专利名称:制备水煤浆的方法和装置的制作方法
本发明涉及制备水煤浆的方法和装置，是把细煤粉和液体相混合，得到含煤量很高的水煤浆，以便运输和在炉中直接燃烧。
固体材料的粉末加水混合便于运输和处理，这样一种运输方法已经为人们所熟知。近年来，已有人建议使用煤浆运输法来提高运煤效率。为提高运煤效率，应使煤浆中的煤含量很高。另外，实际上煤含量很高的煤浆就用不着在煤运到后进行除水可以直接燃烧。由于这些原因，人们想出各种方法制备煤浆，其中的高含煤量和低粘度要达到能用管道进行运输的程度。
为制备高含煤量，低粘度正好适于管道运输的煤浆，有必要决定颗粒度的分布，以尽量减少碎煤的空隙，如美国第4，282，006号专利所提到的那样。它主要要求煤颗粒度的分布范围广。更明确地说，如果分别用DL和DS代表煤颗粒的最大和最小尺寸，要求把DL/DS的比值增到最大限度，并要求在DL和DS的范围内粒度均匀。人们还注意到，使用添加剂(主要是表面活化剂)主要是为了把高含量煤浆的粘度减少到适于管道运输的程度。添加剂的主要功能是能被颗粒表面吸收，增加煤的湿度从而增加煤块的分散度。这样，制备高含量，高流动性的煤浆主要是要有适当的粒度分布的使用合适的添加剂。这种煤浆的制备通常是用球磨的方法来实现，上述美国专利就是一例。
如上述美国专利图6所示球磨机有一旋转支撑的柱式滚筒。滚筒的一端是进煤料孔，另一端是煤浆出口，在滚筒里有各种金属球把煤细细的磨成小颗粒。使用本发明的球磨机，被粗粉碎机加工过的粗煤块是通过进煤口不断地送进滚筒中的。煤块被磨成小碎块，并加水制成煤浆从出口输出。为能高效率地利用机器进行煤的细研磨，必须使煤块、液体和添加剂的混合煤浆具有足够高的流动性以使研磨球在煤浆里自由运动，从而增加煤块与球之间的碰撞机会。在这种球磨机里，因为碎煤和往煤中加水是同时进行的，所以在煤块进料口处的总是大煤块以至于在机器内的一些地方就没有适于高含量煤浆的粒度分布。因此当机器中煤含量增加时，作为煤块、液体、与添加剂混合体的煤浆的流动性就可能减弱。从而降低碎煤效率。在最坏的情况下，混合煤浆的流动性完全丧失，不可能进行粉碎工作。为避免这种现象，人们建议往机器中的混合体中加液体和添加剂来调整其流动性。在这种情况下，必须把煤含量减少到能进行粉碎的程度或者必须添加大量添加剂以增加煤浆的流动性。但降低煤的含量使运输效率降低而加入大量的添加剂，不必要地提高了制备成本。
因此，本发明的一个目的，是提供一种使用最少添加剂来制备高含量煤浆的方法和装置。
本发明者对开发高含量煤浆的制备技术进行了认真的研究。在其过程中，发明人尝试了一种方法，把各种研磨机的加工的煤末相混合以实现粒度的分布调整，然后，在经过粒度范围调整的煤末中加入水和添加剂以制成煤浆。发明者还发现用这种方法制备的煤浆，其粘度要比使用普通机器，使用同样多的水与添加剂低得多。发明者还发现，要得到同样的流动性和煤含量，使用上述方法要比用普通加工节省一多半添加剂。
在此基础上，一方面本发明提供高含量煤浆的制备方法，是用干粉碎的方法把煤粗略粉碎，然后加水与添加剂形成煤浆。用这种方法可以实现使用最少添加剂，含煤量高煤浆的制备。
另一方面，本发明提供高含量煤浆的制备装置，它包括一个球磨机，机器内部用隔墙隔成几部分或几个室，都带有通孔，在每个隔间中都装有各种研磨粉碎球，从机器一端送入的粗研煤在球磨粉碎时通过通孔送入下一隔间，而当碎煤送到机器轴向另一端与煤浆出口相临隔间时，加入液体与添加剂制成煤浆，连续不断地从出浆口输出。
