4.3有机粘结剂的选择有机粘结剂选用比较常用的石油沥青、酚醛树脂和等有机粘结剂,对型煤及其干馏产品进行研究,以优化粘结剂。4.3.1石油沥青在以石油沥青作粘结剂时,若在直接粉煤中加入温度较高的液体沥青时,由于粉煤温度较低,沥青由于降温而凝固为块状,不能使沥青与粉煤混合均匀。本实验首先对块状的石油沥青破碎至粒度0.28mm的粉末,而后与粉煤混合,再冷压成型。(1)石油沥青用量对型煤强度的影响石油沥青以不同比例与粉煤混合均匀,水分为12%,冷压成型,成型压力为30kN。实验结果如图4.19所示。0246810020406080100120140160180200220240-4-20246810DS(%)Compressivestrength(N/ball)Petroleumpitchdosage(%)SCCSSCDS图4.19石油沥青用量对型煤强度的影响由图4.19可以看出,随着石油沥青用量的增加,型煤的抗压强度和浸水强度均有所增大,但增幅较小,而落下强度全部为零,这是由于石油沥青以粉状加入的原因。粉状石油沥青在常温下的粘结性很小,而粉煤固有的粘结性也极小,所以其混合后制备的型煤强度很小。由此可知,石油沥青不适冷压成型时单独做型煤粘结剂使用。4.3.3聚乙烯醇将聚乙烯醇溶于热水中,然后与粉煤混合,冷压成型,制成型煤。(1)聚乙烯醇用量对型煤强度的影响分别将不同用量的聚乙烯醇与粒度5.0mm的粉煤混合均匀后冷压成型,压力30kN,水分14%,结果如图4.24所示。0.00.51.01.52.02.501000200030004000500060007000800090001000089909192939495969798990.900.920.940.960.981.00ARDofbriquetteDS(%)SCCandSSC(N/ball)Polyvinylalcoholdosage(%)SCCSSCDSARDofbriquette图4.24聚乙烯醇用量对型煤强度的影响由图4.24可以看出,型煤的抗压强度、浸水强度和落下强度都随着聚乙烯醇用量的增加而增加,聚乙烯醇用量达到1%后,型煤落下强度基本不变,其值为97.8%;聚乙烯醇用量达到2%后,型煤抗压强度和浸水强度基本不变,其值分别为9040N/ball和8900N/ball;而型煤的密度则呈现出先增加后减小的趋势,在聚乙烯醇用量为1%时,型煤视相对密度最大,其值为0.994。随着聚乙烯醇用量的增大,其在煤粒表面分布越多,也越均匀,在型煤干燥固化后,煤粒表面形成一层聚乙烯醇薄膜,且这些薄膜相互连接,形成网状结构,使煤粒强有力的粘结在一起,具有较强的抗抗冲击能力,并由于薄膜的作用,阻碍了水分由外向里的扩散,因此其防水性也较好。所以型煤具有较高的抗压强度、浸水强度和落下强度。另外,聚乙烯醇是以水溶液的形式加入的,其会渗透到煤的微孔结构中,干燥固化后,聚乙烯醇在界面产生啮合力,这在很大程度上增大了煤粒之间的吸引力,提高了型煤的强度。但也由于聚乙烯醇在界面产生的啮合力的作用,在聚乙烯醇用量较大时,外界所提供的使煤粒移动重排的力不足以克服煤粒之间由啮合作用所产生的力,因此煤粒与煤粒之间仍存在较大的空隙,当聚乙烯醇用量较大时,即大于1%时,型煤的视相对密度减小;当聚乙烯醇含量小于1%时,其外界提供的力大于煤粒之间由啮合作用所产生的力,而随着聚乙烯醇用量的增大,其粘结能力增大,型煤粒度之间粘结更紧密,使型煤视相对密度增大,从而在总体上看,随着聚乙烯醇用量的增加,视相对密度表现为先增大后减小的现象。以型煤企业标准Q/3201HYMT01-2005为参考,从经济角度考虑,聚乙烯醇含量为0.5%时最佳。