專利名稱:制備水煤漿的方法和裝置的制作方法
本發(fā)明涉及制備水煤漿的方法和裝置，是把細煤粉和液體相混合，得到含煤量很高的水煤漿，以便運輸和在爐中直接燃燒。
固體材料的粉末加水混合便于運輸和處理，這樣一種運輸方法已經(jīng)為人們所熟知。近年來，已有人建議使用煤漿運輸法來提高運煤效率。為提高運煤效率，應(yīng)使煤漿中的煤含量很高。另外，實際上煤含量很高的煤漿就用不著在煤運到后進行除水可以直接燃燒。由于這些原因，人們想出各種方法制備煤漿，其中的高含煤量和低粘度要達到能用管道進行運輸?shù)某潭取?br>為制備高含煤量，低粘度正好適于管道運輸?shù)拿簼{，有必要決定顆粒度的分布，以盡量減少碎煤的空隙，如美國第4，282，006號專利所提到的那樣。它主要要求煤顆粒度的分布范圍廣。更明確地說，如果分別用DL和DS代表煤顆粒的最大和最小尺寸，要求把DL/DS的比值增到最大限度，并要求在DL和DS的范圍內(nèi)粒度均勻。人們還注意到，使用添加劑(主要是表面活化劑)主要是為了把高含量煤漿的粘度減少到適于管道運輸?shù)某潭?。添加劑的主要功能是能被顆粒表面吸收，增加煤的濕度從而增加煤塊的分散度。這樣，制備高含量，高流動性的煤漿主要是要有適當(dāng)?shù)牧６确植嫉氖褂煤线m的添加劑。這種煤漿的制備通常是用球磨的方法來實現(xiàn)，上述美國專利就是一例。
如上述美國專利圖6所示球磨機有一旋轉(zhuǎn)支撐的柱式滾筒。滾筒的一端是進煤料孔，另一端是煤漿出口，在滾筒里有各種金屬球把煤細細的磨成小顆粒。使用本發(fā)明的球磨機，被粗粉碎機加工過的粗煤塊是通過進煤口不斷地送進滾筒中的。煤塊被磨成小碎塊，并加水制成煤漿從出口輸出。為能高效率地利用機器進行煤的細研磨，必須使煤塊、液體和添加劑的混合煤漿具有足夠高的流動性以使研磨球在煤漿里自由運動，從而增加煤塊與球之間的碰撞機會。在這種球磨機里，因為碎煤和往煤中加水是同時進行的，所以在煤塊進料口處的總是大煤塊以至于在機器內(nèi)的一些地方就沒有適于高含量煤漿的粒度分布。因此當(dāng)機器中煤含量增加時，作為煤塊、液體、與添加劑混合體的煤漿的流動性就可能減弱。從而降低碎煤效率。在最壞的情況下，混合煤漿的流動性完全喪失，不可能進行粉碎工作。為避免這種現(xiàn)象，人們建議往機器中的混合體中加液體和添加劑來調(diào)整其流動性。在這種情況下，必須把煤含量減少到能進行粉碎的程度或者必須添加大量添加劑以增加煤漿的流動性。但降低煤的含量使運輸效率降低而加入大量的添加劑，不必要地提高了制備成本。
因此，本發(fā)明的一個目的，是提供一種使用最少添加劑來制備高含量煤漿的方法和裝置。
本發(fā)明者對開發(fā)高含量煤漿的制備技術(shù)進行了認真的研究。在其過程中，發(fā)明人嘗試了一種方法，把各種研磨機的加工的煤末相混合以實現(xiàn)粒度的分布調(diào)整，然后，在經(jīng)過粒度范圍調(diào)整的煤末中加入水和添加劑以制成煤漿。發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)用這種方法制備的煤漿，其粘度要比使用普通機器，使用同樣多的水與添加劑低得多。發(fā)明者還發(fā)現(xiàn)，要得到同樣的流動性和煤含量，使用上述方法要比用普通加工節(jié)省一多半添加劑。
在此基礎(chǔ)上，一方面本發(fā)明提供高含量煤漿的制備方法，是用干粉碎的方法把煤粗略粉碎，然后加水與添加劑形成煤漿。用這種方法可以實現(xiàn)使用最少添加劑，含煤量高煤漿的制備。
另一方面，本發(fā)明提供高含量煤漿的制備裝置，它包括一個球磨機，機器內(nèi)部用隔墻隔成幾部分或幾個室，都帶有通孔，在每個隔間中都裝有各種研磨粉碎球，從機器一端送入的粗研煤在球磨粉碎時通過通孔送入下一隔間，而當(dāng)碎煤送到機器軸向另一端與煤漿出口相臨隔間時，加入液體與添加劑制成煤漿，連續(xù)不斷地從出漿口輸出。
附圖的簡要說明如下圖1是本發(fā)明制漿方法和裝置圖解。
圖2是制備高含量水煤漿的本發(fā)明裝置中研磨機的斷面圖。
圖3是表示所用添加劑與煤漿粘度間關(guān)系的圖表。
下面敘述最佳實施例。
參見附圖，為制備高含量煤漿，本發(fā)明提供的裝置和方法的最佳實施實例描述如下。
圖1，是用于制備高含量煤漿的本發(fā)明裝置和方法的圖解，參見該圖，貯室18中的煤通過進料器20送入粗粉碎室22中進行粗粉碎，接著把粗研煤送漏斗24中。漏斗24中的粗研煤由進料器26通過位于機器一側(cè)的進煤口12進入機器10。如下面將要詳細描述的，機器10有一個垂直于機器10軸線的隔墻28。隔墻28把球磨機10分成兩個部分或兩個室即是球磨第一室30和第二室32。第一室和第二室是通過隔墻28上的通孔34相通。磨機10有出漿口14，上接供液管36。供液管36分別通過帶有泵42和44的管道38和40與液箱46和添加劑箱48相接，是用和出漿口14相連的漿管50通過篩子52把煤漿送入漿箱54內(nèi)。由52篩選出來的煤，通過干燥，再用合適的方法例如傳送帶送回到球磨機的送料的12處。
如圖2所表示，在磨機10的軸向兩端面的軸套分別形成進煤口12和出漿口14，軸套支撐著進出口，而軸套2由支架58、60通過相應(yīng)的軸承支撐著。磨機10的外圓面上有齒輪62，與裝在發(fā)動機64的軸66上的齒輪68嚙合。
在磨機10的第一的第二碎煤室(30、32)中分別裝有金屬球70和72。第二室32中的球72比第一室30中球70要小，這樣，經(jīng)一室粉碎的煤塊在第二室32中被球72碰撞后粉碎成更細的煤末。通孔34是開在隔墻28的中心上，而其尺寸比進煤孔12稍大比出漿口14稍小。經(jīng)過出漿口14的供液管36伸進第二碎煤室32中接近隔墻28。
下面還將論述如何實施這一實施例。當(dāng)發(fā)動機64通過軸66和齒輪68帶動球磨機10外圓面上的齒輪時，磨機10就圍繞著它的軸線轉(zhuǎn)動。同時，貯煤室18中的煤被粗碎煤器22粉碎，而且通過漏斗24和進料口26不斷地被送進球磨機10的進煤孔12。這樣，磨機10旋轉(zhuǎn)使煤進入第一碎煤室30中與球70干碰撞進行粉碎，在把煤逐漸粉碎成小塊時，它向隔墻28移動，再通過通孔34進入第二碎煤室32。
另一方面，液箱46和添加劑箱48中的水或油等液體被相應(yīng)的泵42和44以常速泵入，形成混合液漿加入到第二碎煤室32中靠近隔墻28。被送進第二室32的粗碎煤用球72進行再粉碎，磨得更細，同時與從供液管36來的混合液相混合，這樣就制成煤漿通過出漿口14，和煤漿管道50送進篩子52中。漿液通過篩52之后存入漿箱54中。而未粉碎的大煤塊被篩子52篩出，干燥后通過傳送帶56送回進煤口12。這樣制備的煤漿粒度分布，統(tǒng)觀以下各點都不失為最佳分布，這就是，煤的種類，磨機轉(zhuǎn)速，磨室大小，磨球70以及72的大小，磨球質(zhì)量，粉碎時間等等。理想情況是，在第一碎煤室30中的粉煤要處理到能在第二碎煤室中很容易形成煤漿的程度。因為混煤漿的組成在煤塊最小尺寸小于3μm時為最好，所以要求第一室中的碎煤，在送進二室時其尺寸小于3μm。
下面將論述上述裝置所運用的制備方法的實際例子。
實例1把煤初步磨成小于5mm的小塊，然后使用圖2所示的機器及其加工方法把煤塊處理為高含煤量的水煤漿。
磨機10是用不銹鋼制成的，它有一柱狀滾筒，其內(nèi)徑是500mm而長長度是1010mm。在隔墻中心的通孔直徑為200mm。而第一和第二碎煤室(30、32)的長度分別是700mm和300mm。第一碎煤室30中裝有3000個直徑為20mm的不銹鋼球，而第二碎煤室中裝有同種鋼球1000個。當(dāng)球磨機以40轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)動時，把粗研煤通過進煤口12，以100公斤/小時的速度送入機器中。同時把水與陽離子表面活化劑的混合物以5.38升/時的速度通過供液管36加入第二碎煤室中，同時改變了活化劑的含量。把煤送到第一室進煤口12附近，然后把含表面活化劑的水加到第二室臨近隔墻28的地方，這樣煤塊可以在磨機內(nèi)得到充分粉碎。用此方法制備的煤漿含量應(yīng)為重量的65%。為確定添加劑和粘度之間的關(guān)系，用旋轉(zhuǎn)粘度計來測量用不同含量添加劑制備的各種煤漿粘度。
為進行比較，兩種煤漿是用球磨機在同樣條件下制備的，一種如發(fā)明所示，另一種使用的球磨機拆下了隔墻28，進而得出了添加劑量和粘度的關(guān)系。試驗結(jié)果如圖3所示，可以看出使用本發(fā)明的制漿法，比使用普通方法得到同樣煤漿粘度至少節(jié)省一半添加劑。這意味著有高含量的煤漿制備成本可大大降低。
實例2使用同例1一樣的設(shè)備，在和例1同等的條件下制備煤漿，只是粗碎煤速率增加到14公斤/小時，含有對煤重量比為0.3%的陽離子表面活化劑的水溶液以5.38升/時的速度通過供液管道36進入到第二碎煤室32。這樣煤漿中煤含量為72.2%(重量)，這樣用實例1的相同方法測定煤漿粘度，而且可達到大約為1.8Pas的高液性。
為進行比較，使用實例1中的無隔墻的普通球磨機，在上述的同樣粉碎條件下制備煤漿，在這種情況下，煤、水，添加劑的混合物基本上不具備流動性，致使磨機中的鋼球幾乎不能滾動，也就無法碎煤。其原因是，對在磨機中暫時形成的高含量煤漿的粒度分布不當(dāng)，致使在磨機中的煤料喪失流動性。
本發(fā)明的優(yōu)點是如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在制備高密度煤漿時，可以減少所需添加劑的用量。
權(quán)利要求
1.一種制備高含煤量煤漿的制備方法，它包括對煤塊進行粗粉碎，煤漿的形成兩個步驟，對不斷送進的粗碎煤進行粉碎，同時加入水和活性劑以形成煤漿，其特點是煤漿形成步驟包括對粗研煤進行干粉碎，再對它進一步粉碎，同時不斷加入液體和添加劑，形成了高含煤量的煤漿。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1而配備的高含煤量的煤漿的方法，其特點是所說的液體是水，所說的添加劑是表面活化劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1而配備的高含量煤漿的方法，其特點是所加活化劑的量為干煤量的0.2～0.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1而配備的高含煤量的煤漿，其特點是混合步驟是連續(xù)的，直到最小的煤末尺寸降到3μm(微米)以下。
5.配備高含煤量煤漿的設(shè)備，它含有可旋轉(zhuǎn)支撐的園柱式滾筒球磨機，在球磨機中位于球磨機一端的研磨球，可不斷地把粗研煤送入球磨機的送煤裝置，位于球磨機另一端的煤漿輸出裝置，不斷把液體和添加劑送入球磨機的供液管道;其特點是在球磨機內(nèi)至少有一座隔墻，它垂直于球磨機的軸線，把球磨機內(nèi)的空間分隔成碎煤室，在隔墻中心開有通孔，相鄰的碎煤室通過它相連，研磨球放在這些室內(nèi)，供液管道和煤漿輸出裝置相鄰的碎煤室相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5而制成的配備高含煤量煤漿的裝置，其特點是裝在和送煤器相鄰的碎煤室內(nèi)的研磨球比裝在和煤漿輸出口相鄰的碎煤室內(nèi)的研磨球要大。
專利摘要
一種制備水煤漿的方法，首先，用干粉碎方式把粗研煤研碎，然后再一邊加水和添加劑，一邊研碎成粉末，制成含煤量高的水煤漿。
文檔編號C10L1/32GK85102891SQ85102891
公開日1986年10月15日 申請日期1985年4月15日
發(fā)明者梶隆一, 大馨象, 村中廉, 菊池秀雄 申請人:株式會社日立制作所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan