探討壓球機成型：原料、成型機理、成型工藝

壓球機成型：

原料
    所謂成型將6mm以下煤粉在壓球機加粘結(jié)劑或快速加熱到膠質(zhì)狀態(tài)下加壓成具有一定形狀、盡寸、特定物理化學(xué)性能和不同用途產(chǎn)品的工藝過程。粉煤成型的產(chǎn)品稱型煤。
    傳統(tǒng)的粉煤成型是將粉煤加工成幾何形狀、尺寸和機械強度相近、貯存后質(zhì)量保持穩(wěn)定和型煤。現(xiàn)代壓球機成型主要是“改變”粉煤的物理化學(xué)性質(zhì)，使之成為優(yōu)質(zhì)的工業(yè)原料和潔凈的能源。現(xiàn)代粉煤成型以煤化學(xué)和煤的機械加工工藝學(xué)為基礎(chǔ)，以燃燒理論、煤的技術(shù)、傳熱學(xué)原理和環(huán)保工程等為指導(dǎo)，以工業(yè)鍋爐和窯爐等相關(guān)行業(yè)的設(shè)備特性和工藝原理為依據(jù)。
   
壓球機成型機理
    煤炭成型時，粘結(jié)劑與煤粒之間的作用是一個怎么復(fù)雜的物理化學(xué)過程。不僅與粘結(jié)劑和煤炭本息的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且和成型條件密切相關(guān)。由于煤具有以非極性表面為主，煤表面有一定粗糙度和孔隙、潤濕性差且疏水性強、成型時可利用煤本身的粘結(jié)性或外粘結(jié)劑，采用適宜的成型粒度、水分在一定的壓力作用下，克服煤的彈性，使煤粒之間互相靠近，產(chǎn)生塑性變形，并被此粘結(jié)成型。
   
成型工藝
成型原料性質(zhì)有同，成型時需要采用不同的成型工藝。煤炭成型按成型的工藝條件分為冷壓成型、熱壓成型和球團成型。
    冷壓成型是在型煤配合料溫度低于100℃的條件下成型的工藝，包括無粘結(jié)劑成型和粘結(jié)劑成型兩種工藝。是粉煤成型的主要方法。型煤配合料是由粉煤、粘結(jié)劑和添加劑按比例配合成性能符合成型要求的物料。
    無粘結(jié)劑成是不用粘結(jié)劑的壓球機成型工藝，按成型壓力大小可分為低壓成型、中壓成型和高壓成型。成型壓力小于50MPa的成型叫低壓成型，主要用于生產(chǎn)無煙煤濕棒作合成氨原料，也用于含泥頁巖的煤成型，這種成型方法未獲廣泛應(yīng)用；成型壓力為50~100MPa的成型叫中壓成型，主要供無煙煤和泥炭配成型。高壓成型，主要用于年輕褐煤或中年褐煤的成型，是成熟的成型方法。粘結(jié)劑成型是在成型過程中外加粘結(jié)劑等添加劑的成型工藝。所使用的粘結(jié)劑包括有機物粘結(jié)劑、無機物粘劑和復(fù)合物粘結(jié)劑。包括物理成型和化學(xué)成型兩種。物理成型是粘結(jié)劑在成型過程中只起粘結(jié)作用。化學(xué)成型是粘結(jié)劑在成型和型煤固結(jié)過程中發(fā)生化學(xué)變化而起粘結(jié)作用，為石灰碳酸化型煤的成型方法。
    熱壓成型是利用型煤配合料在高速加熱到大量形成膠質(zhì)體的溫度，膠質(zhì)體作粘結(jié)劑，在出現(xiàn)塑性變形進以膠質(zhì)體作粘結(jié)劑加壓成型的工藝。這種成型方法多用來生產(chǎn)型焦。
    球團法成型是在粘結(jié)劑和水的作用下，型煤配合料無需加壓力，在圓盤式或滾筒式球團成型機中滾動成型。成型產(chǎn)品是球團。