摘要：本文主要就低变质粉煤粒度对型煤型焦强度的影响进行分析，为了可以更好的探究其影响，本文就山西肥煤、山西4#主焦煤以及浓度不同的三类氢氧化钠改性玉米秸秆粘结剂为例，改变其低变质粉煤粒度，生产出一系列的型煤与型焦。通过实验了解到，若粘结剂融入到粗粉煤的孔隙当中，煤粒就可以得到较好的浸润以及包围，固定起来。让其合理的制备炭质骨架，确保型煤型焦强度的数值。当粉煤力度处于0.425毫米数值范围之内，此时的型煤型焦强度会明显的下降。
关键词：粉煤；型煤；型焦；粒度粘结剂；强度
中图分类号：G626.5文献标识码：A文章编号：ISSN1672-6715 （2019）12-172-01
引言：我国地貌丰富，低变质煤资源比较大，在我国的榆林地区中，低变质煤的储量极高，其占据地区总煤炭储备量的百分之三十五，位列我国的第一位。借助机械设备开展相应的采煤以及运输等的工作，会使得粉煤率上升到百分之七十，块煤率的数值会明显性的下降，但是这部分的粉煤没有得到妥善化的使用，会间接性的影响到我国的生态环境，会造成较为严峻的资源能源损耗的问题。由此可以了解到，低变质粉煤的分质转化是用来达到高效清洁的重要方式。
1试验
1.1试验原料以及预处理方式
本文主要就我国某一煤矿煤进行实验，对其煤进行破碎以及筛分的处理，将其统一性的划分成为六种粒级别，选择破碎3毫米之内的煤，将其存放到广口瓶当中，供给实验。从该实验地区选择玉米秸秆，对这些玉米秸秆进行自然干燥的处理，在进行三级破碎之后，让其充分的混合在一起，并保障混合的均匀程度，除此之外，还需要配置好相应浓度的氢氧化钠溶液，供以实验使用。将氢氧化钠的质量分数调整为1.5%、2%以及2.5%。
1.2粘结剂、型煤型焦
制备量取一定量质量分数分别为1.5%、2.0%和2.5%的NaOH溶液置于三个烧杯，分别加入质量分数为5%的玉米秸秆于80℃搅拌加热后2h冷却，制得三种玉米秸秆粘结剂。将山西肥煤、4#主焦煤与不同粒级的神木煤按质量比2∶2∶5充分混合，加入质量分数为10%的玉米秸秆粘结剂混捏均匀后置于成型模具内，在20MPa的压力下压实成型，得到规格为Φ50mm×50mm圆柱形型煤块，在105℃下烘干至恒重。所得型煤置于马弗炉中密封，以5℃/min升温至900℃恒温3h，冷却至室温，即得型焦块。
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1.3型煤型焦强度测定
抗压强度按照标准MT/T748—2007测定，选用型号为ZCDS-5000A型煤压力试验机，对型煤块表面积相等的两个面均匀加速加压，样品破碎前所能承受的最大压力即为抗压强度。跌落强度按照标准MT/T925—2004进行测定。型焦机械强度测定按照标准GB/T2006-94进行，通过德国米库姆转鼓实验测得M25值表示抗碎强度，M10值表示耐磨强度。
2结果与讨论
2.1抗压强度
由三种不同浓度NaOH溶液改性的玉米秸秆粘结剂所得型煤抗压强度如图1所示。由图可知，型煤抗压强度随粉煤粒度增大整体呈上升趋势。这是因为粉煤粒度增大降低了型煤的密度，煤粒之间的空隙增大，进入该空隙的粘结剂量越多，煤粒被较多的粘结剂基质均匀的包围、牢固的粘连。此外，型煤抗压强度随NaOH浓度增大而增大，2.5%的NaOH溶液，粉煤粒度3~0.425mm，型煤抗压强度>3100N/个。2%、1.5%NaOH溶液改性玉米秸秆粘结剂与3~0.425mm粉煤所得型煤抗压强度在2000N/个左右。NaOH溶液浓度增大，玉米秸秆中木质素、纤维素和半纤维素等固体类粘结性物质的溶出量增多，生成的网囿煤粒大分子空间网络结构越多，如若溶液NaOH质量分数大于2.5%，大分子结构遭碱一定破坏，但副产大量果胶、单宁等液态类粘结性物质，经过成型压力作用后同样形成强度较高的型煤。
2.2跌落强度
由三种不同浓度NaOH改性的玉米秸秆粘结剂所得型煤跌落强度如图4所示。由图可知，型煤跌落强度在粉煤粒度3~0.425mm之间较高，而后随粉煤粒度减小而降低，当粒度<0.074mm时，跌落强度反而升高。粗粒度粉煤孔隙率大，进入粘结剂量较多，煤粒被粘结剂很好的浸润、包围与固定，型煤跌落强度高。若粉煤粒度减小，煤粒之间距离拉近，型块在成型脱模后膨胀，表现出弹性。
结语：粉煤粒度减小，型煤脱模后膨胀，型块结构松散，强度下降。网络结构大量进入粗粉煤的大空隙共同参与型焦的炭质骨架形成，保证了型焦的强度。细微粉煤制得型焦内部虽然结构致密，但非活性粒子比表面积较大，熔融不充分。当型焦缩聚时灰分产生一个方向与收缩应力相反的膨胀力，出现以此为中心的放射性裂纹，从而大大降低型焦机械强度。
参考文献：
[1]神木粉煤粒度对型煤型焦工业分析的影响[J].陈娟,李健,张智芳,郝华睿,亢玉红,刘皓.中国煤炭.2018(09)
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[3]福建省无烟煤制气化空腔型煤研究[J].林大荣.能源与环境.2016(06)
论文作者:蒋勤成
论文发表刊物:《基础教育课程》2019年12月24期
论文发表时间:2019/12/18
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