专利名称：褐煤干燥成型工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤的成型工艺，具体的说是一种褐煤干燥成型工艺。
背景技术：
褐煤多高挥发分、高水分、高灰分、低热值，且极易风化、自燃，不适于长期储存和长距离运输，被视作一种劣质煤炭资源，限制了褐煤资源的合理开发利用。褐煤中含有20% 50%左右的水分，如直接燃烧，水分蒸发会带走大量热能，使得燃烧排烟热损失严重，热效率低，使用水分高的褐煤，需要采用更大的更昂贵的锅炉才可以显著减少或避免电厂额定出力降低；水分高也限制了将本地区的褐煤向远距离运输；因此，提高褐煤利用竞争力是一项技术难题，如何高效地脱除褐煤的水分是解决此难题的重要途径之一。褐煤干燥技术可以大大提高褐煤燃烧效率。因此降低水分，提高能量密度，防止自燃是褐煤成型处理的关键性问题。褐煤干燥成型是褐煤发电、气化、液化、焦化和加工水煤浆等加工利用的前提。褐煤脱水、热压成型加工后，其成分和性质趋近于烟煤，有利于运输、贮存和高效利用，经济效益明显。 褐煤无粘结剂成型的过程是褐煤在高压下被压制成一定形状的型煤。在高压下，粒状褐煤被压缩、压实，褐煤中毛细孔被压溃，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。褐煤无粘结剂成型主要有冲压法和辊压成型。冲压法生产的型煤表面形成硬化层，强度高，不易吸潮，也不容易自燃，但存在规模小耗能高的问题。而对于褐煤的辊压成型，在试验机上生产的产品成型率可达80%以上，但放大在工业化机型进行大规模生产时效果却不太理想，成型率不到50%，并且有些辊压法生产出的型煤除了大部分是硬化层外，有相当部分是毛边，粗糙有孔，强度降低，容易吸潮，也容易自燃，经不起摔碰。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种工艺简单，成型率高、强度好、适用于工业上规模化生产的褐煤干燥成型工艺。技术方案包括原料褐煤经干燥、粉碎、挤压后得到成型颗粒，其特征在于所述干燥步骤为将原料褐煤送至管式干燥机中与干燥介质进行间接热交换，控制干燥后的褐煤水含量为8_12Wt%质量百分数；所述粉碎步骤为；将干燥后的褐煤送入破碎机中破碎至粒度为< 3mm;所述挤压步骤为将破碎后的褐煤送入辊压成型机内，辊子线压力为120-140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊，在线速度为850-1000r/h。辊子的长度400-800mm,挤压成粒径> 15mm的成型颗粒。所述干燥步骤中，原料褐煤先破碎为粒度〈12_的碎煤后再送入管式干燥机。所述干燥步骤中干燥介质为低压过热蒸汽，温度为140-1801，压力为0.4-0.5MpaG0所述破碎步骤中破碎机为间隙可调的锤式破碎机。
发明人对褐煤干燥与成型的关系进行了研究，发现对褐煤采用管式的间接干燥方式替代现有的直接干燥，更为有利于后续褐煤的成型工艺。其主要特点为可视成型效果调节干燥工序出煤的水份、干燥后处理的煤的破碎粒度等指标，使成型过程可控。主要原理分析如下采用非接触式低温方式利用管式干燥机对含水量高的褐煤进行干燥，在干燥机内，干燥介质不与褐煤直接接触，褐煤送入干燥管内，干燥介质通入干燥管外，两者通过管壁进行热交换，不产生直接接触，使得褐煤表面吸附的水分受热蒸发，从而降低其含水量，由于褐煤在管内始终处于热交换状态，因此效率高，干燥效果好，且整个干燥过程十分安全、可靠。通过调节管式干燥机的进料量及蒸汽的流量，控制干燥后褐煤的水分，完全达到成型装置对褐煤预干燥水含量8-12Wt%的要求。辊压成型对物料的粒度及水分要求对于不同的煤种也不尽相同，为了提高成型率，必须控制进入辊压成型机前煤的水份含量和粒度，水份含量应控制在8-12%，过多或过少均会影响成型率和型煤强度，水分过多还将影响其热效率;粒度则应控制在< 3_，在这种粒度要求下，成型前褐煤的粒度会出现一定程度上的自然分级，既有2_以上的较大的颗粒，也有破碎过程中散开的细小的粉尘，这种自然配级最为合适进行成型工艺，若控制粒径过小不仅增加了破碎难度、提高能耗，还会使系统产生粉尘量大的问题；若颗粒太大，物料不匀质，颗粒间的空隙空气较多，不利于成型；此外，在成型干燥时，针对褐煤具有与其它煤种不同的特点，即在背景技术中所述的高挥发分、高水分、高灰分、低热值，且极易风化、自燃的特点，成型步骤中对辊压成型机的压力、坑型、在线速度、甚至辊子的长度都必需进行针对性的设计，辊子线压力为120-140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊，在线速度为850-1000r/h，辊子的长度应控制在400-800mm，过长会导致辊子压力不均匀，辊子中部成型率低，且成型后成品易碎；辊子过短则生产能力下降。上述几个参数相应影响，是发明人针对褐煤的成型工艺经过无数次实验和多年研究得到的结果，由此制得的型煤具有煤结构紧凑、强度好、水份含量低、自燃倾向低等特点，从而解决了过去辊压成型工艺用于褐煤时存在的各种问题，成型率得到了有效的保证，工业上能实现规模化生产。所述破碎机优选锤式破碎机，通过调节锤头与破碎板的间距以控制煤的粒度。为了保证干燥效果，在送入管式干燥机前先将原煤破碎为粒度〈12_的碎煤，干燥后再次破碎至〈3_。有益效果本发明工艺简单、操作简便、生产成本和能耗低且成型率高(成型率高达70-80%)，生成的成型颗粒具有机械强度高、煤质密度大、不易风化、便于运输、贮存的优点，可实现大规模的工业生产。
