Alfred 模型提高神府煤水煤浆成浆性
超支化高浓水煤浆分散剂的合成与性能研究
ｌ 引 言
水煤 浆 （ Ｃ ＷＳ ） 是 ＿－ 种 比较 理 想 的代 油煤 炭 洁 净
燃料 ， 既保 持 了煤 炭 原有 的 物理 特 征 ，又具 有 像 油
型 分 散 剂
中 图分类 号 ： Ｔ Ｑ５ ３ ６ ． ９
文献 标识 码 ： Ａ
文章 编号 ： １ 【 ） （ ） ｌ 一 ９ ７ ３ １ （ ２ Ｏ １ ３ ） ０ １ － ０ ０ ７ ０ — ０ ５
和未反应 的丙 烯酸 甲酯 ， 得 到淡黄 色粘 稠状 液 体 ， 即 为 脱氢 枞胺一 ０ ． ５ Ｇ， 产率 ９ ７ ． ４ １ 。称取 ｌ ０ ． ０ ｇ脱 氧枞胺 一 ０ ． ５ Ｇ放 入 三 口圆底 烧 瓶 中， 加入 ５ ０ ． ０ ｇ 甲 醇 溶 解 ２ Ｂ ａｉ ｒ ｎ ， 在２ ５ Ｃ、 磁 力搅拌 条件 下 用恒 乐滴 液 漏 斗 缓慢
一
一
样 的流动性 和 稳 定性 ， 可 以储 存 、 泵送 、 雾 化 与稳 定
。 目前 ， 市场上 应 用 较 广 泛 的水 煤 浆 添加 剂 （ 如
燃烧， 其 中 水 煤 浆 添 加 剂 是 制 备 高 质 量 水 煤 浆 的关 键
窒温 得 到 黄 色 蜡 状 固体 ， 即为脱氰枞 胺 １ ． ０ Ｇ， 产 率 ９ ８ ． ２ 。 脱 氢 枞 胺一 １ ．５ Ｇ 的 合 成 过 程 同 脱 氢 枞
摘 要 ： 以脱 氢枞 胺 为 核 心 ， 采 用发 散 合 成 法 ， 与丙
化 水煤 浆分散 剂 ， 并 对其 成浆性 能 进行 了研 究 。
伊泰煤、神府煤及其配煤的水煤浆成浆性比较与分析
（ 海 焦化 有 限公 司技 术 中心 ， 海 ２０ ４ ） 上 上 ０ ２ １
摘 要 通 过伊 泰煤 、 神府 煤及其 配煤 的成浆 性试 验 ， 在煤 浆浓度 、 黏度 和 目测流 动性等 方面 进行 了 比较
与分 析 ， 并讨论 了粒 度级配 对煤浆 浓度 的影 响。结 果表 明 ， 伊泰 煤可 以制 得浓度 和流 动性均 较好 的水煤 浆 ， 制
选 择 灰 熔 融 性 温 度 小 于 １ ０ ℃ 的 煤 质 ，有 利 于 德 士 ０ ３
有 限公 司 自“ 三联 供” 建成投 产 以来 ， 直 以神府 煤作 一
为气 化原 料 ， 多年来 装置 运行 平稳 ， 项消耗 指标 较 各
佳 。为缓 解采用单 一煤种带来 的风险 ， 寻找新 的替代
泰煤 的煤 质 比神府煤 稍差 。
４ ２
表 ２ 煤样的灰熔融性温 度（ 弱还 原 气 氛 ） 煤 样 神 府 Ｓ／ Ｔ℃ １１０ ５ 刚 ℃ １１０ ６
煤 化 工 ２ ２ ２ 样 品 成 浆 性 能 ．．
２ １ 年 第 ４期 ０１
采用 Ｎ Ｃ４ Ｘ 一Ｃ旋转 粘度 计测 定煤 浆表 观黏 度 ； 采 用 Ｇ ／ １８ ６ ２ ２０ 水煤 浆质 量试 验方法 测量煤 浆 ＢＴ ８ ５ ． － ０ ２ 浓 度 ；４ ２ ｈ析水率 为制浆试 验 ２ｈ后煤 浆 中析 出的水 ４ 占煤浆总量 的体 积百分 比， 为水煤浆 成浆性 能参数之
表 １ 神 府煤 与 伊 泰 煤 的煤 质 分 析
工业 分析 ／ ％
¨十士毕
元 素分析 ／ ％
ｎ ／ ｔＩＴ ｉ ｌ ｔ 。； Ｆ —！ ； ｒ ｊ Ｉ匕
林
肘ａ ｄ
制备高浓度水煤浆的影响因素探讨
堆积率 / %
水煤浆粘度 / (mPa·s)
水煤浆浓度 / %
65. 86
1 272. 0
58. 67
68. 69
1 285. 0
62. 12
79. 00
820. 0
65. 08
