CN109705944A - 一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法 - Google Patents

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赵新田
李强
阮传山
于建明
乔宁波
张翼飞
刘学山
武叶芳
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Shihezi Huaxin New Materials Co Ltd
Xinjiang Eastern Hesheng Silicon Industry Co Ltd
Western Xinjiang Hesheng Silicon Industry Co
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Shihezi Huaxin New Materials Co Ltd
Xinjiang Eastern Hesheng Silicon Industry Co Ltd
Western Xinjiang Hesheng Silicon Industry Co
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Abstract

本发明为一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法。一种工业硅炉用的型煤粘合剂，其包括:有机组分和无机组分，所述的有机组分和无机组分的质量比为3:3‑5；所述的有机组分为糊化后的玉米淀粉；所述的无机组分为微硅粉。本发明还公布了一种工业硅炉用的型煤及其制备方法。本发明所述的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为微硅粉，有机物为玉米淀粉，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响；通过采用粘合剂，将工业硅炉不能使用的沫煤进行型煤化处理，变成可以利用的煤球，综合利用煤资源，节能降耗，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。

Description

一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法
技术领域
本发明属于煤炭技术领域，具体涉及一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法。
背景技术
在可预见的未来，随着石油、天然气等能源的枯竭，煤炭将再次成为全世界范围的主要能源。因此，煤炭资源化利用尤为重要。
硅煤在开采、运输、破碎的过程中会产生大量的硅煤粉，硅煤粉由于粒径小(小于1cm以下)，不能满足工业硅炉生产工艺要求(要求3-5cm)，会降低散煤的燃烧效率，且冶炼硅企业对其缺乏有效的回收利用技术，因此大量的硅煤粉被廉价地堆放、外卖，占用有限的场地且造成严重的环境污染，也是造成区域雾霾主要原因之一。生产工业硅使用的硅煤原料，如在精选后，符合要求的硅煤约占75％，还有20％左右的粉末不能作为硅煤使用(其余为杂质，如石头、煤矸石等)，造成了很大的资源浪费，且会提高工业成本。
型煤，就是将煤粉、煤泥按一定比例加入无机或有机粘合剂，经搅拌后通过成型机械加工成蜂窝煤、煤球、煤砖。煤泥等不便于直接使用的燃料，加工成型煤后即成为优质燃料，不仅减少了煤矿大量堆积的粉煤和煤泥造成的环境污染，也充分利用了煤炭资源。
为了充分利用现有的煤炭资源和减少燃煤对环境的污染，世界各国都很重视型煤的研究与开发。目前，世界上一些主要产煤国都已将型煤技术视为洁净煤技术的主要组成部分。其中，型煤粘结剂是型煤生产中的关键技术。为了生产出高质量的型煤，粘合剂虽然已有数百种之多，但是适合工业硅炉用的型煤粘合剂无人研究，故没有可借鉴的经验。且工业硅炉用煤要严格控制铁、铝、钙金属元素的含量，否则将对金属硅产品质量产生影响，同样型煤用粘合剂也必须不增加煤中铁、铝、钙等金属元素的含量。
有鉴于此，本发明提出一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业硅炉用的型煤粘合剂，该粘合剂的粘合效果好，成本低，且不影响制成的型煤的使用效果。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种工业硅炉用的型煤粘合剂，其包括:有机组分和无机组分，所述的有机组分和无机组分的质量比为3:3-5；
所述的有机组分为糊化后的玉米淀粉；
所述的无机组分为微硅粉。
进一步的，所述有机组分和无机组分3:4。
进一步的，所述微硅粉的细度在100目以上。
进一步的，所述有机组分的细度为70-90目。
本发明的另一个目的在于提供一种工业硅炉用的型煤及其制备方法，该型煤采用硅煤粉制备而成，制备方法简单，成本低，且返回到工业硅炉中使用效果好。
为了实现上述目的，所采用的技术方案为：
一种工业硅炉用的型煤的制备方法，包括以下步骤：
将硅煤粉预处理后，与型煤粘合剂混合均匀，再冷压成型、烘干，得所述的型煤；
所述的型煤粘合剂为权利要求1所述的型煤粘合剂。
进一步的，所述硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为90-96:7。
再进一步的，所述硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为93:7。
进一步的，所述的预处理为：将硅煤粉进行粉碎、筛分。
一种工业硅炉用的型煤，所述的型煤采用上述的制备方法制备而成。
进一步的，所述的型煤的抗压强度大于1000N。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为工业硅炉生产过程的副产品，成分为二氧化硅，不会增加型煤杂质元素，且成本低；有机物为玉米淀粉，也不会增加型煤杂质元素，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响。
2、通过采用本发明的粘合剂，煤球成型后使用在工业硅炉后，能够达到工业硅炉使用要求，达到煤资源综合利用要求，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。
附图说明
图1为本发明工业硅炉用的型煤粘合剂中有机组分的制备工艺流程图；
图2为本发明工业硅炉用的型煤的制备工艺流程图。
具体实施方式
为了进一步阐述本发明一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，达到预期发明目的，以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
在详细阐述本发明一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法之前，有必要对本发明中提及的原料和方法等做进一步说明，以达到更好的效果。
本发明中详说的工艺均为常规工艺。
本发明中冷压成型采用的成型设备有：液压立式成型机、对辊成型机、液压对辊成型机等。
本发明中所采用的烘干设备有暖库、链板式干燥塔和立式干燥窑等。
在了解了上述原料和方法等之后，下面将结合图1、图2和具体实施例对本发明一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法做进一步的详细介绍：
一实施例
实施例1.
具体操作步骤如下：
(1)制备型煤粘合剂：
将玉米淀粉和适量的水混合均匀后，膨化，粉碎成70目，得粘合剂的有机组分。(工艺流程如图1所示)
称取100目以上的微硅粉作为无机组份，将有机组分和无机组分按照3:3的质量比混合均匀，得所述的型煤粘合剂。
型煤粘合剂中的微硅粉，起到增加强度的作用，使得制备的型煤强度大于1000N，达到1000-1500N。
(2)制备型煤(工艺流程如图2所示)：
将硅煤粉预处理，即将硅煤粉进行粉碎、过筛处理后，输送到混合器；
将步骤(1)制备的型煤粘合剂也输送到混合器，与硅煤粉混合均匀，可适量添加少量水分。硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为96:7。
混合均匀后的物料再通过成型设备冷压成型，通过烘干设备进行烘干，得硅煤球，即所述的型煤，并进行工业评价，型煤的抗压强度为1150N。
本发明实施例所述的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为微硅粉，有机物为玉米淀粉，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响；通过采用粘合剂，将工业硅炉不能使用的沫煤进行型煤化处理，变成可以利用的煤球，综合利用煤资源，节能降耗，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。
实施例2.
具体操作步骤如下：
(1)制备型煤粘合剂：
将玉米淀粉和适量的水混合均匀后，膨化，粉碎成90目，得粘合剂的有机组分。(工艺流程如图1所示)
称取100目以上的微硅粉作为无机组份，将有机组分和无机组分按照3:5的质量比混合均匀，得所述的型煤粘合剂。
(2)制备型煤(工艺流程如图2所示)：
将硅煤粉预处理，即将硅煤粉进行粉碎、过筛处理后，输送到混合器；
将步骤(1)制备的型煤粘合剂也输送到混合器，与硅煤粉混合均匀，可适量添加少量水分。硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为90:7。
混合均匀后的物料再通过成型设备冷压成型，通过烘干设备进行烘干，得硅煤球，即所述的型煤，并进行工业评价，型煤的抗压强度为1200N。
本发明实施例所述的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为微硅粉，有机物为玉米淀粉，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响；通过采用粘合剂，将工业硅炉不能使用的沫煤进行型煤化处理，变成可以利用的煤球，综合利用煤资源，节能降耗，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。
实施例3.
具体操作步骤如下：
(1)制备型煤粘合剂：
将玉米淀粉和适量的水混合均匀后，膨化，粉碎成80目，得粘合剂的有机组分。(工艺流程如图1所示)
称取100目以上的微硅粉作为无机组份，将有机组分和无机组分按照3:4的质量比混合均匀，得所述的型煤粘合剂。
(2)制备型煤(工艺流程如图2所示)：
将硅煤粉预处理，即将硅煤粉进行粉碎、过筛处理后，输送到混合器；
将步骤(1)制备的型煤粘合剂也输送到混合器，与硅煤粉混合均匀，可适量添加少量水分。硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为93:7。
混合均匀后的物料再通过成型设备冷压成型，通过烘干设备进行烘干，得硅煤球，即所述的型煤，并进行工业评价，型煤的抗压强度为1500N。
本发明实施例所述的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为微硅粉，有机物为玉米淀粉，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响；通过采用粘合剂，将工业硅炉不能使用的沫煤进行型煤化处理，变成可以利用的煤球，综合利用煤资源，节能降耗，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。
实施例4.
具体操作步骤如下：
(1)制备型煤粘合剂：
将玉米淀粉和适量的水混合均匀后，膨化，粉碎成90目，得粘合剂的有机组分。(工艺流程如图1所示)
称取100目以上的微硅粉作为无机组份，将有机组分和无机组分按照3:4的质量比混合均匀，得所述的型煤粘合剂。
(2)制备型煤(工艺流程如图2所示)：
将硅煤粉预处理，即将硅煤粉进行粉碎、过筛处理后，输送到混合器；
将步骤(1)制备的型煤粘合剂也输送到混合器，与硅煤粉混合均匀，可适量添加少量水分。硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为94:7。
混合均匀后的物料再通过成型设备冷压成型，通过烘干设备进行烘干，得硅煤球，即所述的型煤，并进行工业评价，型煤的抗压强度为1400N。
本发明实施例所述的一种工业硅炉用的型煤粘合剂、型煤及其制备方法，采用无机+有机相结合的粘合剂，无机物为微硅粉，有机物为玉米淀粉，成本低，不会对金属硅产品质量产生影响；通过采用粘合剂，将工业硅炉不能使用的沫煤进行型煤化处理，变成可以利用的煤球，综合利用煤资源，节能降耗，且成型后抗压强度为>1000N，能够满足装卸运输不破损，及硅炉燃烧正常使用的要求。
二实验测试
1、测试内容
不同粘合剂的粘合效果，及制备的型煤的燃烧效果。
2、测试材料
测试材料如表1所示。
表1
3、测试结果
测试结果如表2所示。
表2
由表2可知，从效果和经济性分析，得出本发明采用的型煤粘合剂效果最好。本发明中的有机组分玉米淀粉成本低，易得，微硅粉为生产工业硅的副产物，便宜易得，采用玉米淀粉+微硅粉配比而成的粘合剂，粘合效果好，燃烧效果好，不会引入新杂质，影响工业硅的纯度。
以上所述，仅是本发明实施例的较佳实施例而已，并非对本发明实施例作任何形式上的限制，依据本发明实施例的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明实施例技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种工业硅炉用的型煤粘合剂，其特征在于，其包括:有机组分和无机组分，所述的有机组分和无机组分的质量比为3:3-5；
所述的有机组分为糊化后的玉米淀粉；
所述的无机组分为微硅粉。
2.根据权利要求1所述的型煤粘合剂，其特征在于，
所述有机组分和无机组分3:4。
3.根据权利要求1所述的型煤粘合剂，其特征在于，
所述微硅粉的细度在100目以上。
4.根据权利要求1所述的型煤粘合剂，其特征在于，
所述有机组分的细度为70-90目。
5.一种工业硅炉用的型煤的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将硅煤粉预处理后，与型煤粘合剂混合均匀，再冷压成型、烘干，得所述的型煤；
所述的型煤粘合剂为权利要求1所述的型煤粘合剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为90-96:7。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，
所述硅煤粉与型煤粘合剂的质量比为93:7。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
所述的预处理为：将硅煤粉进行粉碎、筛分。
9.一种工业硅炉用的型煤，其特征在于，所述的型煤采用权利要求5-8任一项所述的制备方法制备而成。
10.根据权利要求9所述的型煤，其特征在于，
所述的型煤的抗压强度大于1000N。
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