CN101760275B - 一种方形点火型煤及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种方形点火型煤及其生产方法。所述的点火型煤适合于型煤锅炉点火使用。方形点火型煤分为点火层和引火层上下两层，点火层占型煤质量的30％，引火层占型煤质量的70％；点火层的主要配料为原煤、助燃剂、生物质、木炭、催化剂、膨润土和改性淀粉；引火层主要配料为原煤、膨润土和改性淀粉。点火层中助燃剂的添加量控制在8％以下，生物质和催化剂都为工业固体废弃物。除使用助燃剂之外，还加入了生物质和木炭，不仅提高了助燃效果，很大程度上降低了单独使用助燃剂时成本高的问题。本发明点火型煤产品易点燃，引火速度快，成本低，安全性高，生产工艺简单，易于推广实施。

Description

一种方形点火型煤及其生产方法
技术领域
本发明涉及型煤，具体属于一种方形点火型煤及其生产方法。
背景技术
型煤是燃煤锅炉使用的主要固体燃料，我国北方城市及周边农村大量使用燃煤锅炉取暖，但是由于方形型煤形状整齐，燃烧面积小，起火速度慢，给居民的生火取暖带来困难。以往的锅炉点火一直采用大量的木材、油等易燃材料。用纯木材点火浪费大量的木材资源还不易点燃。用木材浇油点燃，不仅浓烟污染严重，而且造成很大的安全隐患。锅炉点火困难成为居民使用锅炉取暖的一大难题，因此研究开发一种锅炉使用的方形点火型煤是近期发展的趋势。
目前国内外还未见锅炉使用的方形点火型煤的报道。所报道的大都是民用蜂窝煤引火煤，主要分为三类：一类是溶剂浸泡型的；二类是氧化剂型的；三类添加一些易燃物质的。溶剂浸泡型的易燃引火煤对煤质的要求高，其缺陷是由于溶剂易挥发，燃烧不完全产生大量黑烟、且燃烧时间短、必须采用木质成分掺入型煤中才能引燃，如专利CN1804010A“引火煤块及其生产方法”引火煤是由煤粉、锯末、黄土、盐、糖和水混匀压制成型后浸蜡构成。这类引火煤在点燃时，由于蜡不能完全燃烧，造成大量黑烟污染。
大部分易燃引火煤都属于氧化剂型的。如专利CN201132830Y“点火煤”属日常生活用品领域，是用煤粉、锯末粉、助燃化学添加剂和水混合搅拌后冲压成型的煤块。专利CN101148620A“速燃点火煤”是用普通煤粉、高锰酸钾、二氧化锰、硝酸钾、石蜡、高岭土、生物质粉末和水混合均匀压制而成的。专利CN101089157A“易燃煤球”是由煤和助燃剂组成，助燃剂包括高锰酸钾、氯化盐、硝酸盐和碳酸盐，该煤球用于民用手烧炉和烧烤炉。专利CN1229842A“节能易燃蜂窝煤”是用煤、硝酸钠、高锰酸钾、氧化钙、氯化钠、乙基混合醇、秸秆和黄土混合压制而成的。专利CN1044490A“多用途易燃煤”是由煤和助燃剂、催化剂组成，该煤球用于火锅，室内取暖，烧烤炉等。这类引火煤由于使用了高锰酸钾、硝酸钾等氧化剂作为助燃剂，造价较高，增加了产品的成本，而且硝酸钾在运输、贮存、使用过程中都存在不安全性。
添加一些易燃物质的如：专利CN1055382A“快燃引火煤”，由烟煤、锯末、碳酸钙、粘土、硅酸钠、木炭粉和糠醛渣组成的煤块。国外专利KR900004551B1“易燃型煤”是由煤、焦炭、锯末和木炭的混合物组成的煤块，锯末与含碳原料的比例为1∶1～1∶6。专利US2006162244A1“无烟易燃型煤”是由煤粉、木炭和粘结剂混合冲压成型的。由于仅单独使用了易燃物质木炭和锯末，造成引火煤不易点燃，引火速度慢。
