[发明专利]富含水褐煤经干燥处理后的热压成型工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种干燥颗粒物料热压成型的技术领域，特别涉及富含水褐煤经干燥处理 后进行的热压成型工艺及设备，此工艺改变褐煤的毛细管结构，降低干燥后的褐煤处于潮 湿的空气或水中重新吸收水分。

背景技术

开采水分高达15wt％～50wt％的褐煤直接用于燃烧，不仅锅炉燃烧不稳定，而且效 率也很低。高水分使得这些煤种只能在当地使用，不可能长距离运输和用于高附加值的气 化工艺，由此，极大地限制了煤炭的开采规模。因此对高含水褐煤进行干燥是非常必要的。

干燥(即蒸发干燥)工艺有直接干燥和间接干燥。干燥器又分为固定床、流化床、回转 窑和管式干燥器等。它们大部分都在低温下干燥，干燥介质大都采用烟气。对富含水褐煤 的干燥首先是控制在一定的温度下经脱水干燥的物理过程，除脱去部分水分外，也会伴随 着一些煤的组成和结构的变化，如温度控制不当，挥发分会逸出，与空气中的氧接触易着 火发生爆炸。由于干燥过程中的水分蒸发是一个消耗大量热能的过程，采用传统热烟气对 富含水煤进行干燥，其蒸发的水分中含有大量的空气，因此水分的潜热不可能得到充分的 利用。因而传统的干燥技术不适应富含水褐煤的干燥。此外，经常规干燥后的褐煤放置时 会很快吸收空气中的水分，而恢复或接近到原来的水平。

所以，富含水的褐煤经干燥后，还必须采用其他热压成型的工艺和设备来进行后续加 工，才能提高褐煤的综合使用价值，特别是作为原料的煤化工价值。近年来，澳大利亚、 德国、希腊、美国等国家都在研究开发针对褐煤的干燥成型工艺和设备，有些已经进入商 业化运行，因此开发先进的褐煤干燥成型设备，对于提高褐煤的市场竞争力，降低成本具 有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种富含水褐煤经干燥处理后热压成型工艺及设备。经成型后的 型煤可以满足长距离运输、锅炉燃烧或煤化工纯氧气化的工艺要求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的富含水褐煤干燥处理后的热压成型的过程由可逆锤式破碎机、筛分系统和高 压辊压机完成。

本发明的富含水褐煤干燥处理后的热压成型工艺步骤包括：

(1)把经干燥后的富含水褐煤，其含水量在8wt％-15wt％，粒度≤6.3mm，进一步破碎 到≤2mm，作为高压辊压机的入料原料。

(2)采用褐煤无需添加粘接剂热压成型工艺，用高压辊压机热压成型，褐煤原料经热 压辊压机两个相对旋转运动的辊子，在一定的温度和高压下，将物料送入模具中，在那里 物料压成所要求的形状，物料模具的尺寸根据需要可以改变，成型压制的褐煤温度为60-90 ℃，成型压制褐煤团压力为400-8000kN，单位长度团压力24-75KN/cm。

本发明的富含水褐煤经干燥处理后的热压成型工艺中，≤6.3mm煤粒进入可逆锤式破 碎机，被高速旋转的锤头击向反击板，煤粒被进一步破碎到≤2mm。

本发明的富含水褐煤经干燥处理后的热压成型工艺中，褐煤被压制成20*32*38mm 形状。

本发明采用褐煤无需添加粘接剂热压成型工艺，由于褐煤中有大量含水的毛细孔，毛 细孔中所含水分称为内水，经采用蒸汽管式间接干燥工艺，绝大部分的水分被蒸发掉，少 部分内水作为粘接剂。根据褐煤的类型和成型的要求，保留一定的内水，其含水量在 8wt％-15wt％。成型时毛细孔被压溃和破坏，进而充填煤粒间的空隙，呈现出相互作用的分 子间力，加强了煤粒间的接触而成型。

本发明褐煤无需添加粘接剂热压成型是将干燥后的褐煤加热到一定温度后直接在高 压下压制成型。

本发明为使褐煤粒状物料在高压辊压机双辊咬啮合区获得更大的压辊载荷，褐煤粒状 物料在进入高压辊压机双辊咬啮合区前采用了预压装置，预压装置中的进料螺杆将煤粒从 进料口强制紧压并输送到双辊咬啮合区进行辊压成型。

本发明的富含水褐煤经干燥处理后的热压成型工艺，褐煤在两个辊的压力下，可将粒 状物料压缩、压实。粒状物料从上端进入辊轴，从某个特定的角度起开始形成压紧力，在 即将达到双辊之间最小缝隙的瞬间，压力达到最大值，而后压力迅速降低。可将粒状物料 体积压缩至原来的30％-50％，密度提高到原有粒状物料密度的1.5-3倍。成型压制后的褐煤 毛细孔结构被破坏，故重新吸水现象大为降低。该型煤具有水分低，热值提高40％-50％， 自燃几率大量降低，便于运输和降低成本。