附图的简要说明如下图1是本发明制浆方法和装置图解。
图2是制备高含量水煤浆的本发明装置中研磨机的断面图。
图3是表示所用添加剂与煤浆粘度间关系的图表。
下面叙述最佳实施例。
参见附图，为制备高含量煤浆，本发明提供的装置和方法的最佳实施实例描述如下。
图1，是用于制备高含量煤浆的本发明装置和方法的图解，参见该图，贮室18中的煤通过进料器20送入粗粉碎室22中进行粗粉碎，接着把粗研煤送漏斗24中。漏斗24中的粗研煤由进料器26通过位于机器一侧的进煤口12进入机器10。如下面将要详细描述的，机器10有一个垂直于机器10轴线的隔墙28。隔墙28把球磨机10分成两个部分或两个室即是球磨第一室30和第二室32。第一室和第二室是通过隔墙28上的通孔34相通。磨机10有出浆口14，上接供液管36。供液管36分别通过带有泵42和44的管道38和40与液箱46和添加剂箱48相接，是用和出浆口14相连的浆管50通过筛子52把煤浆送入浆箱54内。由52筛选出来的煤，通过干燥，再用合适的方法例如传送带送回到球磨机的送料的12处。
如图2所表示，在磨机10的轴向两端面的轴套分别形成进煤口12和出浆口14，轴套支撑着进出口，而轴套2由支架58、60通过相应的轴承支撑着。磨机10的外圆面上有齿轮62，与装在发动机64的轴66上的齿轮68啮合。
在磨机10的第一的第二碎煤室(30、32)中分别装有金属球70和72。第二室32中的球72比第一室30中球70要小，这样，经一室粉碎的煤块在第二室32中被球72碰撞后粉碎成更细的煤末。通孔34是开在隔墙28的中心上，而其尺寸比进煤孔12稍大比出浆口14稍小。经过出浆口14的供液管36伸进第二碎煤室32中接近隔墙28。
下面还将论述如何实施这一实施例。当发动机64通过轴66和齿轮68带动球磨机10外圆面上的齿轮时，磨机10就围绕着它的轴线转动。同时，贮煤室18中的煤被粗碎煤器22粉碎，而且通过漏斗24和进料口26不断地被送进球磨机10的进煤孔12。这样，磨机10旋转使煤进入第一碎煤室30中与球70干碰撞进行粉碎，在把煤逐渐粉碎成小块时，它向隔墙28移动，再通过通孔34进入第二碎煤室32。
另一方面，液箱46和添加剂箱48中的水或油等液体被相应的泵42和44以常速泵入，形成混合液浆加入到第二碎煤室32中靠近隔墙28。被送进第二室32的粗碎煤用球72进行再粉碎，磨得更细，同时与从供液管36来的混合液相混合，这样就制成煤浆通过出浆口14，和煤浆管道50送进筛子52中。浆液通过筛52之后存入浆箱54中。而未粉碎的大煤块被筛子52筛出，干燥后通过传送带56送回进煤口12。这样制备的煤浆粒度分布，统观以下各点都不失为最佳分布，这就是，煤的种类，磨机转速，磨室大小，磨球70以及72的大小，磨球质量，粉碎时间等等。理想情况是，在第一碎煤室30中的粉煤要处理到能在第二碎煤室中很容易形成煤浆的程度。因为混煤浆的组成在煤块最小尺寸小于3μm时为最好，所以要求第一室中的碎煤，在送进二室时其尺寸小于3μm。
下面将论述上述装置所运用的制备方法的实际例子。
实例1把煤初步磨成小于5mm的小块，然后使用图2所示的机器及其加工方法把煤块处理为高含煤量的水煤浆。
