成型煤燃料及其生产方法

成型煤燃料及其生产方法
【专利摘要】提供了一种具有所需强度的低成本成型煤燃料，该成型煤燃料是通过对煤进行破碎、然后干燥并粉碎而得到煤颗粒进行成型而得到的成型产品。所述煤颗粒的平均颗粒直径为10～60μm，成型产品的水分含量为5～20wt％、表观密度为1.2～1.4g/cm3。
【专利说明】
成型煤燃料及其生产方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种对煤粉碎并成型而得到的成型煤燃料。
【背景技术】
[0002] 至今为止，专利文献1中公开了下列技术:将低阶煤与油混合以制备料浆，之后对 料浆进行加热，以对煤进行脱水并降低水分含量，然后对煤进行粉碎并成型得到固体燃料。
[0003] 引用文献列表
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:日本专利公开号No.2011-111529

【发明内容】

[0006] 技术问题
[0007] 然而，专利文献1中，需要将煤与油混合以制备浆料，因此会增加成本。另外，虽然 成型后固体燃料在处理时需要一定程度或更大的强度，但是专利文献1中并未对强度进行 描述。本发明的目的是解决这些问题，并提供具有所需强度的低成本成型煤燃料。
[0008] 问题解决方案
[0009] 本发明是一种作为成型产品的成型煤燃料，所述成型煤燃料通过对煤进行破碎、 然后干燥并粉碎而得到煤颗粒、并对煤颗粒进行成型而生产，其中煤颗粒的平均颗粒直径 为10~60mi，成型产品的水分含量为5~20wt%、表观密度为1.2~1.4g/cm 3。
[0010] 本发明的有利效果
[0011] 根据本发明，可提供具有所需强度的低成本成型煤燃料。
【附图说明】
[0012] 图1示出了实施例1中成型煤燃料的生产过程。
[0013] 图2示出了实施例2中成型煤燃料的生产过程。
[0014] 图3示出了成型产品的水分含量-破碎强度-表观密度之间的相关性。
[0015]图4为示出了滚袋(roll pocket)的袋[第一形状(单侧枕状）]的图。
[0016] 图5为示出了滚袋的袋[第二形状(双侧杏仁状)]的图。
[0017] 图6为示出了滚袋的袋[第三形状(双侧杏仁状）]的图。
[0018] 图7为示出了滚袋的袋[第四形状(双侧枕状)]的图。
[0019] 图8示出了另一实施例(实施例3)的工艺流程。
[0020] 附图标记列表
[0021] 1 煤
[0022] 2破碎的煤
[0023] 3干燥的煤
[0024] 4煤颗粒
[0025] 10第一破碎步骤
[0026] 20干燥步骤
[0027] 30粉碎步骤
[0028] 40第一成型步骤
[0029] 50第二破碎步骤
[0030] 60第二成型步骤 [0031] 100第一成型产品
[0032] 110第一成型产品的破碎产品
[0033] 200第二成型产品
[0034] 300水分含量调整后产品
【具体实施方式】 [0035][实施方式1]
[0036]图1示出了本发明实施方式1中成型煤燃料的生产过程。实施方式1中的生产过程 包括破碎步骤10、干燥步骤20、粉碎步骤30和成型步骤40。在所述生产过程中，将作为原料 的煤1破碎并干燥，并对干燥后的煤进行粉碎以得到煤颗粒。对煤颗粒进行成型而生产的成 型产品100为成型煤燃料。
