煤炭燃燒磁化對(duì)起細(xì)煤水煤漿流變特性影晌的研究呂玉庭!,周興霸',李春麗2,徐革聯(lián)(1.黑龍江科技學(xué)院資源與環(huán)境工程學(xué)院,黑龍江哈爾濱150027;2.興隆縣一中,河北承德067300摘要:研究了磁化時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響和磁化對(duì)不同濃度超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響。結(jié)果表明,磁感應(yīng)強(qiáng)度為675mT、磁化時(shí)間為l0min時(shí),磁化可明顯改善超細(xì)煤水煤漿流變特性。在675mT的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁化時(shí)間對(duì)不同濃度的超細(xì)煤水煤漿的流變特性影響較大,磁化高濃度比磁化低濃度超細(xì)煤水煤漿的時(shí)間短,更有利于流變特性的改善。關(guān)鍵詞:磁化;超細(xì)煤;水煤漿;流變特性中圖分類號(hào):TQ536文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):10066772(2008)05056-磁化技術(shù)在化工、環(huán)保、生物、醫(yī)療技術(shù)等領(lǐng)域所需超細(xì)煤粉利用QLM-90氣流磨加工。根顯示出廣泛的應(yīng)用前景,并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)QLM-90氣流磨的工作原理,確定不同的渦輪式磁化技術(shù)還在水處理、原油處理和輸送煤的磁選技超微細(xì)分級(jí)器轉(zhuǎn)數(shù)(改變調(diào)頻器的轉(zhuǎn)數(shù)),得到超細(xì)術(shù)等方面得到了應(yīng)用。水煤漿性能的好壞直接煤粉樣。根據(jù)超細(xì)煤粉的特點(diǎn)利用法國(guó)塞來斯公與構(gòu)成水煤漿的煤水以及添加劑的性質(zhì)密切相關(guān)。司生產(chǎn)的激光粒度分析儀對(duì)樣品進(jìn)行粒度測(cè)定,所外加磁場(chǎng)可以改變分子原子、離子等的磁矩2,從得煤粉粒度特征分布曲線如圖1所示。而使煤漿的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。常規(guī)水煤漿的煤粒粒度較粗,穩(wěn)定性較差等問題給商業(yè)化應(yīng)用帶來了極大的不便。而精細(xì)水煤制漿成本高格度大工業(yè)化應(yīng)用與試驗(yàn)開展得很E則于常規(guī)水煤漿和精細(xì)水煤漿之間的一種全新的、環(huán)0U.0保效果顯著的水煤漿。磁化對(duì)超細(xì)煤水煤漿流直徑/μm變特性影響的報(bào)道很少,筆者研究了在較強(qiáng)磁感應(yīng)圖1煤粉的粒度特征分布曲線強(qiáng)度下,磁化對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響。1.2實(shí)驗(yàn)方法和步驟1實(shí)驗(yàn)部分制漿所選用的添加劑為木質(zhì)素磺酸鈉。制漿設(shè)備采用調(diào)速攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速在0~2950r/mim之間。水I.1煤樣分析煤漿表觀粘度用NXS-11A粘度計(jì)測(cè)定。超細(xì)煤水實(shí)驗(yàn)煤樣來源于黑龍江省七臺(tái)河礦業(yè)精煤集團(tuán)新煤漿的磁化實(shí)驗(yàn)采用XCQ順控濕法強(qiáng)磁選機(jī)強(qiáng)興選煤廠的洗選精煤,煤樣的工業(yè)分析結(jié)果見表1。磁選機(jī)產(chǎn)生的磁場(chǎng)是電磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)且比囊1煤樣的工業(yè)分析結(jié)果較均勻。將制好的水煤漿放入高強(qiáng)磁選機(jī)中,在一定的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁化一定時(shí)間然后測(cè)其粘度。電磁場(chǎng)磁化水煤漿系統(tǒng)如圖2所示。收稿日期:200804-02基金項(xiàng)目:黑龍江省科學(xué)技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目亞微米級(jí)環(huán)保型媒水燃料(G2A204)作者簡(jiǎn)介:呂玉庭(197-),男,山東曹縣人,碩士副教授,從事潔凈煤技術(shù)方面的教學(xué)和科研工作。煤炭燃燒全國(guó)中文核心期刊礦業(yè)類核心期刊《cAcD規(guī)范》執(zhí)行優(yōu)秀期刊水煤漿15min器5min圖2電磁場(chǎng)磁化水煤漿示意磁感應(yīng)強(qiáng)度/m2結(jié)果分析圖4磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)超細(xì)煤水煤漿粘度的影響2.1磁化時(shí)間對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響應(yīng)強(qiáng)度下,對(duì)超細(xì)煤水煤漿的降粘效果最佳。