由表 2 可知 ,随着堆积率的增大 ,制浆浓度上 升 ,成浆性能好转 。 在实际生产过程中 ,要直接通过磨机磨出符合 上述各种粒度分布式的煤粉 ,几乎难以达到 ;而通过 筛分分出各粒级的粉煤后再配制煤浆 ,又会加大生 产成本 。因此 ,在实际制备过程中 ,只能控制最大粒 度和最小粒度以及它们的粗略比例 。除此之外 ,为 了获得高浓度的水煤浆 ,更多采用的技术方法是添 加水煤浆添加剂 。 1. 3 水煤浆添加剂
粒度级配越好 ,堆积率越高 ,煤浆浓度越高 。通 过优化研磨体级配等工艺参数获得良好的粒度分 布 ,使大颗粒间的空隙能被小颗粒填充 ,是提高水煤 浆浓度的重要措施 。图 1为 3个煤样不同粒度的成 浆性能实验曲线 ;表 2 为神木煤在不同粒度级配条 件下的制浆结果 [ 5 ] 。
图 1 粒度分布对成浆性能的影响 Fig. 1 Effect of particle size distribution on p roperty
在研究中还发现有些添加剂在改善流动性的同时虽会使稳定性略为下降但伴随流动性的改善煤浆浓度得以提高反过来又能改善其稳定性添加剂dt对成浆性能的影响fig3effectofadditivedtonpropertyofslurry2making可知加入添加剂后制浆浓度显著提高而且因煤样不同同一添加剂的作用效果也不同在同一表观粘度下浓度提高值存在差别
围 ,以降低其表观粘度 ,提高浆体的流动性 ;另一方
神华煤水煤浆特性及改进成浆性研究的开题报告
神华煤水煤浆特性及改进成浆性研究的开题报告开题报告是一篇初步稿，用于阐述研究课题的研究背景、研究目的、研究问题、研究内容、研究方法以及预期目标等内容。
本文所述的神华煤水煤浆特性及改进成浆性研究的开题报告，主要阐述这一研究项目的具体内容、意义和价值。
一、研究背景水煤浆是一种将煤粉和水混合并加入添加剂进行稳定处理的高浓度悬浮液体，具有低粘度、高热值、易于存储和运输等优点。
是对于煤炭资源高能耗、高排放的治理的一种有效方法，有着重要的战略意义。
然而，煤种差异、质量不稳定等问题，使得水煤浆在工业应用中仍面临着许多挑战。
目前，国内外许多学者通过研究水煤浆的物理性质、化学性质、流变性质和稳定性等问题，逐步解决了一些问题，提高了水煤浆的性能，并且扩大了其应用范围。
然而，目前对于水煤浆的特性和加工工艺还没有很好地形成科学、系统、规范性的研究。
二、研究目的本研究的目的是探究神华煤水煤浆的特性，分析其成浆性能，通过开发改进神华煤水煤浆成浆性，提高水煤浆的性能，增强应用范围，使煤炭资源能够更加充分地开发利用。
三、研究问题1.神华煤水煤浆成分特性是否影响成浆性？2.神华煤水煤浆的物理和化学性质是否适合工业生产要求？3.改进后的水煤浆性能是否能够满足工业生产需求？4.改进后的水煤浆在贮存和运输中是否还具有优越性能？四、研究内容1.神华煤水煤浆成分特性分析；2.神华煤水煤浆的物理性质、化学性质、流变性质和稳定性研究；3.改进神华煤水煤浆加工工艺，提高成浆性能。
五、研究方法本研究采用实验方法，通过对水煤浆的物理、化学和流变性质进行实验表征，分析改进神华煤水煤浆的加工工艺。
实验过程中将借鉴现有的研究成果，结合自身问题展开研究。
六、预期目标本研究的预期目标是：通过分析神华煤水煤浆特性，改进其成浆性能，提高水煤浆的性能，并扩大其应用范围，推动煤炭资源更充分、高效开发利用，以期在理论和实践方面取得突破性进展。
(冶金行业)水煤浆流变性描述公式和解释
（冶金行业）水煤浆流变性描述公式和解释水煤浆流变性描述公式和解释水煤浆是固液俩相的非牛顿流体.其流变性十分复杂，影响因素也较多，对水煤浆输送和燃烧起决定性作用.水煤浆是由煤粉，水和少量添加剂混合加工制成的稳定流体．影响水煤浆成浆和流变特性的因素很多。
