无粘结剂的洁净型煤冷压成型方法 【技术领域】
本发明涉及一种减少环境污染、满足环保要求的洁净固体燃料的加工方法，特别是一种无粘结剂的洁净型煤冷压成型方法。制成的型煤主要适用于民用炉、灶，工业生产，供暖、热风锅炉，窑炉等。背景技术
众所周知，煤炭是不洁净固体燃料的主要能源，燃煤的燃烧对大气造成严重污染。因此，国内外都在开发应用洁净煤技术。型煤是洁净煤中的一种主要产品，它集物理、化学、煤化学、材料学等多种学科的综合技术。理想的洁净型煤应根据不同煤种的特性进行优化组合，因煤而异、因地制宜，达到提高燃烧热效率、节约原料、防治环境污染的要求，使配煤的各项经济指标达到最佳值。现有的型煤加工技术尚不能用于产业化生产，所以在一些重大问题上至今无法取得实质性突破，在一定程度上制约了型煤的发展。现有的型煤加工工艺主要以冷压成型为主。冷压成型可分为无粘结剂成型和有粘结剂成型两种，相比之下有粘结剂成型工艺掌握起来就容易一些，应用也比较普遍。其加工型煤所用的粘结剂主要有：(1)有机类，如纸浆废液、淀粉、焦油沥青、重油等；(2)无机类，如粘土矿物、自然粘土(黄土)、水泥、石灰等。粘结剂是型煤生产的关键，至今仍在不断研究之中，因此，有粘结剂的型煤工业化生产还存在一定的问题。如采用有机粘结剂生产的型煤热稳定性差，燃烧时有异味，腐蚀锅炉及配套设备，排放地烟尘和SO2的浓度严重超过国家规定的排放标准。排放的炉渣受潮或雨淋后会产生硫化物，造成二次环境污染，PH超标酸化土壤，板结土地，使农业减产；采用无机粘结剂生产的型煤防水性能较差，尤其是采用黄土做粘结剂的型煤，不仅浪费大量农田资源，而且燃烧时接火困难，热值低，结焦不易烧透，火焰短，炉膛温度上不去，热损失大，热效率低，排除的炉渣还会污染环境。因现有型煤质量不过关，故限制了型煤的发展和推广应用。发明内容
本发明的目的是提供一种无粘结剂的洁净型煤冷压成型方法，其成型方法简单，不受煤种的限制，制成的型煤强度高，运输时破碎率低，燃烧性能稳定，接火快，火焰高，炉膛温度高，显著减少烟尘和SO2的排放浓度，降低煤耗，从而达到减少大气污染，节约能源的目的，灰渣少且可配制肥料进行综合利用，有效消除二次污染。
本发明的目的是这样实现的：该方法具体操作步骤如下：选用无烟煤、焦煤粉或焦煤泥或长焰煤粉或长焰煤泥、褐煤、矸石为原料，经粉碎成规定粒度后，按比例加入混碾机内进行混碾4～5分钟，然后置入型模中，用压力机冷压成型，即得型煤；所用原料重量比为：无烟煤∶焦煤粉或焦煤泥或长焰煤粉或长焰煤泥∶褐煤∶矸石＝2～6∶2～6∶6～10∶2～8；各原料粉碎后的粒度分别为无烟煤0.1～3mm，焦煤粉0.1～3mm，焦煤泥60～80目，长焰煤粉0.1～3mm，长焰煤泥60～80目，褐煤1～5mm，矸石60～80目。
所述冷压成型的机械压力不低于80kg/cm2。