磁感制備濃度為5%的超細(xì)煤水煤漿,分別在應(yīng)強(qiáng)度為375mT時(shí),磁化15mim比磁化10min和375mT490mT、65mT的磁感應(yīng)強(qiáng)度下磁化超細(xì)煤5min的降粘效果要好;而磁感應(yīng)強(qiáng)度在490mT和水煤漿研究磁化時(shí)間對(duì)超細(xì)煤水煤漿粘度的影響,675mT下,磁化時(shí)間小于15mn時(shí),對(duì)于相同的磁化結(jié)果如圖3所示。時(shí)間,隨著磁感應(yīng)強(qiáng)度的增加,超細(xì)煤水煤漿的粘度675mT呈現(xiàn)的下降趨勢(shì)是一致的。在此基礎(chǔ)上再增強(qiáng)磁感應(yīng)強(qiáng)度,粘度會(huì)繼續(xù)上升。2.3磁化對(duì)不同濃度超細(xì)煤水煤漿流變特性的影450375mT響在675mT的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,用不同的磁化時(shí)間,對(duì)不同濃度超細(xì)煤水煤漿進(jìn)行磁化研究磁化對(duì)磁化時(shí)間/min圖3磁化時(shí)間對(duì)超細(xì)煤水煤漿粘度的影響不同濃度超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響,結(jié)果如圖5所示。由圖3可知,磁化時(shí)間對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特9%性的影響較大隨著磁化時(shí)間的增加磁化對(duì)超細(xì)煤水煤漿粘度的影響基本上是呈先下降后上升的趨勢(shì),不同磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)水煤漿的粘度的影響有一定差異,引起水煤漿粘度下降或上升的時(shí)間區(qū)間不同。55%200在磁感應(yīng)強(qiáng)度為375mT時(shí),磁化時(shí)間小于磁化時(shí)間/min15min,磁化后的超細(xì)煤水煤漿與空白試樣相比,粘圖5磁化對(duì)不同濃度起細(xì)煤水煤漿粘度的影響度隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),在磁化時(shí)間為15min時(shí)有明顯改善,并降至最低點(diǎn),此后隨磁化時(shí)由圖5可以看出,對(duì)于低濃度超細(xì)煤水煤漿,磁間的延長(zhǎng),粘度又呈上升趨勢(shì);而磁感應(yīng)強(qiáng)度為化10min比磁化5min在一定程度上更有利于粘度490mT和675mT時(shí),磁化后的超細(xì)煤水煤漿粘度在的降低、流動(dòng)性的改善,繼續(xù)延長(zhǎng)磁化時(shí)間反而會(huì)使磁化時(shí)間為10mn時(shí)降至最低點(diǎn),且后者比前者下粘度增大;然而,當(dāng)煤漿濃度逐漸提高時(shí),磁化時(shí)間降的程度大,繼續(xù)延長(zhǎng)磁化時(shí)間粘度又上升。因?yàn)?min時(shí)粘度值降至最低點(diǎn);因此磁化低濃度此,通過磁化改善超細(xì)煤水煤漿的流變特性時(shí),磁化超細(xì)煤水煤漿的磁化時(shí)間以10mn為宜磁化較高時(shí)間不宜過長(zhǎng),以10min為宜。濃度的超細(xì)煤水煤漿的磁化時(shí)間以5min為宜。22磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特性的影響3磁化超細(xì)煤水煤漿的機(jī)理制備濃度為57%的超細(xì)煤水煤漿,分別在磁化時(shí)間為5min、10min、15min下磁化超細(xì)煤水煤漿,研外加磁場(chǎng)可以改變分子、原子、離子等的磁矩,究磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)超細(xì)煤水煤漿粘度的影響,結(jié)果如從而使煤漿的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。其對(duì)超細(xì)煤圖4所示。水煤漿影響主要體現(xiàn)在2個(gè)方面,一方面是水分子由圖4可知在不同的磁感應(yīng)強(qiáng)度下,磁化對(duì)超結(jié)構(gòu)及煤水結(jié)合程度;另一方面是水煤漿中煤顆粒細(xì)煤水煤漿的粘度有較大影響。在675m的磁感排列形式。煤炭燃燒水分子是一種按四面體分布的電荷體系,氫原水膜會(huì)逐漸增厚煤顆粒之間的可自由流動(dòng)的水減子屬于抗磁性的氧原子屬于順磁性的?？勾判栽?導(dǎo)致顆粒之間的相互移動(dòng)的粘滯性提高,水煤漿素受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生的附加磁矩與外磁場(chǎng)方的穩(wěn)定性會(huì)有所提高,水煤漿的流變特性會(huì)變壞。向相反,而順磁性元素受到外磁場(chǎng)作用時(shí),感生的附加磁矩與外磁場(chǎng)方向相同,所以水分子在受到外磁4結(jié)論場(chǎng)作用時(shí),氧原子和2個(gè)氫原子所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向磁化時(shí)間和磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)超細(xì)煤水煤漿流變特相反結(jié)果2個(gè)氫原子與氧原子相鄰產(chǎn)生了同性相性的影響都比較大,隨著磁化時(shí)間的增加,磁化對(duì)超斥的作用,使氧和氫之間的結(jié)合鍵距離變長(zhǎng),從而降細(xì)煤水煤漿粘度的影響基本上是呈先下降后上升的低了水溶液的表面張力,使水的浸潤(rùn)性提髙,增加了趨勢(shì),不同磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)水煤漿的粘度的影響有煤與水的附著力,使煤顆粒表面定向排列的一薄層定差異,引起水煤漿粘度下降或上升的時(shí)間區(qū)間不水分子,使顆粒之間保持有均勻的間距,從而降低了同。當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為675mT磁化時(shí)間為10min時(shí)水煤漿中顆粒之間相互移動(dòng)的粘滯性,提髙了水煤磁化對(duì)超細(xì)煤水煤漿的降粘效果最佳。磁化高濃度漿的流變特性。比磁化低濃度超細(xì)煤水煤漿的時(shí)間適當(dāng)短,更有利從理論上來看煤分子具有抗磁性,由于無規(guī)則于粘度的降低、流動(dòng)性的改善。的熱運(yùn)動(dòng),它們的磁矩在空間排列是雜亂無序的參考文獻(xiàn)當(dāng)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),它們的磁矩就會(huì)出現(xiàn)取向排列使得煤顆粒的排列發(fā)生變化。煤顆粒的堆積狀態(tài)決定了[1]徐革聯(lián),祖東偉,張榮增煤漿磁化對(duì)水煤漿性質(zhì)影響超細(xì)煤水煤漿的流變特性。煤超細(xì)粉碎后,煤顆粒的研究[J]潔凈煤技術(shù),206,12(1):38~41形狀大部分是方形的薄片結(jié)構(gòu)。在制漿過程中,隨[2]湯水新,李寒旭葛琦,永恒磁場(chǎng)對(duì)水煤漿性能影響的著攪拌強(qiáng)度和時(shí)間增長(zhǎng),水煤漿的粘度會(huì)逐漸下降初步研究[]淮南工業(yè)學(xué)報(bào),199,19(4):60~63.就是因?yàn)槊侯w粒的堆積出現(xiàn)了有序排列。在外界磁[3]董平,呂玉庭陳俊濤超細(xì)煤水煤漿流變特性的研究[門]選煤技術(shù),2004,(4):45~49場(chǎng)作用下,使煤帶有一定的磁性,使煤粒在水煤漿中[4]湯永新,李寒旭,葛琦磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)水煤漿性能的影響的定向排列更加有序,漿體中形成了排列有序的[J]煤炭加工與綜合利用,2001,(3):34-35膠團(tuán)”,流動(dòng)性變好,從而改善了水煤漿流動(dòng)性當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度過強(qiáng)和磁化時(shí)間過長(zhǎng)時(shí),煤表面的Study on the effect of magnetization onthe rheological behavior of ultra-fine CWMLU Yu-ting, ZHOU Xing-ba', LI Chun-li, XU Ge-lian'(1. College of Resource and Environment Engineering, Heilongiang Institute of Science and Technology, Haerbin 150027, China;2. Xinglong senior middle school, Chengde 067300, China)Abstract: The effect of magnetizing time and magnetic field intensity on the viscosity of ultra-fine CWM were studied. The results indicate that, with time prolonging, the effect of magnetization on the viscosity of ultra-fine CWMbasically trends to lower down at first and then raise up Under the condition of 675 mT magnetic field intensity and10 minutes magnetizing time, the effect of magnetizing on the ultra-fine CWM compared with the ultra-fine CWMblank sample, the rheological behavior of ultra-fine CWM is improved. The magnetization mechanism is also dis-cussed hereKeywords: magnetization; ultra-fine coal; coal water mixture; rheological behavior歡迎訂鬩《拮凈煤技術(shù)》雜忘