[0037]作为原料的煤1，使用水分含量大于或等于25wt%的褐煤或次烟煤。优选地，使用 水分含量大于或等于30wt%的褐煤。只有煤1用作原料，而不使用粘结剂、添加剂等。使用添 加剂，如粘结剂等是造成成本升高的因素，但本发明的成型煤燃料仅使用煤，不需要添加粘 结剂，因此可以较低成本得到所需强度。在破碎步骤10中，煤1由颚式破碎机或锤式破碎机 进行破碎，以得到破碎的煤2，并将煤2输送至干燥步骤20。在破碎步骤10中，煤1破碎后的尺 寸是煤1可被送入球磨机等，以用于后续的粉碎步骤30,破碎的煤2的尺寸优选为小于或等 于70mm，更优选为小于或等于50mm，进一步更优选为小于或等于20mm，平均颗粒直径优选为 约1mm至约20mm，但是并不特别限制于此。
[0038] 在干燥步骤20中，使用间接干燥机对破碎的煤2进行干燥，以得到干燥的煤3,并将 其输送至粉碎步骤30。对于间接干燥机，例如，可使用蒸汽管干燥机。在固体燃料的生产中， 需要大量的处理，因此适合使用具有较大加热表面积的蒸汽管干燥机，以便进行大量干燥 处理。
[0039] 在粉碎步骤30中，使用粉碎机对干燥的煤3进行粉碎，以得到煤颗粒4,之后将煤颗 粒4输送至成型步骤40。粉碎机为具有干燥-粉碎系统或干燥及粉碎系统，例如，为能够进行 精细粉碎、并适用于大规模处理的球磨机或辊磨机。在固体燃料的生产中，粉碎机及干燥机 都需要进行大量处理，因此，满足大量处理的粉碎机较为合适。在粉碎步骤30中，将煤颗粒4 的平均颗粒直径调整至10~60wii，优选为10~50wii，更优选10~30_。另外，本文中的"煤颗 粒"指的是在粉碎步骤30中粉碎的煤颗粒4。
[0040] 使煤颗粒4的平均颗粒直径处于粉碎步骤30中所述的范围内，能提高在成型步骤 40中细煤颗粒4成型过程中，将煤颗粒4填入用于成型的金属模具(滚袋)的填充率，并提高 下文所述的成型产品100的密度，以得到所需强度。
[0041] 另外，由于干燥也可与使用球磨机或辊磨机的粉碎平行进行，因此可以在粉碎步 骤30中使用球磨机或辊磨机进行干燥。但是，由于球磨机或辊磨机的干燥能力不足够，因此 通过在粉碎步骤30前进行干燥步骤20来保证所需的干燥能力。
[0042]在成型步骤40中，煤颗粒4使用辊压机进行成型，所生产的成型产品100用作成型 煤燃料。作为辑压机，使用例如具有螺旋给料机的成型机(briquetting machine)，通过将 煤颗粒4填入滚袋(用于成型的金属模具)并进行挤压得到作为成型煤燃料的成型产品100。 滚袋的袋形状如图4至7所示，但也可使用具有其他形状的袋。图4示出了一侧具有平面的枕 状(第一形状），图5示出了双侧杏仁状(袋开口部分的形状为椭圆形）（第二形状），图6示出 了双侧杏仁状(袋开口部分的形状通过对矩形的四个顶点进行倒角而得到）（第三形状），图 7示出了双侧枕形状(第四形状）。
[0043]关于尺寸，成型产品100优选具有5~40mm的长度、宽度和高度的最大长度。另外， 成型产品100的表观密度为1.2~1.4g/cm3。进一步地，成型产品100优选重量为0.2~20g。 此外，成型产品100的水分含量为5~20wt%，优选8~18wt%，更优选10~17wt%。水分来自 煤颗粒4的水分。
[0044] 由于来自煤颗粒4的水分在成型步骤40中起粘结材料的作用，可通过将成型产品 100的水分含量调整至位于上述范围内，进行有效成型，而不需要单独添加粘结材料、粘结 剂等。另外，成型步骤40中使用的煤颗粒4优选水分含量为5~20wt%，更优选8~18wt%，进 一步更优选10~17wt% ?