磨机10是用不锈钢制成的，它有一柱状滚筒，其内径是500mm而长长度是1010mm。在隔墙中心的通孔直径为200mm。而第一和第二碎煤室(30、32)的长度分别是700mm和300mm。第一碎煤室30中装有3000个直径为20mm的不锈钢球，而第二碎煤室中装有同种钢球1000个。当球磨机以40转/分钟转动时，把粗研煤通过进煤口12，以100公斤/小时的速度送入机器中。同时把水与阳离子表面活化剂的混合物以5.38升/时的速度通过供液管36加入第二碎煤室中，同时改变了活化剂的含量。把煤送到第一室进煤口12附近，然后把含表面活化剂的水加到第二室临近隔墙28的地方，这样煤块可以在磨机内得到充分粉碎。用此方法制备的煤浆含量应为重量的65%。为确定添加剂和粘度之间的关系，用旋转粘度计来测量用不同含量添加剂制备的各种煤浆粘度。
为进行比较，两种煤浆是用球磨机在同样条件下制备的，一种如发明所示，另一种使用的球磨机拆下了隔墙28，进而得出了添加剂量和粘度的关系。试验结果如图3所示，可以看出使用本发明的制浆法，比使用普通方法得到同样煤浆粘度至少节省一半添加剂。这意味着有高含量的煤浆制备成本可大大降低。
实例2使用同例1一样的设备，在和例1同等的条件下制备煤浆，只是粗碎煤速率增加到14公斤/小时，含有对煤重量比为0.3%的阳离子表面活化剂的水溶液以5.38升/时的速度通过供液管道36进入到第二碎煤室32。这样煤浆中煤含量为72.2%(重量)，这样用实例1的相同方法测定煤浆粘度，而且可达到大约为1.8Pas的高液性。
为进行比较，使用实例1中的无隔墙的普通球磨机，在上述的同样粉碎条件下制备煤浆，在这种情况下，煤、水，添加剂的混合物基本上不具备流动性，致使磨机中的钢球几乎不能滚动，也就无法碎煤。其原因是，对在磨机中暂时形成的高含量煤浆的粒度分布不当，致使在磨机中的煤料丧失流动性。
本发明的优点是如上所述，根据本发明，在制备高密度煤浆时，可以减少所需添加剂的用量。
权利要求
1.一种制备高含煤量煤浆的制备方法，它包括对煤块进行粗粉碎，煤浆的形成两个步骤，对不断送进的粗碎煤进行粉碎，同时加入水和活性剂以形成煤浆，其特点是煤浆形成步骤包括对粗研煤进行干粉碎，再对它进一步粉碎，同时不断加入液体和添加剂，形成了高含煤量的煤浆。
2.根据权利要求
1而配备的高含煤量的煤浆的方法，其特点是所说的液体是水，所说的添加剂是表面活化剂。
3.根据权利要求
1而配备的高含量煤浆的方法，其特点是所加活化剂的量为干煤量的0.2～0.5%。
4.根据权利要求
1而配备的高含煤量的煤浆，其特点是混合步骤是连续的，直到最小的煤末尺寸降到3μm(微米)以下。
5.配备高含煤量煤浆的设备，它含有可旋转支撑的园柱式滚筒球磨机，在球磨机中位于球磨机一端的研磨球，可不断地把粗研煤送入球磨机的送煤装置，位于球磨机另一端的煤浆输出装置，不断把液体和添加剂送入球磨机的供液管道;其特点是在球磨机内至少有一座隔墙，它垂直于球磨机的轴线，把球磨机内的空间分隔成碎煤室，在隔墙中心开有通孔，相邻的碎煤室通过它相连，研磨球放在这些室内，供液管道和煤浆输出装置相邻的碎煤室相连。
6.根据权利要求
5而制成的配备高含煤量煤浆的装置，其特点是装在和送煤器相邻的碎煤室内的研磨球比装在和煤浆输出口相邻的碎煤室内的研磨球要大。
专利摘要
一种制备水煤浆的方法，首先，用干粉碎方式把粗研煤研碎，然后再一边加水和添加剂，一边研碎成粉末，制成含煤量高的水煤浆。
文档编号C10L1/32GK85102891SQ85102891
公开日1986年10月15日 申请日期1985年4月15日
发明者梶隆一, 大馨象, 村中廉, 菊池秀雄 申请人:株式会社日立制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan