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型煤粘合剂是型煤压球机生产中的关键技术, 也是制约型煤发展的瓶颈。目前市场上很难找到**型煤粘合剂, 同时能满足冷态、热态机械强度, 具有很好的热稳定性、防水性等一系列指标, 要有较高的成型性和施工性, 而且还要不产生二次污染,不增加太多的灰分, **还要有固硫助燃等作用,同时成本还要低。这多方面的要求不但苛刻, 有的还相互矛盾, 所以要开发出符合这些条件的粘合剂具有一定难度。
关于型煤压球机粘合剂机理的探讨：
随着型煤技术水平的发展, 粘合剂和外加剂的技术水平在某种意义上可以体现型煤技术的发展水平。迄今为止, 国内外开发的型煤粘合剂已达数百种。按粘合剂的化学性质, 传统的分类是:
(1)无机粘合剂: 如粘土、陶土、膨润土、水泥、石灰、水玻璃以及各类无机盐等。粘结性一般不如有机粘合剂好, 本身不能燃烧, 没有发热量, 增加型煤灰分; 但其热态强度好, 且多数来源广, 价格低。
(2)有机粘合剂: 如焦油、沥青、腐植酸、聚乙稀醇、酚醛树脂、生物质、纸浆废液、制糖废液、脂肪酸残渣、甘油渣泥等。这类粘合剂一般粘结性能较好, 本身能部分或全部燃烧, 有一定的发热量, 但多数有机粘合剂的热性能较差, 燃烧后残余灰分少。
(3)复合粘合剂: 无机粘合剂与有机粘合剂的叠加, 兼具两者的优点, 性能更好。一般来说复合粘合剂的添加量相对要大些。
我们可以换一种思维方式, 即对粘合剂按结合机理进行分类, 有助于对粘合剂的深入研究与探讨。值得一提的是一种粘合剂有其特定的结合机理, 但有时也会是数种结合机理同时存在。这一点对粘合剂的材料选择非常重要。这就为一种粘合剂同时能满足数种型煤的特性要求创造了条件。
按结合机理一般可将粘合剂分为五类:
(1)水化结合: 常温下结合剂与水发生水化反应, 生成水化产物而产生结合作用。如通过型煤压球机生产机理使型煤产生强度。水化结合的结合剂在常温下进行水化反应需要有一个过程, 因而需要一定的凝结与硬化时间, 这也是水泥煤球的初始强度差、成型时破损率高的原因。
(2)化学结合: 结合剂与促凝剂在常温下发生化学反应或加热时发生化学反应, 生成具有结合作用的化合物而产生结合。如硅酸钠( 水玻璃) ,加氟硅酸钠促凝剂时, 发生反应生成水溶液SiO2nH2O, 经脱水形成硅氧烷( Si- O- Si) 网络结构, 从而产生较强的结合强度。
(3) 缩聚结合: 加入催化剂或交联剂, 使结合剂发生缩聚反应, 形成网络状结构而产生结合强度。如甲阶酚醛树脂加酸作催化剂, 或加热时通过缩聚反应而产生较好的结合强度。又如线型酚醛树脂加甲基四胺, 在加热条件下通过交联反应而产生缩聚结合。
(4)粘附结合: 借助于如下任一种物理作用或几种作用叠加而产生结合。一是吸附作用, 包括物理吸附和化学吸附, 依靠分子间的相互作用力而产生结合; 二是扩散作用, 即在物质分子热运动的作用下, 结合剂与被结合物的分子发生相互扩散作用, 在界面上形成扩散层, 从而形成牢固结合; 三是静电作用, 即结合剂与被结合物的界面存在双电层, 由双电层的静电引力作用而产生结合。
产生粘附结合的粘合剂多为有机结合剂, 其中有的是暂时性结合剂( 即在常温下或低温下起粘结作用, 经中温或高温后会燃烧掉) , 如糊精、羟甲基纤维素、环氧树脂、纸浆废液、淀粉等; 有的为**性结合剂, 经中、高温后, 除部分挥发物分解挥发外, 其余的成份会碳化形成碳结合, 如沥青、焦油、酚醛树脂等。也有一些**性无机结合剂具有粘附作用, 如水玻璃、硅溶胶、磷酸二氢铝等。
(5)凝聚结合: 加入凝聚剂( 主要为有机高分子物质, 可分为阳离子、阴离子和非离子三种类型) , 使微粉( 胶体粒子) 发生凝聚而产生结合。由于胶体质点之间存在压力, 当质点相互接近时, 因双电层的重叠而产生排斥力。加入电解质后, 会使更多的反离子进入双电层中的扩散层, 起到电性中和作用, 使扩散层厚度变薄, 排斥力下降。达到 等电位时, 胶体粒子会发生快速凝聚。
为充分发挥粘合剂的结合作用, 使粘合剂与煤粒表面保持紧密接触是必要的。若粘合剂与煤粒都是固体, 则难以实现紧密接触。因为两个固体表面, 即使经过抛光, 其接触面也不到总面积的1%。如果是液体, 它可以完全浸润煤粒表面, 由于型煤压球机的作用, 可以产生很大吸引力。完全浸润使粘合剂与煤粒表面充分接触, 是产生良好结合力的必要条件, 但并非充分条件, 因为液体几乎没有抵抗剪切的能力, 为使型煤具有足够强度,还要求结合剂能迅速固化。
我们认为要使型煤粘合剂的研究取得**,特别是要满足造气型煤等一系列高性能指标的需要, 必须从纯“粘结”的思维中解放出来, 充分调动前述的数种结合, 使物质内部产生化学、微分子、甚至电子层等方面的变化, 才能取得事半功倍的作用。
为此, 对型煤粘合剂的研究集中在两点: 一是型煤的冷强度要大于2000N/ 个, 以确保在使用时型煤与原料同时入炉跌不坏, 砸不散。二是型煤的热强度达到1000N/ 个, 同时要求型煤燃烧完全后的灰成分, 从固态熔化为液态的过程中不能散架, 不被吹出炉外。
以上是型煤压球机粘合剂机理的探讨结果，希望大家阅读后对型煤粘合剂的了解有所认知，同时对型煤压球机的伟大性能作用给予更好的评价。
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