在壹定范围内程度不同地改变这些属性，能够提高输送以及使用的效率和安全性。
描述水煤浆流变特性——流变学属性水煤浆属于复杂的多相悬浮体系,施加剪切应力产生的速率梯度受到其内部物理结构变化的影响,反过来内部的物理结构又会因剪切作用而引起变化,因此水煤浆的流变特性呈现复杂多样性。
从目前的研究见,水煤浆涵盖了牛顿流体和几乎各种类型的非牛顿流体。
由于具有较高的固相含量、相对较小的煤粉颗粒以及添加剂的加入使煤粉颗粒和水紧密结合形成网状结构,多数水煤浆表现出显著的非牛顿流体特性。
水煤浆的非牛顿流体特性通常具有如下特点:非单相性,即流变特性要用多个参数来表示;非单值性,粘度随剪切应力发生变化;非可逆性,粘度和剪切作用的持续时间有关,即表现出壹定的触变性。
多数工业用水煤浆存在屈服应力,在低剪切速率和高剪切速率下均呈现牛顿流体特性,在中等剪切速率下呈现剪切稀化特性,只有极少呈现胀流性流体特性。
常用描述水煤浆流变特性常用的经验模型公式有:牛顿流体:τ=μγ宾汉塑性模型:τ=τy+hpγ幂率模型:τ=Kγn屈服-幂率模型:τ=τy+KγnCasson模型:τ0.5=τy0.5+(hpγ)0.5Sisko模型τ=h∞g+KγnEL模型-τy=γ/(A+Bτα-1)式中:τ、τy———分别为剪切应力和屈服应力,Pa;μ———粘度,Pa·s;hp———刚度系数,Pa·s;h∞———高剪切速率对应的极限剪切粘度,Pa·s;K———稠度系数;n———流变特性指数。
之上流变模型也称作本构方程,模型中的各参数是需要通过试验确定的流变参数,是水煤浆固有的物性参数。
提高水煤浆浓度的优化措施
提高水煤浆浓度的优化措施孔德升;张志坤;王梦龙【摘要】分析了影响水煤浆浓度的主要因素,从优化煤质、降低煤浆黏度、优化煤浆粒度分布以及改造设备4个方面着手,制定了提高水煤浆浓度的优化措施.优化措施实施后,水煤浆质量分数由60.97％提高至61.33％,取得了较好的效果.%An analysis is made of the main factors which affect the concentration of coal-water slurry,done from four aspects,including optimizing coal property,lowering coal-water slurry viscosity,optimizing particle size distribution of coal-water slurry and equipment renovation,the optimization measures for improving coal-water slurry concentration are worked out.After implementation of optimization measures,mass fraction of coal-water slurry is increased from 60.97％ to 61.33％,good results are obtained.【期刊名称】《化肥工业》【年(卷),期】2017(044)001【总页数】4页(P38-41)【关键词】水煤浆;浓度;优化措施【作者】孔德升;张志坤;王梦龙【作者单位】新能凤凰[滕州]能源有限公司山东滕州277527;新能凤凰[滕州]能源有限公司山东滕州277527;新能凤凰[滕州]能源有限公司山东滕州277527【正文语种】中文【中图分类】TQ546.2新能凤凰(滕州)能源有限公司(以下简称新能凤凰公司)700 kt/a甲醇装置采用多喷嘴对置式水煤浆加压气化工艺制取原料气，配套建设了3套磨煤装置，为3台1 500 t/d四喷嘴气化炉供应水煤浆，采用2开1备模式运行。
水煤浆气化原料的成浆性研究
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Ａｌ Biblioteka ｄｆ Ｆ Ｃｄ ｆＳ ｏ １ ０ ４ ６ １ ３ ． ７ ６ ． ３ Ｈ ｅａ １ ． ２ ．６ ６ ７ ３ ２ Ｓ ｏ ｌ １ ５ ７ １ ３ ． Ｏ ６ ． ０ Ｆ ｅａ １ ． ０ ． ６ ７ ８ ２ ２ ＨＮ ｃ ａ ２ １ １ ． ２ ４ ． ６ ５ ． ４ ｏｌ ． ｌ ８ ０ ０ ２ ９ ７
关 键 词 水煤 浆 ， 浆 性 ， 煤 ， 烟 煤 ， 油 焦 成 配 无 石
中图分 类号 ＴＱ５ ７ ４ １ ． ３
Ｓ Ｆ煤 的 内在 水 分 较 高 ， 过 １ ， 时 灰 分 也 较 超 ０ 同
０ 引 言
水 煤 浆气 化技 术 是采 用水 煤 浆进 料 、 态排 渣 液 的气 流床高 温气化 工艺 ， 论上讲 煤种适 应性广 ， 理 但 从实 际运行 的可操 作性 和 经 济性 角 度来 看 ， 煤 种 对 要求也 相 当苛 刻 ， 特别 是煤 灰 的熔融 特 性 和成 浆 性
实验 选用 Ｓ 煤 、 Ｆ煤 、 Ｈ Ｓ ＨＮ 煤 、 ＱＤ煤 、 Ｊ 、 ｚ煤 ｓ Ｊ 、Ｙ ２Ｄ 煤 、 Ｙ １Ｓ Ｊ 、 Ｔ ＭＬ煤 和 Ｐ Ｃ煤 为原 料 煤 ， 工 其
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神府大柳塔2_2_煤层煤岩学特征
神府大柳塔222煤层煤岩学特征3曾凡桂 (太原理工大学地球科学与工程系 030024) 摘要 对神府大柳塔矿区222煤层系统的煤岩学研究表明,该煤层以镜质体和丝质体为主,其它组分较少,矿物质中以粘土类和石英为主,显微煤岩类型以两组分微类型为主,宏观煤岩类型以半暗煤和半亮煤为主,壳质组具有较强的荧光,其荧光光谱为单峰形,不同的壳质组分其荧光特征不同。
关键词 煤层 煤岩类型 显微组分 中国图书资料分类法分类号 P 61811104 作者简介 曾凡桂 男 34岁 博士 煤田地质 洁净煤技术1 前言神府煤田是我国一特大型煤田,具有储量大,煤质优良,低灰、低硫、高水分含量、中等发热量等特点,是理想的动力用煤和化工原料。
国内众多的研究部门从各个方面对其进行了较为深入的研究,如朱书全[1]对神府煤的水煤浆成浆性;舒新前[2]对神府煤的煤岩组分分离;王安杰等[3]、舒新前等[4]对神府煤的结构特征;王瑶等[5]对神府煤的基本性质等均进行了研究。
但是对神府煤的煤岩学特征鲜见系统深入研究的报道。
神府煤的煤岩学特征具有高惰性组分含量的基本特点,这一特点在很大程度上影响了煤的性质,从而对煤的合理利用产生影响。
最近的一些研究表明,煤的煤岩学特征在很大程度上影响煤的燃烧特性,因此对主要作为动力用煤的神府煤来说,全面的了解其煤岩学特征是极其重要的。
本文基于此目的,选择神府大柳塔2-2煤层作为研究对象,系统分析其煤岩学特征,为其合理利用提供基础资料。
111 宏观煤岩类型11111 宏观煤岩类型在煤层中的分布2-2煤层厚约4m ,对其宏观煤岩类型按国家标准进行了划分,见图1。
半亮型煤与半暗型煤是煤层的主要宏观煤岩类型,其总含量达8211%。
11112 宏观煤岩类型中煤显微组分含量宏观煤岩类型的显微组分在M PV -3显微光度计上作了定量分析。