图1为本发明工艺流程图。其中1-预破碎机、2-碎煤仓、3-管式干燥机、4-袋滤器、5-破碎机、6_成型料仓、7-辊压成型机、8-筛网输送机。
具体实施例方式实施例1 :将原料褐煤先送入预破碎机I中破碎为粒度<12mm的碎煤后进入碎煤仓2，碎煤仓2的褐煤再送至管式干燥机3中与低压过热蒸气(温度为180°C，压力为O. 4 MpaG)进行间接热交换，使煤表面吸附水分受热蒸发褐煤水含量降至8%质量百分数，经管式干燥机3排出的尾气送入袋滤器4除尘后排出，干燥后的褐煤送入破碎机5破碎至粒度为< 3_后送入成型料仓6，成型料仓6中的褐煤送入辊压成型机7内，辊子线压力为120kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊、在线速度为850r/h。辊子的长度400mm，经挤压成型，得到的成型颗粒经筛网输送机进行冷却输送的同时进行筛分，分离< 15mm的颗粒得到粒径> 15_的成型颗粒，成型颗粒表面光滑无毛边，强度高，不易吸潮，不易自燃。所述锤式破碎机，管式干燥机辊压成型机为市购。实施例2:将原料褐煤先送入预破碎机I中破碎为粒度〈12_的碎煤后进入碎煤仓2，碎煤仓2的褐煤再送至管式干燥机3中与低压过热蒸气(温度为180°C，压力为O. 4 MpaG)进行间接热交换，使煤表面吸附水分受热蒸发褐煤水含量降至11%质量百分数，经管式干燥机3排出的尾气送入袋滤器4除尘后排出，干燥后的褐煤送入破碎机5破碎至粒度为< 3_后送入成型料仓6,成型料仓6中的褐煤送入棍压成型机7内，棍子线压力为130kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊、在线速度为900r/h。辊子的长度600mm，经挤压成型，得到的成型颗粒经筛网输送机进行冷却输送的同时进行筛分，分离< 15_的颗粒得到粒径> 15_的成型颗粒。所述成型颗粒表面光滑无毛边，强度高，不易吸潮，不易自燃。实施例3:将原料褐煤先送入预破碎机I中破碎为粒度<12mm的碎煤后进入碎煤仓2，碎煤仓2的褐煤再送至管式干燥机3中与低压过热蒸气(温度为180°C，压力为O. 4 MpaG)进行间接热交换，使煤表面吸附水分受热蒸发褐煤水含量降至8%质量百分数，经管式干燥机3排出的尾气送入袋滤器4除尘后排出，干燥后的褐煤送入破碎机5破碎至粒度为< 3_后送入成型料仓6,成型料仓6中的褐煤送入棍压成型机7内，棍子线压力为140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊、在线速度为lOOOr/h。辊子的长度800mm，经挤压成型，得到的成型颗粒经筛网输送机进行冷却输送的同时进行筛分，分离< 15mm的颗粒得到粒径> 15mm的成型颗粒。所述成型颗粒表面光滑无毛边，强度高，不易吸潮，不易自燃。以下是实施例中的成品测试数据
权利要求
1.一种褐煤干燥成型工艺，包括将原料褐煤经干燥、粉碎、挤压后得到成型颗粒，其特征在于，所述干燥步骤为将原料褐煤送至管式干燥机中与干燥介质进行间接热交换，控制干燥后的褐煤水含量为8-12Wt% ;所述粉碎步骤为；将干燥后的褐煤送入破碎机中破碎至粒度为< 3mm;所述挤压步骤为将破碎后的褐煤送入辊压成型机内，辊子线压力为120-140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊，在线速度为850_1000r/h，辊子的长度400-800mm，挤压成粒径> 15mm的成型颗粒。
2.如权利要求1所述的褐煤干燥成型工艺，其特征在于，所述干燥步骤中，原料褐煤先破碎为粒度〈12_的碎煤后再送入管式干燥机。
3.如权利要求1或2所述的褐煤干燥成型工艺，其特征在于，所述干燥步骤中干燥介质为低压过热蒸汽，温度为140-180°C，压力为O. 4-0. 5 MpaG0
4.如权利要求1所述的褐煤干燥成型工艺，其特征在于，所述破碎步骤中所述破碎机为间隙可调的锤式破碎机。
全文摘要
本发明涉及一种褐煤干燥成型工艺，解决了褐煤干燥成型工艺复杂、工业化规模生产效果不理想的问题，技术方案包括将原料褐煤经干燥、粉碎、挤压后得到成型颗粒，将原料褐煤送至管式干燥机中与干燥介质进行间接热交换，控制干燥后的褐煤水含量为8-12Wt%；将干燥后的褐煤送入破碎机中破碎至粒度为＜3mm；将破碎后的褐煤送入辊压成型机内，辊子线压力为120-140kN/cm、坑型为长排坑辊+光辊，在线速度为850-1000r/h，辊子的长度400-800mm，挤压成粒径≥15mm的成型颗粒。本发明实现了破碎、干燥和成型相结合，闭路循环、成品稳定性高，满足了装置大型工程化的需要，系统流程简单、操作简便、占地小、投资少、可靠性较高。
文档编号C10L5/04GK103060039SQ201210580888
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者李清, 陈钢, 黄学群, 杨建国, 任敬 申请人:中国五环工程有限公司