由于原煤在原煤仓内具有固液双重特性,因此原煤在原煤仓内的流动非常复杂。 先分析刚性叶轮给料机的 应力状态,在这种状态下,整个原煤仓或某一区域的原煤的重力和其反作用力正好相等,这时整个原煤仓恰好处于平衡状态。当阀门打开后,原煤的重力破坏了漏斗口附近的平衡,原煤颗粒下落,一个颗粒的移动就会破坏上一层原煤颗粒的受力平衡,形成煤流。原煤仓底部一般收缩成正方锥形或圆锥形,横截面由上到下逐渐缩小,在煤流下降的流动过程中,每下降一个微小的高度,原煤颗粒均要重新排列,原煤颗粒的原有层面呈现不均匀下降,以适应截面收缩率的变化。随着截面收缩率的增大,原煤愈接近漏斗口,挤压错动越大,加上原煤的粘接作用,煤流的内外摩擦力急剧增大,当仓内各种阻力大于原煤的自重时,煤流中断,形成拱状堵塞,流动 停滞。从实际发生的堵塞事故来看,煤仓堵塞的主要原因有两个方面:一是由于原煤仓的布置形式以及原煤仓的使用不合理;二是原煤的特性,这是造成煤仓堵塞的决定性因素。本文着重从原煤的特性方面寻找解决原煤仓堵塞的办法。
原煤的特性分析如下:
原煤的物理性能。如煤的摩擦角、塌陷角、坚韧度、粘结性等。按我国现有煤炭分类,其中以焦肥煤、肥煤、气肥煤粘结性较强,流动性差,板结的机会较多。
原煤是一种料松散的、颗粒状的、粒度大小不等的集合体。原煤的粒度,大者可至数百厘米,小者仅为几个微米。当将原煤自然堆积时,它以圆锥体形态存在。
原煤的流动性。散状物料的流动性通常用自然安息角(简称自息角,下同)来体现,自息角越小,其流动性越好。理想松散体的自息角等于其内摩擦角,原煤内摩擦角的大小与其组成颗粒的大小、形状及颗粒等级匹配等因素有直接的关系,一般说来,煤的粒度增大,其自息角、内摩擦角减小,流动性增大。
原煤的粘结性。粘结性与水分及原煤的颗度有关。在水分达在6%一14%时,微粒的亲和力在水分子的作用下,粘结成团,呈现塑性,具有粘结性,流动性降低。它可直接粘结在容器上或结拱。原煤的粘结性和塑性则与其颗粒度成反比,粒度愈小,粘度和塑性愈大,反之愈小。
由上可知:粒度大的原煤,自息角小,内摩擦角小,流动性好,含水量小,可塑性小,粘结力小,粒度大的煤不易板结,不易料粘结煤仓;粒度小的原煤,自息角大,内摩擦角大,流动性差,含水量大,可塑性大,粘结力大,粒度小的煤形成易板结,易料粘结煤仓。
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