[0045] 实施方式1中，煤颗粒4具有细达10~60mi的细颗粒直径，因此，提高了成型过程中 填充到成型机滚袋的填充率。因此，提高了成型产品100的密度，从而提高成型产品100的强 度。另外，可通过利用煤1含有的水分做为粘结材料将成型产品100的破碎强度调整至落入 破碎强度达到最大值的区域内，以得到5~20wt%的优选水分含量范围，这指定了成型产品 100的密度，更优选地，指定了成型产品100的尺寸及重量。相应地，可降低在运输过程中的 粉末化，从而提高在使用成型产品100作为成型煤燃料时的处理性能。另外，通过粉碎后进 行的成型，降低了比表面积，并从而减少了储存过程中的燃烧。此外，由于在生产成型产品 100的过程中使用的所有的机器和装置为常规已知的，且不需要热水等，因此可降低成本。
[0046] 另外，如上所述，实施方式1中没有使用粘结剂。通过将煤颗粒4的颗粒直径和水分 含量、以及成型产品100的密度指定在如上所述的范围中，可以在不单独添加粘结剂的情况 下，以较低成本实现成型产品100的所需强度。
[0047][实施方式2]
[0048] 图2为示出了实施方式2中的生产过程的图。虽然实施方式2的基本构成与实施方 式1相似，但实施方式1中在成型步骤40后提供了第二破碎步骤50,且第二破碎步骤50后进 一步提供了第二成型步骤60。实施方式2与实施方式1的不同之处在于，第二成型步骤60中 生产的第二成型产品200为成型煤燃料。
[0049] 下文中，破碎步骤10及成型步骤40-一其均与实施方式1中的相同一一分别区分 为第一破碎步骤10及第一成型步骤40。另外，第一成型步骤40中生产的成型产品100表示为 第一成型产品100。实施方式2中第一成型产品100的密度优选低于实施方式1中第一成型产 品100的密度，前者的表观密度优选为1.00~1.25g/cm 3。实施方式2中第一成型产品100的 破碎强度优选为10~800N。另外，第一成型步骤40中使用的煤颗粒4优选水分含量为5~ 20wt%，更优选8~18wt%，进一步更优选为10~17wt% .
[0050] 第二破碎步骤50中，使用破碎机对第一成型产品100进行破碎，以得到第一成型产 品的破碎产品110，并将其输送至第二成型步骤60。所述破碎机与第一破碎步骤10中使用的 相同。另外，第一成型产品的破碎产品110优选具有平均直径0.1-1.〇mm，更优选为0.15- 0.9mm，进一步更优选0.2-0.8mm。另外，第一成型产品的破碎产品110的最大颗粒直径优选 为，等于或小于下文中将要描述的第二成型产品200的颗粒直径的竖直边和水平边中较短 边的长度。可以通过调整第二破碎步骤50使第一成型产品的破碎产品110的平均颗粒直径 及最大颗粒直径落在上述范围内，来提高第二成型产品200成型过程中成型机中滚袋的填 充率。由此得到的第二成型产品200,与实施方式1中作为最终产品（成型煤燃料）的第一成 型产品100相比，表现出良好的品质(破碎强度及表观密度）。另外，实施方式2中，第一成型 步骤40及第二成型步骤60中使用的滚袋的袋尺寸(颗粒直径)可以彼此不相同。
[0051] 第二成型步骤60中，使用辊压机对第一成型产品的破碎产品110进行成型，以得到 第二成型产品200。第二成型产品200优选具有颗粒直径5~40mm。另外，第二成型产品200的 表观密度为1.2~1.4g/cm 3。此外，第二成型产品200优选重量为0.2~20g。第二成型产品 200的水分含量为5~20wt%，优选为8~18wt%，更优选10~17wt%。
[0052]实施方式2中，在第二破碎步骤50中，对已进行过一次成型的第一成型产品100进 行再次破碎，以在第二成型步骤60中重新成型。