(表1)由表1可以看出,在图1 宏观煤岩类型在煤层中的分布表1 宏观煤岩类型中显微组分含量 ΥB%宏观煤岩类型镜质组半镜质组半丝质体+丝质体壳质组有机组分矿物质光亮煤74～8582.4(3)0.7～3.21.0(3)12～17.315.5(3)0.5～2.81.0(3)99.9(3)0.05～0.20.1(3)半亮煤65～7269.1(5)2.7～3.53.2(5)22～27.325.5(5)0.3～0.90.7(5)98.5(5)0.8～1.91.5(5)半暗煤40～52.847.6(4)3.7～5.84.9(4)37～4843.0(4)0.4～0.90.7(4)96.2(4)2.7～4.23.8(4)暗淡煤15～19.216.8(4)2.0～3.42.3(4)72～82.576.2(4)1.2～1.61.5(4)96.8(4)2.5～4.23.4(4) 注:分子数字为煤显微组分含量范围,分母为平均含量,括号内数字为样品数3煤炭院校优秀青年教师基金资助项目(9318369)・52・第28卷第3期2000年6月煤田地质与勘探COAL GEOLO GY &EXPLORA T I ON表2 宏观煤岩组分中煤显微组分含量 ΥB %宏观煤岩组分镜质组镜质体半镜质体其它隋性组丝质体半丝质体其它 壳质组 矿物质镜煤90.426.531.43-0.82- 0.67 0.13亮煤62.375.641.4123.584.860.540.441.26暗煤24.674.123.8458.774.270.431.212.69丝炭-1.051.2487.466.172.83 -1.50表3 煤层煤样的显微煤岩组成 ΥB %镜质组半镜质体半丝质体丝质体壳质组有机质矿物质57.33.610.026.51.498.81.2表4 煤显微组分组成特征 ΥB %显微组分组显微组分组成特征镜质体结构镜质体60,基质镜质体38,碎屑镜质体113半镜质体壳质组孢子体92,角质体8隋性组半丝质体27,丝质体70,碎屑丝质体3宏观煤岩类型中各显微组分分布具有一定的规律。
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表 ２ 为中位径 ２５ μｍ 煤粉若干粒径下的累积 分布ꎬ可以看到在 ３０ μｍ 以上样品 １ 实际粒度分布 与模型粒度分布较为接近ꎬ 在 ３０ μｍ 以下与模型差 距较大ꎬ造成煤粉成浆性差ꎬ稳定性差ꎮ 通过级配改善了煤粉粒度分布ꎬ 如样品 ２ 与样 品 ３ꎬ细粉的填充增加了 １０ μｍ 以下粒级的含量ꎬ能
式中:ｙ 为小于粒度 ｄ 的粒级含量ꎻ ｄ ｍａｘ 为体系最大 粒度ꎻｄ ｍｉｎ 为体系最小粒度ꎬｎ 为模型参数ꎮ
[１２]
样品稳定性都达到 ２ 周以上ꎬ且为软沉淀ꎬ通过搅拌 可以恢复沉淀煤粉的悬浮状态ꎮ 其中样品 ２ 黏度最 大ꎬ稳定性最好ꎬ 其次为样品 ３ꎬ 样品 ４ 最差ꎮ 可见 级配可以增加煤颗粒的堆积效率ꎬ改善其成浆性ꎬ其 中细粉的填充可以起到稳定浆体结构的作用ꎮ
( Ｃｏａｌ Ｗａｔｅｒ Ｓｌｕｒｒｙ ＰｌａｎｔꎬＺｈａｎｇｊｉａｍａｏ Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ. ꎬＳｈａａｎｘｉ Ｃｏａｌ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ. ꎬＳｈｅｎｍｕ ７１９３００ꎬＣｈｉｎａ)
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ Ｃｏａｌ Ｗａｔｅｒ Ｓｌｕｒｒｙ Ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｈｅｎｆｕ Ｃｏａｌ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ａｌｆｒｅｄ Ｍｏｄｅｌ
ＸＵＥ Ｚｈｏｎｇ￣ｘｉｎꎬＨＥ ＺｈａｏꎬＦＡＮＧ Ｓｈｉ￣ｊｉａｎꎬＢＡＩ Ｓｈｉ￣ｇａｎｇ
０ 引 言
神府煤是低灰、 特低硫、 低磷ꎬ 中高发热量的优 神府煤合理利用ꎬ改善神府煤的利用结构是实现可 持续发展能源战略的现实选择ꎮ 水煤浆作为一种新 型煤基液态清洁燃料ꎬ 具有像石油一样的流动特性 和比原煤更为优越的燃烧特性ꎬ 在工业锅炉和窑炉 中得到越来越广泛的应用 ６０％
Ａｎｄｒｅａｓｏｎ 采 用 试 验 方 法 得 出ꎬ 对 于 Ｇａｕｄｉｎ － Ｓｃｈｕｈｍａｎｎ 模型ꎬｎ ＝ ０������ ３ ~ ０������ ５ 时煤粉粒度分布具有 高的堆积效率ꎬ该项成果对推动水煤浆发展起到了 高堆积效率 [１１] ꎮ
最高的堆积效率 ꎮ 文献 [ １３ － １４] 采用计算机模 拟得出 ｎ ＝ ０������ ３７ 时 Ｇａｕｄｉｎ － Ｓｃｈｕｈｍａｎｎ 模型具有最 很大的推动作用 [１５] ꎮ 张荣曾教授结合隔层堆积理 论ꎬ通过计算求得解析解 ｎ ＝ ０������ ３ 时煤粉粒度具有最 采用 Ａｌｆｒｅｄ 模型ꎬ对粗粉 ( 煤粉中位径 Ｄ５０ ＝ ８０ μｍꎬｄ ｍａｘ ＝ １９０ μｍꎬ ｄ ｍｉｎ ＝ ０������ ８ μｍ) 、 细 粉 ( Ｄ５０ ＝ ３０
够进一步增大煤粉的堆积效率ꎬ 从而提高了煤粉的
[２－３] [１]
寸堆 积 理 论ꎬ 最 常 用 的 粒 度 分 布 模 型 有 Ｒｏｓｉｎ － Ｒａｍｍｌｅｒ 模型和 Ｇａｕｄｉｎ －Ｓｃｈｕｈｍａｎｎ 模型 [９] ꎮ Ｄｉｎｇｅｒ
质动力煤ꎬ神府煤田是我国特大煤田之一ꎬ因此促进
等 [１０] 通过 对 Ｇａｕｄｉｎ － Ｓｃｈｕｈｍａｎｎ 模 型 改 进 提 出 了 Ａｌｆｒｅｄ 模型ꎮ 我国张荣曾教授 [１１] 提出了隔层堆积 理论ꎬ 求得了关于 Ｒｏｓｉｎ － Ｒａｍｍｌｅｒ 模型与 Ａｌｆｒｅｄ 模 型的解析解ꎮ 由于 Ａｌｆｒｅｄ 模型的变量包括颗粒分布 中最大粒径与最小粒径等较为直观的参数ꎬ 因此笔 者选用此模型进行粒度分布计算模拟ꎬ 结合试验确 定最佳粒度分布ꎬ从而根据理论的最佳分布调整实 际煤粉粒度分布ꎬ提高煤粉制备水煤浆的成浆性ꎮ
第 ４１ 卷第 １２ 期
２０１３ 年 １２ 月
Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
煤炭科学技术
Ｖｏｌ������ ４１ Ｎｏ������ １２ Ｄｅｃ. ２０１３
基于 Ａｌｆｒｅｄ 模型提高神府煤水煤浆成浆性
王俊哲ꎬ王渝岗ꎬ方 刚ꎬ张建安ꎬ李增林ꎬ巨 鹏ꎬ薛忠新ꎬ何 钊ꎬ方世剑ꎬ白世刚
由图 １ 可知ꎬ不同粒度的煤粉ꎬ其累积含量的增 长率( 曲线斜率) 都随煤粉粒度的增大而减小ꎬ 即煤 粉区间含量 ( 即煤粉累积分布的微分 ) 随煤粉粒度 增大而减小ꎬ对于粗粉ꎬ这种变化
２ 水煤浆成浆性试验与结果分析
选取中位径分别为 ８、２５、８０ μｍ 不同粒度范围 的煤粉按表 １ 进行配比ꎬ 选用 ＮＤＦ 添加剂ꎬ 分别制 得最 大 浓 度 为 ５９������ ３０％、 ６５������ ２０％、 ６３������ ４０％、 ６１������ ３０％ 的水煤浆ꎮ 由表 １ 可知ꎬ经过级配的煤粉ꎬ其制浆浓 度都可以达到 ６０％ 以上ꎬ 而对于单一粒度分布的煤 粉( 样品 １) ꎬ 其制浆浓度不到 ６０％ꎮ 利用 ＮＸＳ － ４Ｃ 细粉的填充增大了煤粉的堆积效率ꎬ 但同时也增大 型旋转黏度计测试各个样品的黏度ꎬ通过对比发现ꎬ 了浆体黏度ꎮ 对制备好的样品静置评判其稳定性ꎬ 测试结果表明未经级配的样品 １３ ｄ 便出现了软沉 淀ꎬ５ ｄ 以后基本形成硬沉淀ꎮ 而对于细粉填充的 １１８
