连续操作的热反应器中 加热至150-460°C ；将加热后的煤粉压制成型。该方法不仅耗能高从而导致处理成本增加， 而且加热温度高达460°C，因而并不适合燃点很低(170°C左右)的澳洲年轻褐煤的成型。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术存在的上述问题，而提供一种加工工艺简单、强 度高且耐水性和安定性好、便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法，通过控制合适的温度和 含水率在无粘结剂条件下制备出抗压强度可达16MPa及以上的块煤，便于长途海运或陆运 及之后的使用。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用以下技术方案及步骤(1)原料处理通过干燥装置调节褐煤粉的温度在100°C 士 5°C、含水率 12% -14% (重量)。所述含水率和温度为优化参数，达到该条件的具体时间可以根据不同的干燥装置 经过试验确定，也可以在带温度和含水率在线检测功能的干燥设备中自动达到对条件的控 制。值得注意的是，温度和含水率需要精确控制，较小的偏离即可导致成型煤块强度的大幅 降低，且温度不能过高，干燥的褐煤粉在170°C时极易自燃。所述的温度在100°C为最优，所述的含水率最佳为13% (重量)。所述褐煤粉的粒度为-1mm含量(重量)彡95%为宜。(2)压制成型将褐煤粉通过液压机械压制，压制压强> 35MPa，压制模式为3_4次 压制，以保证褐煤粉毛细孔在密实过程中的排气。每个压制周期为15-20秒。液压机械优选市场上销售的KDQ100压机，压制模式优选为3次，煤块尺寸通过使 用不同大小的模具进行改变，也可以根据相关标准定制。(3)冷却压制后的块煤通过静置自然冷却。本专利技术适用于年轻褐煤，但不限于此，亦可用于其他高含水率、低热值的煤种。本 专利技术在实际使用时可以根据不同原煤经过有限的试验获得最佳的成型条件和压制参数。本专利技术中所采用设备均属于矿物加工工业中的常见设备，凡是能达到工艺参数要 求特别对成型设备压强为关键参数的均可用于本专利技术。相比目前现有技术，本专利技术具有以下积 极效果(1)本专利技术利用液压机为成型设备制备块煤，其块体的抗压强度可达16MPa，耐水 性好，可以满足集装箱运输及装卸等过程对强度和稳定性的要求，解决了年轻褐煤利用中 的长途运输和煤粉污染问题。通过控制合适的水分及温度，可以在较低的压制压力下获得 高强度的块煤，减小了对成型装置的要求及模具的损耗，便于普及。(2)原料使用液压机进行压制，与其他的成型装置如对辊压力成型机相比成型压 力高，可以获得具有更好运输性能的块煤，并且其单块成型尺寸易于通过模具控制。(3)可以控制合适的原料温度和含水率使得成品在达到同样抗压强度时液压机的 成型压力可以降到最低。(4)本专利技术对澳洲褐煤及其它的褐煤开采和使用将会有很好的促进作用，从而带 来可观的社会效益和经济效益。中国专利公开的《粉煤热压成型工艺》(公开号CN 98114008. 4)与中国专利公开 的《低变质煤无粘结剂热压成型方法及装置》(公开号CN 101168694A)通过干燥和加热使 得煤粉进入塑形温度区，然后使用对辊挤压成型机压成煤带。与之比较，本专利技术是利用液压 机作为成型装置制成块煤其强度较高且直接成块，适合集装箱运输，成型时含水率较高可 节约干燥环节耗能，更适用于有丰富毛细孔且水分较多的年轻褐煤。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。1.原料的温度含水率控制将褐煤粉(粒度1mm以下)置入干燥箱进行干燥，先进行低温干燥，当含水率接近 要求值时将温度调高，当温度和含水率都达到要求时即可取出压制(三组试样)。表1试样的含水率和温度序号含水率(重量％)温度(V )试样11780试样213100试样3101002.块煤压制将处理好的煤粉通过液压机KDQ100的布料系统进行布料，布料块数为2块，成型 压力88t ；采用三次压制模式；一个压制周期为15-20秒。成型煤块形状为长方体，尺寸 120mmX 80mm X 40mm。3.脱模压制完成后自动脱模，由于热压褐煤有一定粘性，会导致脱模困难，可以通过添置 液压缸增大脱模力来解决。脱模后通过夹持器自动将煤块夹至码坯机上。4.静置冷却压制成型后自然静置，冷却后块煤的强度即可达到集装箱运输的要求。5.强度测试制备完成的块煤被切成5cm的立方体小块，作为强度测试试样。(1)定性试验试样2在2m高处下落无破裂现象。(2)定量试验使用YA-100B抗压强度试验机进行强度测试。表2型煤物理属性序号密度(g/cm3)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)试样11. 012. 60. 8试样21. 1516. 55. 1试样31. 0259. 52. 96.耐水性试验将试样放置在水中三天，置入后三个小时观察一次，以后每天观察一次，结果显示 试样1有散开现象，试样2和试样3无散开现象。7.安定性试验使用切割机高速切割上述块煤无燃烧现象发生。 本专利技术研制的块煤使用液压机械装置压制成型，抗压强度可达16MPa，满足集装箱 运输要求。整个过程对煤粉的加工无需本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法，其特征在于包括以下步骤：　　（１）原料处理：通过干燥装置调节褐煤粉的温度在１００℃±５℃、含水率１２％－１４％（重量）；　　（２）压制成型：将褐煤粉通过液压机械压制，压制压强＞３５ＭＰａ，压制模式为３－４次压制；　　（３）冷却：压制后的块煤通过静置自然冷却。

【技术特征摘要】
一种便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法，其特征在于包括以下步骤(1)原料处理通过干燥装置调节褐煤粉的温度在100℃±5℃、含水率12％ 14％(重量)；(2)压制成型将褐煤粉通过液压机械压制，压制压强＞35MPa，压制模式为3 4次压制；(3)冷却压制后的块煤通过静置自然冷却。2.如权利要求1所述的一种便于集装箱运输的褐煤煤块成型方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈洲文，阎铭，全峰，蔡云，周超，过健，黄惟，
申请(专利权)人：马鞍山科达机电有限公司，广东科达机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]