[发明专利]煤砖制造方法

说明书

本发明涉及一种制煤砖的方法。更具体讲，本方法是在“冷法”（即不超过100℃）制煤砖过程中改进煤砖的生坯强度。

本发明者申请的已公开的英国专利2，187，754号中论述了多种不同的冷法制煤砖方法，并且披露了应用组合的糖蜜和无机硬化剂作为粘结剂的有效方法。正在审查中的本发明者的专利申请8721757号中披露了英国专利2，187，754号方法的另一种变更类型，该英国专利是使用浓的糖溶液。这些申请案所披露的内容作为本发明的参考资料。

本发明者发现，有许多种冷法制煤砖法都使用含水的粘结剂，虽然从表面上看所制煤砖的最终强度能满足要求，甚至燃烧性能也合格，但所制生坯的初始强度不足。也就是说，当煤砖从成型工序送出时，压碎强度很低，很容易破碎。在工业规模实施中，对生坯进行机械搬运时的破损率太高，使许多整煤砖破掉，需要把碎煤砖再送去加工，或者是成为质量低和价值低的产品。

现已发现，向含有水的煤与粘结剂的混合物中加入少量的少泥，特别是在工业加工的正常操作温度条件下，对于生煤坯的初始强度带来物有所值的改进。已经提出了把普通波特兰水泥（“OPC”）作为固体燃料砖的粘结剂，但这种水泥的加入量需要达到占煤砖混合物的5%（重量）或更多，这样就使煤砖的灰分含量增高。本发明者相信，由于种种原因，使用水泥粘结的煤砖在工业上尚未获得成功使用。本发明的令人惊异的发现，就是只要使用有限量的水泥，也就是低于能成功地起粘结剂作用的水泥量，再加上其他粘结剂，就能够提高生煤坯的初始强度。

本发明提供用细煤粉冷法制造煤砖的方法，包括将细煤粉与一种粘结剂混合，成为含水的制煤砖混合料，其特征在于该制煤砖混合料中水泥的含量不超过2%（占该混合料重量百分率），然后将此混合料压制成煤砖，从而可提高所得煤砖的生坯强度。

虽然此方法号称是“冷法”，但在工业规模生产中，该混合料进入和离开煤砖成型工序时的温度是高于环境温度，例如在60℃左右。例如，在制煤砖以前可能需要以加热方法干燥细煤粉，这样使混合料保留了显热，或者视煤砖成型方法之不同，可能因摩擦和/或压缩而在成型过程中导致煤砖升温。业已发现，如果煤砖压制工序温度超过50℃，则对于本发明所得的生坯强度有特殊好处。

所需要粘结剂是一种糖蜜和无机硬化剂的组合物，或是糖或淀粉溶液与无机硬化剂的组合物，及上面所提及的在我们以前申请的专利中，作为此等粘结剂的实例。也可以使用其他水基的粘结剂，但是所制煤砖的生坯强度不能满足要求。

所用的水泥最好是波特兰水泥（OPC），使用它可以得到良好试验结果。并且价廉易得，但也可以用其他水泥，例如特种波特兰水泥、高氧化铝水泥。另外，也可以使用索雷尔水泥（以氧化镁及氯化镁为主的水泥）。建议在加入含水的粘结剂之前，先将水泥与干的煤粉混合，可以单是用水泥与之混合，或是与其他硬化剂一起与煤粉混合。另外的作法是，当水泥与干的粘合剂，例如淀粉之类合用时，无论带有或不带有硬化剂，都可将水泥加入湿的煤粉中，应当对特定的水泥和煤粉/粘结剂混合料进行定期测试，以保证它们符合要求并使制成的煤砖具有合要求的外观和性质。水泥的凝固和硬化可用已知方法调节，即，可混入适当的水泥和/或加入促凝剂或阻凝剂。优选的条件是水泥用量不超过1%，更好是不超过0.5%（按混合料重量计）。在初步试验中，使用了约为0.5%（重量）水泥，得到良好结果。

适用的煤是高品级的非粘结煤，特别是发烟量低的煤，如无烟煤。要求煤粉的粒度大部分小于3毫米，以无烟煤粉末最为适合。本发明也适用于发电站和蒸汽锅炉用煤，以及含有粘结性煤组分和/或经加工煤（例如经轻度氧化或热解）的混合煤。可以是经破碎的煤，或者是切煤工序的直接产物。

本发明的制煤砖工序包括从细煤粉制成团块料的一切方法，并且这些团块料可以按市场需要制成任何形状和大小。可以提出的制造团块的方法有挤压、回转辊轧或辊压、模压、回转台压制及造粒，例如使用盘式造粒机。