王俊哲等:基于 Ａｌｆｒｅｄ 模型提高神府煤水煤浆成浆性
２０１３ 年第 １２ 期
[２] 段清兵ꎬ张 贵ꎬ何国锋ꎬ等. 神府煤制备高质量水煤浆技术研 [３] 吴国光ꎬ李建亮ꎬ孟献梁ꎬ等. 煤岩组成与水煤浆成浆性能的关 [４] 周新建. 水煤浆颗粒级配的研究 [ Ｊ] . 煤炭学报ꎬ２００１ꎬ２６( １０) : [５] 支献华. 水煤浆稳定性的影响因素及评定方法[ Ｊ] . 煤炭加工与 [６] 李 静ꎬ董慧茹ꎬ刘国文. 改善粒度级配提高大同水煤浆的稳定 [７] 费祥俊. 高浓度煤浆管道运输问题 [ Ｊ] . 水力采煤与管道运输ꎬ [８] 周新建. 水煤浆流变特性的研究 [ Ｃ] / / 现代采矿与新技术. 西 [９] 艾伦 Ｔ. 颗粒大小测定[ Ｍ] . 北京:中国建筑出版社ꎬ１９８４:１４６. 机理研究[ Ｄ] . 杭州:浙江大学ꎬ２００８:１５. 安:陕西科技出版社ꎬ１９９９:２５５－２６０. １９９５ꎬ２０(４) :３５－４０. 性[ Ｊ] . 北京化工大学学报ꎬ２００２ꎬ２９(２) :９３－９５. 综合利用ꎬ２０００(１) :３８－３９. ５５７－５６０. 系研究[ Ｊ] . 中国矿业大学学报ꎬ２００９ꎬ３８(３) :３５－３８. 究[ Ｊ] . 煤炭加工与综合利用ꎬ２００７(５) :２８－３０. ２７３－２８２.
样品 １ ２ ３ ４
稳定 性/ ｄ ２０ １５ ６ ３
( ｍＰａ������ｓ) １ ５３６ １ ２４８ １ ０３７
μｍꎬｄ ｍａｘ ＝ １６０ μｍꎬｄ ｍｉｎ ＝ ０������ ２ μｍ) 、超细粉( Ｄ５０ ＝ １０ μｍꎬｄ ｍａｘ ＝ ７５ μｍꎬｄ ｍｉｎ ＝ ０������ １３ μｍ)３ 种煤粉进行累计 含量的数值模拟ꎬ 其中 ｎ ＝ ０������ ３ꎮ 所得煤粉粒径 － 累 积含量的关系如图 １ 所示ꎮ
度 低、 难 成 浆 的 煤 种ꎬ 制 浆 浓 度 一 般 只 能 达 到 定性和流变性的关键技术 [４－８] ꎮ 国内外都针对级配 技术提出了不同的数学模型ꎬＦｕｒｎａｓ 最早提出不连 续尺寸堆积理论ꎬ后人根据他的思想发展了连续尺
收稿日期:２０１３－０６－１０ꎻ责任编辑:代艳玲
ꎮ 神府煤属于变质程
注:分散剂的添加量均为 ０������ ６％ꎬ稳定剂的添加量均为 ０������ １％ꎮ
采用 ＢＴ － ２００１ 型激光粒度分布仪对 ４ 种样品 进行粒度测试分析ꎬ其粒度分布如图 ２ 所示ꎬ包括区 间粒度分布及粒度累积分布ꎮ 由图 ２ａ 可知ꎬ 样品 １ 区间分布呈正态分布ꎬ存在一个峰值ꎬ累积分布的增 长率随粒度增大而增大ꎬ 与图 １ 模型理论分布中增 ２—４ 的粒度累积分布增长率都不同程度地随粒度 更加接近图 １ 的理论模型曲线ꎮ 长率随粒度增大而减小相悖ꎮ 而经过配比的样品 增大而减小ꎬ相对单一粒度分布的样品 １ 有所改善ꎬ
表 １ 不同样品水煤浆的性能指标
浆体浓 度/ ％ ５９������ ３０ ６５������ ２０ ６３������ ４０ ６１������ ３０ ( 质量比) ｗ ２５ ∶ ｗ ８ ＝ ３ ∶ ２ ｗ ８０ ｗ ２５ ∶ ｗ ８ ＝ ３ ∶ １ ∶ ｗ ２５ ＝ １ ∶ １ ｗ ２５ ＝ ２５ 黏度 / ９８７ 中位径煤粉配比
引用格式:王俊哲ꎬ王渝岗ꎬ方 刚ꎬ等. 基于 Ａｌｆｒｅｄ 模型提高神府煤水煤浆成浆性[ Ｊ] . 煤炭科学技术ꎬ２０１３ꎬ４１(１２) :１１７－１１９.