总之，目前的专利中所提到的点火煤都是民用小蜂窝煤炉使用的，没有针对小型民用锅炉使用的方形点火煤。这些引燃型煤其主要助燃剂是高锰酸钾和硝酸钾以及锯末、或使用木炭，石蜡作为助燃物质。其存在的问题主要如下：①氧化型助燃剂添加量大，生产、使用过程安全系数小、成本太高；②非氧化型不易点燃，引火速度慢；③溶剂型工艺麻烦，安全系数低，烟尘量大。
发明内容
本发明的目的是针对现有引火型煤中存在的缺陷，提供一种助燃剂添加量小、生产和使用过程安全、成本低、点火速度快的方形点火型煤。这种方形点火型煤适用于方形型煤锅炉引火使用。
本发明提供的一种方形点火型煤，分为点火层和引火层两部分，点火层占型煤质量的30％，引火层占型煤质量的70％；点火层原料按重量计：原煤38％～60％，生物质8％～10％，木炭15％～35％，助燃剂5％～8％，催化剂1％～2％，膨润土5％～9％，改性淀粉0.4％～1％；引火层原料按重量计：原煤88％～92％、膨润土7％～11％，改性淀粉0.4％～1％。
其中，所述的原煤可以是烟煤或无烟煤，或两者的混合物。该烟煤要具有热值高、挥发份高、灰分低，着火点低，易于燃烧等特点，可优选内蒙府谷煤或尾煤等。该无烟煤则要具有较高的热值。
所述的生物质是粮食原料生产食醋的下脚料——醋糟。本发明利用醋糟的易燃性作为助燃剂的一部分，不仅实现了废弃物的资源化利用，变废为宝，降低了成本，而且解决了醋糟污染环境的问题。
所述的催化剂是硫铁矿烧渣或氧化铁废渣，硫铁矿烧渣中含有Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2，还含有Cu、Pb、Zn、CaO、MgO、Mn2O、CoO等微量原素。比纯的氧化铁的催化效果好，且成本低，充分实现了废弃物的资源化利用。
所述的助燃剂是硝酸盐，优选硝酸钠。
上述方形点火型煤的生产方法，包括如下步骤：
1.点火层配料的制备：先将原煤、生物质、木炭粉碎，并与膨润土、改性淀粉以及催化剂混合均匀，按上述每100份混合物料取18～20份的水，将助燃剂溶解于水中，加入上述混合物料中，搅拌均匀成为湿料，闷料10分钟；
2.引火层配料的制备：先将原煤粉碎，再与膨润土和改性淀粉混合均匀，按每100份混合物料加入15～18份的水，搅拌均匀成为湿料，闷料5分钟；
3.在模具中先填入型煤质量30％的点火层配料，再填满引火层配料，冲压成型，自然养护3-5天，即得方形点火型煤。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1.方形点火型煤适合于民用小型锅炉点火使用，且助燃剂的添加量控制在8％(重量)以下，在采用助燃剂之外，还加入了木炭和废弃物生物质，不仅解决了单一使用助燃剂添加量大，成本高的问题，而且提高了助燃效果，使其更易点燃，引火速度快。
2.方形点火型煤分为点火层和引火层两层，点火层仅占型煤质量的30％，很大程度上降低了方形点火型煤的成本。同时利用工业废弃物硫铁矿烧渣和醋糟作为制备原料，不仅降低了成本，提高了助燃效果，而且实现了废弃物的资源化利用。
3.方形点火型煤可借助少量的型煤引火剂间接点燃，使得用量大的方形点火型煤本身具有一定的安全性，适合于方形型煤锅炉点火使用。
4.方形点火型煤制备过程中无需对原煤、醋糟等原料改性，也无需沾蜡等工艺，操作简单，同时也减少了因蜡燃烧不完全而产生的黑烟。
综上所述本发明方形点火型煤用途广泛，易点燃，引火速度快，成本低，安全性高，工艺简单，具有很好的推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
点火层配料：将烟煤0.397千克，醋糟0.068千克，木炭0.188千克粉碎，并与0.042千克的膨润土、0.003千克玉米改性淀粉以及硫铁矿烧渣0.007千克混合均匀，将0.045千克的硝酸钠溶解于150毫升的水中，再将溶液加入上述混合物料中，搅拌均匀后成为湿料闷料10分钟。