由于本发明采用无粘结剂的冷压成型工艺生产型煤，能合理利用煤化程度各异的优质无烟煤、中等焦煤、劣质褐煤、燃烧性能差的煤矸石等资源，充分利用无烟煤挥发份低、燃点高、燃烧时无烟、热值高含水量低等特点；焦煤粉(泥)、长焰煤粉(泥)挥发份适中、热值高、粘结性强、受热后能产生胶质体、燃烧结焦等特点；褐煤挥发份偏高、内含一定数量的腐植酸和较高的内在水分、易自燃、点火快、含硫量低、燃烧后不结焦、易散等特点；矸石热值低、粘结性好、遇水增硬、可延长燃烧时间、燃烧时透气性好、燃后膨胀性好灰渣不结块等特点，根据不同煤种的自身特性相互协调作用，因煤而异、因地制宜，确定最佳配比，将选配煤种混碾均匀，以增加煤自身的粘结性，所以配煤成型后能达到有效地提高各煤种的燃烧热效率、增加强度、节约原料、防治环境污染等的理想综合效果，从根本上解决现有型煤生产存在的问题。上述选配煤种的产地主要以东北地区为主，其中主要选用沈阳、抚顺、本溪、阜新、辽阳、铁法、鸡西、鹤岗、七台河、通化、灌水、草河口等地的煤矿或选煤厂产品。本发明与有粘结剂的成型工艺相比，可省去粘结剂的加工和添加系统，简化成型工艺，降低生产成本，制成的型煤不受煤种限制、强度高，运输时破碎率低。经实际应用和燃料质量检测中心检验证明：其燃烧性能稳定，接火快，易烧透，无异味，炉膛温度高，增加燃烧热效率，节煤20～30％左右。其各项环保指针如下：硫含量0.4～0.6％，灰分20～24％，挥发分35～45％，水分8～15％，显著减少烟尘和SO2的排放浓度，排烟浓度为林格曼0～1级，达到减少大气污染，节约能源的目的。灰渣排放量降低25～30％左右，不结焦，PH值为7.0～7.5，且可与其它粪便混配制成农家肥料进行综合利用，有效消除二次污染。因此，本发明有利于推广应用。具体实施方式
以下结合实施方式对本发明作进一步描述
在选用配煤原料时，应利用当地资源，根据所需型煤种类的燃烧特性等要求对原料进行优化组合，确定最佳配比，使配煤成型为不同热值(如上火型煤、压火型煤等)、不同规格、型号(如100×100×90方形，150×150×90方形，200×200×90方形，高90、φ140的圆形，φ20～45的椭圆形等)，符合环保标准规定的各种型煤。其中各原料粉碎后的粒度应达到：无烟煤0.1～3mm，焦煤粉0.1～3mm，焦煤泥60～80目，长焰煤粉0.1～3mm，长焰煤泥60～80目，褐煤1～5mm，矸石60～80目。各种规格型模的模腔可根据要求设计成方形、圆形、椭圆形等形状。
实施方式一生产热值约为4300～5000卡，用于炉膛温度1200℃左右的上火型煤1000kg。
具体操作步骤如下：按比例称取原料：无烟煤300kg，焦煤粉或焦煤泥300kg，褐煤300kg，矸石100kg。
加入混碾机内进行混碾4～5分钟，然后置入型模中，用压力机冷压成型，其机械压力不低于80kg/cm2，即得型煤。
实施方式二生产热值约为3600～4200卡，用于炉膛温度1000℃左右的上火型煤1000kg。
具体操作步骤如下：按比例称取原料：无烟煤150kg，焦煤粉或焦煤泥200kg，褐煤500kg，矸石150kg。
其余操作步骤同实施方式一。
实施方式三生产热值约为2800卡，用于炉膛温度750℃左右的冬季压火型煤1000kg。
具体操作步骤如下：按比例称取原料：无烟煤100kg，长焰煤粉或长焰煤泥150kg，褐煤500kg，矸石250kg。
其余操作步骤同实施方式一。
实施方式四生产热值约为2400卡，用于炉膛温度500℃左右的春季压火型煤1000kg。
具体操作步骤如下：按比例称取原料：无烟煤100kg，长焰煤粉或长焰煤泥100kg，褐煤400kg，矸石400kg。
其余操作步骤同实施方式一。