１１７
２０１３ 年第 １２ 期
ｎ － ｄｎ ｙ ＝ ( ｄｎ － ｄｎ ｍｉｎ ) / ( ｄ ｍａｘ ｍｉｎ )
煤炭科学技术
(１)
第 ４１ 卷
ꎮ 级配是提高水煤浆浓度及改善水煤浆稳
１ Ａｌｆｒｅｄ 模型及累积分布的计算模拟
础上改进而来 [１１] :
Ａｌｆｒｅｄ 模型是在 Ｇａｕｄｉｎ － Ｓｃｈｕｈｍａｎｎ 模型的基
作者简介:王俊哲( １９８６—) ꎬ男ꎬ陕西韩城人ꎬ硕士ꎮ Ｔｅｌ:１８３２９２８１８０２ꎬＥ－ｍａｉｌ:ｙｄｗｊｚ＠ １２６������ ｃｏｍ
( 陕西煤业化工集团有限责任公司 神木张家峁矿业有限公司水煤浆厂ꎬ陕西 神木 ７１９３００)
摘 要:为提高神府煤水煤浆的成浆性ꎬ结合干法制粉工艺ꎬ 利用 Ａｌｆｒｅｄ 模型对神府煤煤粉粒度进行 计算模拟ꎬ计算结果表明ꎬ实际煤粉粒度在 １０ μｍ 以下的含量较低ꎬ 通过细粉级配优化ꎬ 使实际分布 更接近理论模型分布ꎬ从而大幅改善了神府煤粉成浆性ꎬ使成浆浓度提高至 ６３％ 以上ꎬ静置稳定性大 于 ２ 周ꎮ 关键词:神府煤ꎻ水煤浆ꎻＡｌｆｒｅｄ 模型ꎻ粒度分布ꎻ粒度级配 中图分类号:ＴＱ５３６ 文献标志码:Ａ 文章编号:０２５３ － ２３３６(２０１３)１２ － ０１１７ － ０３
ＷＡＮＧ Ｊｕｎ￣ｚｈｅꎬＷＡＮＧ Ｙｕ￣ｇａｎｇꎬＦＡＮＧ ＧａｎｇꎬＺＨＡＮＧ Ｊｉａｎ￣ａｎꎬＬＩ Ｚｅｎｇ￣ｌｉｎꎬＪＵ Ｐｅｎｇꎬ
Ａｂｓｔｒａｃｔ :Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｗａｔｅｒ ｓｌｕｒｒｙ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｈｅｎｆｕ ｃｏａｌꎬｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｄｒｙ ｐｏｗｄｅｒ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓꎬｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｕｓｅｄ ｔｈｅ Ａｌｆｒｅｄ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｈｅｎｆｕ ｃｏａｌ ｐｏｗｄｅｒ.Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｐａｒ￣ ｗａｔｅｒ ｓｌｕｒｒｙ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｔｏ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ６３％ꎬｓｔａｔｉｃ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｃｏｕｌｄ ｒｅａｃｈ ｔｏ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｗｏ ｗｅｅｋｓ. ｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ １０ μｍ ｗａｓ ｌｏｗｅｒꎬｓｏ ｆｉｎｅ ｃｏａｌ ｐｏｗｄｅｒ ｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｗａｓ ｕｓｅｄꎬｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｍａｋｅ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｗａｓ ｃｌｏｓｅｒ ｔｏ ｔｈｅ Ａｌｆｒｅｄ ｍｏｄｅｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ.Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬｃｏａｌ ｗａｔｅｒ ｓｌｕｒｒｙ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｈｅｎｆｕ ｃｏａｌ ｐｏｗｅｒ ｗａｓ ｉｍｐｒｏｖｅｄꎬｔｈｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｓｈｅｎｆｕ ｃｏａｌꎻｃｏａｌ ｗａｔｅｒ ｓｌｕｒｒｙꎻＡｌｆｒｅｄ ｍｏｄｅｌꎻｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎꎻｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｇｒａｄｉｎｇ