專利名稱：一種方形點火型煤及其生產方法
技術領域：
本發明涉及型煤，具體屬于一種方形點火型煤及其生產方法。
背景技術：
型煤是燃煤鍋爐使用的主要固體燃料，我國北方城市及周邊農村大量使用燃煤鍋 爐取暖，但是由于方形型煤形狀整齊，燃燒面積小，起火速度慢，給居民的生火取暖帶來困 難。以往的鍋爐點火一直采用大量的木材、油等易燃材料。用純木材點火浪費大量的木材 資源還不易點燃。用木材澆油點燃，不僅濃煙污染嚴重，而且造成很大的安全隱患。鍋爐點 火困難成為居民使用鍋爐取暖的一大難題，因此研究開發一種鍋爐使用的方形點火型煤是 近期發展的趨勢。 目前國內外還未見鍋爐使用的方形點火型煤的報道。所報道的大都是民用蜂窩煤 引火煤，主要分為三類一類是溶劑浸泡型的；二類是氧化劑型的；三類添加一些易燃物質 的。溶劑浸泡型的易燃引火煤對煤質的要求高，其缺陷是由于溶劑易揮發，燃燒不完全產生 大量黑煙、且燃燒時間短、必須采用木質成分摻入型煤中才能引燃，如專利CN1804010A "引 火煤塊及其生產方法"引火煤是由煤粉、鋸末、黃土、鹽、糖和水混勻壓制成型后浸蠟構成。 這類引火煤在點燃時，由于蠟不能完全燃燒，造成大量黑煙污染。 大部分易燃引火煤都屬于氧化劑型的。如專利CN201132830Y "點火煤"屬日常 生活用品領域，是用煤粉、鋸末粉、助燃化學添加劑和水混合攪拌后沖壓成型的煤塊。專利 CN101148620A "速燃點火煤"是用普通煤粉、高錳酸鉀、二氧化錳、硝酸鉀、石蠟、高嶺土、生 物質粉末和水混合均勻壓制而成的。專利CN101089157A "易燃煤球"是由煤和助燃劑組 成，助燃劑包括高錳酸鉀、氯化鹽、硝酸鹽和碳酸鹽，該煤球用于民用手燒爐和燒烤爐。專利 CN1229842A "節能易燃蜂窩煤"是用煤、硝酸鈉、高錳酸鉀、氧化鈣、氯化鈉、乙基混合醇、秸 稈和黃土混合壓制而成的。專利CN1044490A "多用途易燃煤"是由煤和助燃劑、催化劑組 成，該煤球用于火鍋，室內取暖，燒烤爐等。這類引火煤由于使用了高錳酸鉀、硝酸鉀等氧化 劑作為助燃劑，造價較高，增加了產品的成本，而且硝酸鉀在運輸、貯存、使用過程中都存在 不安全性。 添加一些易燃物質的如專利CN1055382A "快燃引火煤"，由煙煤、鋸末、碳酸鈣、 粘土、硅酸鈉、木炭粉和糠醛渣組成的煤塊。國外專利KR900004551B1 "易燃型煤"是由煤、 焦炭、鋸末和木炭的混合物組成的煤塊，鋸末與含碳原料的比例為1 : 1 1 : 6。專利 US2006162244A1 "無煙易燃型煤"是由煤粉、木炭和粘結劑混合沖壓成型的。由于僅單獨使 用了易燃物質木炭和鋸末，造成引火煤不易點燃，引火速度慢。 總之，目前的專利中所提到的點火煤都是民用小蜂窩煤爐使用的，沒有針對小型 民用鍋爐使用的方形點火煤。這些引燃型煤其主要助燃劑是高錳酸鉀和硝酸鉀以及鋸末、 或使用木炭，石蠟作為助燃物質。其存在的問題主要如下①氧化型助燃劑添加量大，生產、 使用過程安全系數小、成本太高；②非氧化型不易點燃，引火速度慢；③溶劑型工藝麻煩， 安全系數低，煙塵量大。
發明內容
本發明的目的是針對現有引火型煤中存在的缺陷，提供一種助燃劑添加量小、生 產和使用過程安全、成本低、點火速度快的方形點火型煤。這種方形點火型煤適用于方形型 煤鍋爐引火使用。 本發明提供的一種方形點火型煤，分為點火層和引火層兩部分，點火層占型煤質 量的30 % ，引火層占型煤質量的70 % ;點火層原料按重量計原煤38 % 60 % ，生物質 8% 10%，木炭15% 35%，助燃劑5% 8%，催化劑1% 2%，膨潤土5% 9%，改性 淀粉0. 4 % 1 % ;引火層原料按重量計原煤88 % 92 % 、膨潤土 7 % 11 % ，改性淀粉 0. 4% 1%。 其中，所述的原煤可以是煙煤或無煙煤，或兩者的混合物。該煙煤要具有熱值高、 揮發份高、灰分低，著火點低，易于燃燒等特點，可優選內蒙府谷煤或尾煤等。該無煙煤則要 具有較高的熱值。 所述的生物質是糧食原料生產食醋的下腳料——醋糟。本發明利用醋糟的易燃性 作為助燃劑的一部分，不僅實現了廢棄物的資源化利用，變廢為寶，降低了成本，而且解決 了醋糟污染環境的問題。 所述的催化劑是硫鐵礦燒渣或氧化鐵廢渣，硫鐵礦燒渣中含有Fe203、 Fe304、 Fe0、
Si02，還含有Cu、 Pb、 Zn、 Ca0、 Mg0、 Mn20、 CoO等微量原素。比純的氧化鐵的催化效果好，且
成本低，充分實現了廢棄物的資源化利用。 所述的助燃劑是硝酸鹽，優選硝酸鈉。 上述方形點火型煤的生產方法，包括如下步驟 1.點火層配料的制備先將原煤、生物質、木炭粉碎，并與膨潤土、改性淀粉以及 催化劑混合均勻，按上述每100份混合物料取18 20份的水，將助燃劑溶解于水中，加入 上述混合物料中，攪拌均勻成為濕料，悶料10分鐘； 2.引火層配料的制備先將原煤粉碎，再與膨潤土和改性淀粉混合均勻，按每100 份混合物料加入15 18份的水，攪拌均勻成為濕料，悶料5分鐘； 3.在模具中先填入型煤質量30%的點火層配料，再填滿引火層配料，沖壓成型，
自然養護3-5天，即得方形點火型煤。 與現有技術相比，本發明的優點在于 1.方形點火型煤適合于民用小型鍋爐點火使用，且助燃劑的添加量控制在8%
(重量)以下，在采用助燃劑之外，還加入了木炭和廢棄物生物質，不僅解決了單一使用助
燃劑添加量大，成本高的問題，而且提高了助燃效果，使其更易點燃，引火速度快。 2.方形點火型煤分為點火層和引火層兩層，點火層僅占型煤質量的30%，很大程
度上降低了方形點火型煤的成本。同時利用工業廢棄物硫鐵礦燒渣和醋糟作為制備原料，
不僅降低了成本，提高了助燃效果，而且實現了廢棄物的資源化利用。 3.方形點火型煤可借助少量的型煤引火劑間接點燃，使得用量大的方形點火型煤 本身具有一定的安全性，適合于方形型煤鍋爐點火使用。 4.方形點火型煤制備過程中無需對原煤、醋糟等原料改性，也無需沾蠟等工藝，操 作簡單，同時也減少了因蠟燃燒不完全而產生的黑煙。
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綜上所述本發明方形點火型煤用途廣泛，易點燃，引火速度快，成本低，安全性高， 工藝簡單，具有很好的推廣應用價值。
具體實施方式
實施例1 點火層配料將煙煤0. 397千克，醋糟0. 068千克，木炭0. 188千克粉碎，并與 0. 042千克的膨潤土、0. 003千克玉米改性淀粉以及硫鐵礦燒渣0. 007千克混合均勻，將 0. 045千克的硝酸鈉溶解于150毫升的水中，再將溶液加入上述混合物料中，攪拌均勻后成 為濕料悶料IO分鐘。 引火層配料將煙煤1. 61千克粉碎，與0. 133千克的膨潤土、0. 007千克玉米改性
淀粉混合均勻后，加入水300毫升，攪拌均勻后成為濕料，悶料5分鐘。 取點火層配料0.75千克填入模具中，其上面再填入引火層配料1.75千克，沖壓成
型。自然養護3-5天，即得方形點火型煤(也可在烘箱內烘干，溫度不能超過ll(TC，烘2-3
小時)。 實施例2 點火層配料將煙煤0. 375千克、醋糟0. 075千克、木炭0. 188千克粉碎，并與 0. 057千克的膨潤土、0. 003千克木薯改性淀粉以及氧化鐵廢渣0. 007千克混合均勻，將 0. 045千克的硝酸鈉溶解于150毫升的水中，再將硝酸鈉溶液加入上述混合物料中，攪拌均 勻后成為濕料，悶料10分鐘。 引火層配料將煙煤1. 575千克粉碎，并與0. 168千克的膨潤土、0. 007千克木薯
改性淀粉混合均勻后，加入水300毫升，攪拌均勻后成為濕料，悶料5分鐘。 取點火層配料0.75千克填入模具中，其上面再填入引火層配料1.75千克，沖壓制
成一整體型煤。自然養護3-5天，即得方形點火型煤(也可在烘箱內烘干，溫度不能超過
ll(TC，烘2-3小時)。 實施例3 用火柴分別點燃三塊引火劑(申請專利200710061654. 5 "—種型煤引火劑")均
勻放在上述實施例制得的方形點火型煤下方，并將一普通方形型煤放在點火型煤上方。待
點火劑燒完后，點火煤底部發白，煤孔發紅，20分鐘后普通方形型煤即可被引燃，30分鐘后
即可旺火。 實施例4 將上述實施例制得的方形點火型煤，用于民用型煤鍋爐的引火，其操作步驟為用 火柴將擺放在鍋爐底座上的引火劑(申請專利200710061654. 5 "—種型煤引火劑")點燃， 將擺放有點火型煤和普通型煤的爐排推至點著的引火劑上，蓋住爐門，點火型煤將開始燃 燒，30分鐘后將達到旺火，并引燃普通型煤。其引燃過程安全、簡單、快速，不需消耗大量的 木材、汽油等，也不會產生大量的煙塵。
權利要求
一種方形點火型煤，其特征在于分為點火層和引火層兩部分，點火層占型煤質量的30％，引火層占型煤質量的70％；點火層原料按重量計原煤38％～60％，生物質8％～10％，木炭15％～35％，助燃劑5％～8％，催化劑1％～2％，膨潤土5％～9％，改性淀粉0.4％～1％；引火層原料按重量計原煤88％～92％、膨潤土7％～11％，改性淀粉0.4％～1％。
2. 如權利要求1所述的方形點火型煤，其特征在于，所述的生物質是醋糟。
3. 如權利要求1所述的方形點火型煤，其特征在于，所述的催化劑是硫鐵礦燒渣或氧 化鐵廢渣。
4. 如權利要求1所述的方形點火型煤，其特征在于，所述的助燃劑是硝酸鹽。
5. 如權利要求4所述的方形點火型煤，其特征在于，所述的硝酸鹽是硝酸鈉。
6. 如權利要求1所述的方形點火型煤的生產方法，其特征在于，包括如下步驟1) 點火層配料的制備先將原煤、生物質、木炭粉碎，并與膨潤土、改性淀粉以及催化 劑混合均勻，按上述每100份混合物料取18 20份的水，將助燃劑溶解于水中，加入上述 混合物料中，攪拌均勻成為濕料，悶料10分鐘；2) 引火層配料的制備先將原煤粉碎，再與膨潤土和改性淀粉混合均勻，按每100份混合物料加入15 18份的水，攪拌均勻成為濕料，悶料5分鐘；3) 在模具中先填入型煤質量30%的點火層配料，再填滿引火層配料，沖壓成型，自然 養護3-5天，即得方形點火型煤。
全文摘要
本發明提供了一種方形點火型煤及其生產方法。所述的點火型煤適合于型煤鍋爐點火使用。方形點火型煤分為點火層和引火層上下兩層，點火層占型煤質量的30％，引火層占型煤質量的70％；點火層的主要配料為原煤、助燃劑、生物質、木炭、催化劑、膨潤土和改性淀粉；引火層主要配料為原煤、膨潤土和改性淀粉。點火層中助燃劑的添加量控制在8％以下，生物質和催化劑都為工業固體廢棄物。除使用助燃劑之外，還加入了生物質和木炭，不僅提高了助燃效果，很大程度上降低了單獨使用助燃劑時成本高的問題。本發明點火型煤產品易點燃，引火速度快，成本低，安全性高，生產工藝簡單，易于推廣實施。
文檔編號C10L5/06GK101760275SQ20101003334
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月5日 優先權日2010年1月5日
發明者楊鳳玲, 程芳琴, 薛寶其, 陳瀟晶 申請人:山西大學