先锋褐煤在热提质过程中的破碎特性

李松泽; 秦锡壮; 郝美鲁; 梁鹏

摘要：我国褐煤资源丰富,较高的氧含量、水含量导致其利用困难,热提质是实现褐煤清洁高效利用的有效手段之一,在热提质过程中褐煤极易碎裂、粉化,造成焦油粉尘含量高,除尘困难、管路堵塞等问题,成为阻碍褐煤提质技术发展的"瓶颈".以先锋褐煤(XF)为原料,在回转炉热提质实验装置上考察了XF在不同温度的粒度变化、累积分布曲线、整体粒度分布、相对破碎率、分形维数,研究了XF在不同温度的热碎产物分布规律,利用X射线荧光仪(XRF)和X射线衍射仪(XRD)分析了热碎产物灰分组成差异,结果表明,XF在热提质过程中发生了明显的破碎,1～6 mm粒度是破碎颗粒的主要生成范围,粉化粒度随着温度的升高而增加,其中 0～0.1 mm的粒度增长幅度最大.在450～500℃时XF相对破碎率增幅最大,温度的升高促使破碎发生,分形维数增加,煤颗粒的破碎程度变复杂.灰分随破碎粒度变化不显著,煤中的矿物质更容易存在于粉化粒度中,随着热碎产物粒度的减小,灰分含量逐渐升高.550℃的热碎产物灰分高于450℃和350℃的热碎产物,Ca元素含量随粒度减小而降低,Si、Fe元素含量随粒度减小而升高,Al元素含量变化不明显.XRD结果表明石英、方解石属于被动分配,而黄铁矿受热分解导致其更容易分配到粉化粒度中,属于主动分配,在煤颗粒内部形成的裂隙和空洞是导致褐煤破碎的诱因之一.