引火层配料：将烟煤1.61千克粉碎，与0.133千克的膨润土、0.007千克玉米改性淀粉混合均匀后，加入水300毫升，搅拌均匀后成为湿料，闷料5分钟。
取点火层配料0.75千克填入模具中，其上面再填入引火层配料1.75千克，冲压成型。自然养护3-5天，即得方形点火型煤(也可在烘箱内烘干，温度不能超过110℃，烘2-3小时)。
实施例2
点火层配料：将烟煤0.375千克、醋糟0.075千克、木炭0.188千克粉碎，并与0.057千克的膨润土、0.003千克木薯改性淀粉以及氧化铁废渣0.007千克混合均匀，将0.045千克的硝酸钠溶解于150毫升的水中，再将硝酸钠溶液加入上述混合物料中，搅拌均匀后成为湿料，闷料10分钟。
引火层配料：将烟煤1.575千克粉碎，并与0.168千克的膨润土、0.007千克木薯改性淀粉混合均匀后，加入水300毫升，搅拌均匀后成为湿料，闷料5分钟。
取点火层配料0.75千克填入模具中，其上面再填入引火层配料1.75千克，冲压制成一整体型煤。自然养护3-5天，即得方形点火型煤(也可在烘箱内烘干，温度不能超过110℃，烘2-3小时)。
实施例3
用火柴分别点燃三块引火剂(申请专利200710061654.5“一种型煤引火剂”)均匀放在上述实施例制得的方形点火型煤下方，并将一普通方形型煤放在点火型煤上方。待点火剂烧完后，点火煤底部发白，煤孔发红，20分钟后普通方形型煤即可被引燃，30分钟后即可旺火。
实施例4
将上述实施例制得的方形点火型煤，用于民用型煤锅炉的引火，其操作步骤为：用火柴将摆放在锅炉底座上的引火剂(申请专利200710061654.5“一种型煤引火剂”)点燃，将摆放有点火型煤和普通型煤的炉排推至点着的引火剂上，盖住炉门，点火型煤将开始燃烧，30分钟后将达到旺火，并引燃普通型煤。其引燃过程安全、简单、快速，不需消耗大量的木材、汽油等，也不会产生大量的烟尘。

Claims (4)

1.一种方形点火型煤，其特征在于分为点火层和引火层两部分，点火层占型煤质量的30％，引火层占型煤质量的70％；点火层原料按重量计：原煤38％～60％，生物质8％～10％，木炭15％～35％，助燃剂5％～8％，催化剂1％～2％，膨润土5％～9％，改性淀粉0.4％～1％；引火层原料按重量计：原煤88％～92％、膨润土7％～11％，改性淀粉0.4％～1％；
所述的生物质是醋糟；所述的催化剂是硫铁矿烧渣或氧化铁废渣。
2.如权利要求1所述的方形点火型煤，其特征在于，所述的助燃剂是硝酸盐。
3.如权利要求2所述的方形点火型煤，其特征在于，所述的硝酸盐是硝酸钠。
4.如权利要求1所述的方形点火型煤的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)点火层配料的制备：先将原煤、生物质、木炭粉碎，并与膨润土、改性淀粉以及催化剂混合均匀，按上述每100份混合物料取18～20份的水，将助燃剂溶解于水中，加入上述混合物料中，搅拌均匀成为湿料，闷料10分钟；
2)引火层配料的制备：先将原煤粉碎，再与膨润土和改性淀粉混合均匀，按每100份混合物料加入15～18份的水，搅拌均匀成为湿料，闷料5分钟；
3)在模具中先填入型煤质量30％的点火层配料，再填满引火层配料，冲压成型，自然养护3-5天，即得方形点火型煤。
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