[0053] 第一成型产品100所处于的状态为其密度已通过第一成型步骤40提高至一定程 度，第一成型产品的破碎产品110的密度与第一成型产品100的密度大约相同。相应地，通过 使用成型机对第一成型产品的破碎产品110进行再次成型，可得到第二成型产品200,其密 度较之第一成型产品100的密度有了进一步的提高。
[0054]另外，粉碎的煤颗粒4具有10~60wii的平均颗粒直径，在成型机中的流动性较差， 且在一些情况下，很难对其进行成型。另一方面，由于第一成型步骤40中密度被提高至一定 水平，已进行过一次成型的第一成型产品100的破碎产品110在成型机中的流动性有所提 高，使第二成型步骤60中的成型顺利进行。因此，得到的第二成型产品200,其密度比第一成 型产品100的密度有了进一步的提高，且通过使用第二成型产品200作为成型煤燃料，存储 及运输过程中的粉末化得到进一步降低，导致得到的成型煤燃料的处理性能得以提高。 [0055]另外，实施方式1及实施方式2可包括对第一成型产品100及最后生产的第二成型 产品200的水分含量进行调整的水分含量调整步骤70。水分含量调整步骤70优选在成型后 进行。也就是说，水分含量调整步骤70，优选在实施方式1中的成型步骤40后和在实施方式2 中的第二成型步骤60后进行。可通过水分含量调整步骤70防止粉尘排放和产品的自发加 热。
[0056]在水分含量调整步骤70中，例如，使用喷洒法，在该方法中第一成型步骤40(或第 二成型步骤60)后设置有带式输送机，且在带式输送机的上部设置有由给水栗和喷洒器组 成的喷洒装置，并对由带式输送机传输的第一成型产品1〇〇(或第二成型产品200)进行喷 洒，使第一成型产品1〇〇(或第二成型产品200)的水分含量可落入合适的范围内。替代地，可 使用这样一种方法:其中在将第二成型产品200堆成堆以后，使用由给水栗和喷洒器组成的 喷洒装置，对堆成堆的第二成型产品200(堆成山行，以形成一堆）的水分含量进行调整，使 其落入合适的范围。
[0057] 水分含量调整步骤70后的第一成型产品100(或第二成型产品200)优选水分含量 为10~30wt%，更优选为大于或等于10wt%并小于25wt%。另外，与实施例方式1相同的方 式，在不添加粘结剂的情况下，在实施方式2中也可以较低成本得到具有所需强度的第二成 型产品200。
[0058] 实施例
[0059] [实施例1]
[0060] 实施例1对应于实施方式1的生产方法，第一成型步骤40中得到的成型产品100(下 文称为第一成型产品100)用作成型煤燃料。破碎强度及表观密度用于评价型煤 (briquette)的产品质量。
[0061] (实施例1-1)
[0062]将作为原料的煤(水分含量为46wt %的褐煤)使用锤式破碎机加以破碎，得到小于 或等于10mm的平均颗粒直径(第一破碎步骤10)，然后使用蒸汽管干燥机进行干燥，从而得 到处于13~15wt%范围的水分含量(干燥步骤20)。进一步地，使用球磨机得到不同平均颗 粒直径的煤颗粒4。煤颗粒4有三种平均颗粒直径，18mi、26mi及55wii(粉碎步骤30)。将每种 煤颗粒4供给给成型机，并在不添加粘结剂的情况下，分别进行成型，以生产第一成型产品 100(第一成型步骤40)。对所生产的成型产品100的破碎强度、表观密度及水分含量进行测 量。第一成型步骤40中，托辑压力(roller supporting pressure)为5t/cm，两条辑之间的 间隙为1mm。
[0063] 实施例1-1中，滚袋为枕状(第一形状，见图4)，尺寸为长38 X宽38 X深10mm，滚袋 体积为8.08cm3。另外，实施例1-1中使用的成型机的两辊中只有一条辊设置有滚袋，另一条 辊为平面。因此，实施例1-1中滚袋的形状被仅仅转移给第一成型产品100上的一个成型面， 进行成型时另一面维持平面状。实施例1-1中，表1-1示出的煤颗粒4的平均颗粒直径变为55 _、26mi、18mi的实施例分别为实施例l-la、l-lb、l_lc。另外，图4中，对于滚袋尺寸，将长度 表示为"a"，宽度表示为"b"，深度表示为"c"，且两条辊之间的间隙显示为"d"（所述表示方 式适用于图5至图7)。
[0064]另外，对第一成型产品100(实施方式2及3中的第二成型产品200)的水分含量的测 量基于JIS M 8820-2000"煤和焦炭一一堆块（lot)中总水分含量的测定"。另外，第一成型 产品100的破碎强度基于JIS Z 8841-1993中"3.1破碎强度的测试方法"而测定，表观密度 基于JIS Z 8807中"8.通过在液体中称量对密度和比重的测量"。第一破碎步骤10中破碎的 煤的颗粒直径基于JIS M 8801-2004中"5.颗粒尺寸分布的测试方法"而测量。也就是说，确 定每个筛孔的筛通质量百分数，筛通质量百分数达到50%时的颗粒直径被定义为平均颗粒 直径。粉碎步骤30中粉碎的煤颗粒4的平均颗粒直径是通过激光衍射/散射方法得到的颗粒 分布的中值直径。下列所有实施例及对比例中的测量均以同种测试方法进行。
[0065] (实施例1-2)
[0066] 实施例1-2中，改变滚袋尺寸，成型机两辊中的每条辊均设有滚袋。除了上述条件 外，实施例1-2与实施例1-1相同。
[0067] 实施例1-2中，杏仁状滚袋（第二形状，见图5)的尺寸为：长度18 X宽27 X深 4.15mm，每个滚袋的体积为1.04cm3(表1-2)。由于两辊均设置有滚袋，实施例1-2中，滚袋形 状被传递给第一成型产品100的两个成型面。同样地，在实施例1-2中，表1-2分别示出了实 施例l-2a、l-2b及l-2c，其中煤颗粒4的平均颗粒直径分别变为55mi、26mi及18mi。
[0068] (实施例1-3)
[0069] 除了滚袋尺寸有所变化外，实施例1-3与实施例1-2相同。实施例1-3中，杏仁状(第 三形状，见图6)滚袋的尺寸为长10 X宽15 X深2.6_，每个滚袋的体积为0.2cm3 (表1 -3)。实 施例1-3中，滚袋形状被传递给第一成型产品100的两个成型面。表1-3分别示出了实施例1-3a、l-3b及l-3c，其中煤颗粒4的平均颗粒直径分别变为55mi、26mi及18mi。
[0070] (实施例1-4)
[0071 ]除了滚袋尺寸有所变化外，实施例1-4也与实施例1-2相同。实施例1-4中，枕状滚 袋(见图7)的尺寸为长6 X宽9 X深1.57_，每个滚袋的体积为0.035cm3(第四形状，表1-4)。 实施例1-4中，滚袋形状也被传递给第一成型产品100的两个成型面。表1-4分别示出了实施 例l-4a、l-4b及l-4c，其中煤颗粒4的平均颗粒直径分别变为55mi、26mi及18_。
[0072] 对比例1-1至对比例1-4
[0073]使用笼式磨机将煤颗粒4的平均颗粒直径设定为250m(粉碎步骤30)，且将第一成 型产品100的水分含量调整为14.4wt%。除了上述条件外，第一成型产品100与实施例1-1至 实施例1-4中的制备方式相同，并对破碎强度及表观密度进行测量(表1-1至表1-4)。

[0083] 表1-1至表1-4清楚表明，在所有的4种滚袋尺寸中，与使用笼式磨机的对比例1-1 至1-4相比，使用球磨机的实施例1-1至1-4的表观密度及破碎强度更为有利。因此，可以确 定的是，在所有的实施例1 -1至实施例1 -4中，通过使成型前煤颗粒4的颗粒直径较小，可在 不使用粘结剂的情况下，保证第一成型产品100的强度，从而得到质量优良的成型煤燃料 (第一成型产品100)。
[0084] 另外，虽然实施例1-la至实施例1-ld中煤颗粒4的平均颗粒直径被改变，这些实施 例中第一成型产品1〇〇的表观密度及破碎强度大于对比例1-1中的表观密度及破碎强度，并 且其值等于或大于预定值。这表明在预定范围（10~60M1)内改变煤颗粒4的平均颗粒直径 对第一成型产品1〇〇的表观密度和破碎强度并没有太大影响。实施例l_2a至实施例l-2d、实 施例l-3a至实施例l-3d、以及实施例l_4a至实施例l-4d中均得到了相似的结果，可以确认， 当煤颗粒4的平均颗粒直径处于10~60wii，优选15~58wii，更优选18~55wii的范围时，第一 成型产品100的质量变得更好。另外，由于需要较大的粉碎功率将煤粉碎至小于lOwii的平均 直径，并且使用工业过程难以生产这样的颗粒，因此，使用球磨机粉碎后大于或等于10M1平 均直径是合适的。
[0085][实施例2]
[0086]实施例2对应于实施方式2的生产方法，第二成型步骤60中生产的第二成型产品 200为成型煤燃料。实施例2中，第一成型步骤40及第二成型步骤60中的托辊压力为5t/cm， 两辊之间的间隙为1_。另外，实施例2中的成型是在不使用粘结剂的情况下以与实施例1相 同的方式进行的。
[0087] (实施例2-1)
[0088] 实施例2-1中，对第一成型产品100进行再次破碎和成型。但是，实施例2-1中第一 成型产品100的表观密度低于实施例1-2中第一成型产品100的表观密度，并优选为1.00~ 1.25g/cm 3。得到表观密度较低的第一成型产品100的方法包括：降低辊上部推力螺纹的转 速的方法;提高辊的转速的方法;和降低托辊压力的方法;等，所述方法可进行组合。实施例 2-1的第一成型步骤40中，通过将辊的转速设为实施例1-2中第一成型步骤40的转速的两 倍，得到表观密度为1.00~1.25g/cm3的第一成型产品100。使用锤式破碎机对所生产的第 一成型产品100进行再次破碎(第二破碎步骤50)，以得到0.1~1.0_的平均颗粒直径，以及 小于或等于18mm的最大颗粒直径，并使用成型机对得到的第一成型产品的破碎产品110进 行再次成型(第二成型步骤60)。对生产的第二成型产品200的破碎强度、表观密度及水分含 量进行测量。另外，第二成型步骤60中的滚袋为杏仁状(第二形状），尺寸为长18X宽27X深 4.15111111，与实施例1-2相同，表2-1示出了实施例2-1 &、2-113及2-1(3，其中煤颗粒4的平均颗粒 直径分别为55wii、26iim及18mi。同时不出了第一成型产品100的质量、以及实施例2-1中第一 成型产品的破碎产品110的筛通质量百分数及平均直径。
[0089]另外，同时示出了实施例l_2a、实施例l_2b及实施例l_2c，其中成型次数是三种煤 颗粒中每一种的成型次数，以评估每种煤颗粒直径的成型次数的影响。另外，实施例1中的 第一成型产品100均为成型煤燃料，实施例2中的第二成型产品200均为成型煤燃料，且均显 示在表(同样适用于下表2-2及表2-3)中。
[0090] (实施例2-2)
[0091] 实施例2-2中，将第一成型产品100进行再次破碎和成型。第一成型步骤40中，通过 将辊的转速设为实施例1-3中第一成型步骤60的两倍，得到表观密度为1.00~1.25g/cm 3的 第一成型产品100。使用锤式破碎机对第一成型产品100进行再次破碎，以得到0.1~1. 〇_ 的平均颗粒直径及小于或等于l〇mm的最大颗粒直径，并对通过成型生产的第二成型产品 200的破碎强度、表观密度及水分含量进行测量。第二成型步骤60中滚袋为杏仁状(第三形 状），尺寸为长10X宽15X深2.6臟，与实施例1-3中相同，且表2-2示出了实施例2-2 &、2-2匕 及2-2c，这些实施例中煤颗粒4的平均颗粒直径分别为55mi、26wii及18wii。实施例2-2中，第 一成型产品100的质量、及第一成型产品的破碎产品110的筛通质量百分数与平均直径被同 时示出。另外，同时示出了实施例l-3a、实施例l-3b及实施例l-3c，其中成型次数是三种煤 颗粒直径中的每一种的成型次数，以评价每种煤颗粒直径的成型次数的影响。
[0092](实施例2-3)
[0093] 实施例2-3中，对第一成型产品100进行再次破碎和成型。第一成型步骤40中，通过 将辊的转速设为实施例1-4中第一成型步骤60中辊转速的两倍，得到表观密度为1.00~ 1.25g/cm3的第一成型产品100。使用锤式破碎机对所生产的第一成型产品100进行再次破 碎，以得到0.1~1. 〇mm的平均颗粒直径及小于或等于6mm的最大颗粒直径，并对通过成型生 产的第二成型产品200的破碎强度、表观密度及水分含量进行测量。第二成型步骤60的滚袋 为枕状(第四形状），尺寸为长6 X宽9 X深1.57_，与实施例1-4中相同，表2-3示出了实施例 2-3a、2-3b及2-3c，这些实施例中煤颗粒4的平均颗粒直径分别为55mi、26mi及18wii。实施例 2-3中，同时示出了第一成型产品100的质量、及第一成型产品的破碎产品110的筛通质量百 分数及平均直径。另外，同时示出了实施例l_3a、实施例l-3b及实施例l-3c，这些实施例中 成型次数是三种煤颗粒直径中每一种的成型次数，以评价每种煤颗粒直径的成型次数的影 响。


[0097]从表2-1至2-3中的结果发现，对于煤颗粒4的所有平均颗粒直径，经过2个成型步 骤(第一及第二成型步骤40和60)的实施例2-1、2-2、2-3中，以表观密度及破碎强度表示的 质量，比只经过1个成型步骤(第一成型步骤40)的实施例1-2、1-3及1-4更有利。因此，可以 确定，与只经过一次成型而生产的第一成型产品100相比，经过两次成型的第二成型产品 200作为成型煤燃料表现出更高的质量。
[0098] 这表明，与实施例1-la至实施例1-ld(见表2-1中实施例2-la至实施例2-lc)中煤 颗粒4平均颗粒直径的变化的情况相同，实施例2-1中煤颗粒4平均颗粒直径的改变对第二 成型产品200的表观密度及破碎强度也未产生太大影响。这同样适用于实施例2-2a至实施 例2-2c，以及实施例2-3a至实施例2-3c，可以确定，当煤颗粒4的平均颗粒直径处于10~60y m，优选15~58mi，更优选18~55mi的范围时，第二成型产品200的质量变得更有利。
[0099](实施例2-4至实施例2-8)
[0100]生产出第二成型产品200,并使用与实施例2-lb中相同的方法，对其破碎强度及表 观密度进行测量，不同之处在于第二成型产品200的水分含量发生了改变(表3)。
[0101] (对比例2-1 和 2-2)
[0102] 同样地，使用与实施例2-lb相同的方法生产出第二成型产品200,不同之处在于， 第二成型产品200的水分含量发生了改变(表3)。
[0103] 表3
[0105] 图3示出了表3中第二成型产品200的水分含量-破碎强度-表观密度之间的相关 性。如表3及图3所示，实施例2-4至实施例2-8中的第二成型产品200的水分含量处于5~ 20wt%的范围，这使得与水分含量处于所述范围之外的对比例2-1及2-2中的第二成型产品 200相比，产品的破碎强度及表观密度较高。
[0106] [实施例3]
[0107] 图8示出了制备实施例3中水分含量调整后产品300的工艺流程。实施例3中，将水 分添加到第二成型产品200中，以抑制成型煤燃料的粉尘排放和自发加热。另外，实施例3中 也在不使用粘结剂的情况下进行成型。第二成型产品200的制备方式基本与实施例2-3b相 同，使用水分含量为38wt% (与实施例1-1中使用的褐煤不同）的褐煤作为原料。此外，实施 例3中，增加了将水分添加到第二成型产品200的水分含量调整步骤70,以制备水分含量调 整后产品300。通过一种方法对水分含量进行调整，所述方法中，在带式输送机上部设置由 给水栗和喷嘴组成的喷洒装置，以对带式输送机输送的第二成型产品200进行喷洒。所用的 褐煤的特征及得到的水分含量调整后产品300在表4中示出。表4中，AR指的是"收到基(as received basis)"，AD指的是"空气干燥基(air dried basis)"（JIS M 8810)。另外，DB表 示"干基"，GAR、GAD、DAF分别表示更高的发热值："收到基毛重"、"空气干燥基毛重"以及"干 燥无灰基"（JIS M 8810)。
[0108]表4
[0110]另外，图8中各个步骤10~70中的数值表示各个步骤10~70中进口及出口处的水 分含量。此外，各步骤10~70之间标识的C1~C7表示各个步骤(见表5)中煤的特征及含量。 意即，C1显示了干燥前原料褐煤1 (水分总量38.0 % )供应量为215t/h，C7表示水分含量调整 步骤70中添加了水分的水分含量调整后产品300(水分总量18.0%)以163t/h得到。表6显示 了水分含量调整后产品300的破碎强度和表观密度，以及水分含量调整前实施例2-3b的结 果。
[0115] *)煤颗粒的颗粒直径和成型产品的尺寸与实施例2_3b中的相同。
[0116] 实施例3中，水分被添加到第二成型产品200中，以得到水分含量调整后产品300， 水分含量调整后产品300为成型煤燃料。在水分含量调整后产品300中，可以确定，粉尘排放 和自发加热得到抑制，且通过添加水分(见表5和表6)得到的破碎强度和发热值与实施例1 和2中的相等。另外，虽然水分被添加到实施例3中的实施例2-3b的第二成型产品200,但是 水分也可被添加到实施例2的其他第二成型产品200,或水分可以被添加到实施例1的第一 成型产品100。
[0117]如上所述，可以确定，本发明中，在不使用粘结剂等的情况下，得到了具有所需强 度的第一成型产品100及第二成型产品200。因此，可在不使用添加剂(其未增加成本的一个 因素)如粘结剂的情况下，以较低成本得到强度能得到保证且具有优异处理性能的成型煤 燃料。
【主权项】
1. 一种作为成型产品的成型煤燃料，所述成型煤燃料通过对煤进行破碎、然后干燥并 粉碎而得到煤颗粒，并对所述煤颗粒进行成型而生产， 其中所述煤颗粒的平均颗粒直径为10~60μπι，并且 所述成型产品的水分含量为5~20wt%，表观密度为1.2~1.4g/cm3。2. 根据权利要求1所述的成型煤燃料，其中所述粉碎使用球磨机或辊磨机进行。3. 根据权利要求1或2所述的成型煤燃料，其中所述煤为褐煤或次烟煤。4. 根据权利要求1至权利要求3的任一项所述的成型煤燃料，其中所述成型煤燃料为对 所述成型产品进行进一步破碎、并再次成型而生产的第二成型产品。5. -种生产成型煤燃料的方法，包括步骤： 对煤进行破碎的破碎步骤； 对所述破碎步骤中破碎的煤进行干燥的干燥步骤； 对所述干燥步骤中干燥的煤进行粉碎的粉碎步骤，以得到平均粒径直径为10~60μπι的 煤颗粒;以及 对水分含量为5~20wt%的所述煤颗粒进行成型的成型步骤，以得到表观密度为1.2~ 1 · 4g/cm3的作为燃料的成型产品。6. -种生产成型煤燃料的方法，包括步骤： 对煤进行破碎的第一破碎步骤； 对所述第一破碎步骤中破碎的煤进行干燥的干燥步骤； 对所述干燥步骤中干燥的煤进行粉碎的粉碎步骤，以得到平均颗粒直径为10~60μπι的 煤颗粒； 对水分含量为5~20wt%的所述煤颗粒进行成型的第一成型步骤，以得到第一成型产 品； 对所述第一成型产品进行破碎的第二破碎步骤，以生产所述成型产品的破碎产品；以 及 对所述成型产品的所述破碎产品进行再次成型的第二成型步骤，以生产表观密度为 1.2~1.48/〇113的第二成型产品。
【文档编号】C10L5/08GK105849239SQ201480070450
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2014年12月24日
【发明人】小林浩, 山田记央, 工藤宏昭, 虫合浩, 虫合一浩, 田野龙海, 村谷刚
【申请人】宇部兴产株式会社