1、試驗部分
1.1原料與設備
(1)玉米秸稈：取自河南農村，經粉碎機粉碎後，取2 mm以下秸稈作為粘結劑原料。
(2)煤泥：分別選取晉城、焦作、永城煤泥為原料，煤泥幹燥後經破碎、篩分，取粒度小於2mm的細粉備用。
(3)主要試驗儀器：液壓式壓力機、分析天平、電動攪拌器、可調加熱電爐、型煤成型機、自動振篩機、馬弗爐、灰熔融性測試儀等。
富通新能源生產銷售的顆粒機、木屑顆粒機等生物質成型機也可以達到同樣的要求，如下所示：
1.2試驗方案的確定
本研究主要采用正交試驗法，分別以煤泥種類（晉城煤泥、焦作煤泥及永城煤泥）、生物質粘結劑含量（5%、10%及20%）及成型壓力(15 MPa、25 MPa及35 MPa)為主要因素來設計三因素三水平L9 (33)的正交試驗方案，具體試驗方案見表1。
1.3生物質型煤的製備
將3zhongmeiniyangpinfenbieyujieganzhanjiejianyidingdebilihunhejunyunhou，zaiyuxianshejideyalixiajixieyazhichengxing，qizhongjieganzhanjiejianzhaohuangguangxudengbaodaodejiagongfangfazhide，qijutizhibeigongyiliuchengrutu1所示。
2、試驗結果及分析
機械強度是衡量型煤質量的重要指標之一，本研究主要以跌落強度和抗壓強度來評價生物質型煤的機械強度，其具體測試按照GB/T154959及MT/T748規定的方法進行。其中為了提高試驗的準確性，本試驗對每種生物質型煤的機械強度都進行3次測定，結果取其平均值，測定結果如表1所示。
依據數理統計知識，由表1中的數據經計算可得正交試驗結果分析（表2），其中K，為第j水平對應的生物質型煤跌落（抗壓）強度之和k1，為第水平對應的生物質型煤跌落（抗壓）強度的平均值；
為了優化出製備生物質型煤的最佳煤泥種類，本試驗以跌落強度及抗壓強度為參考指標對3種型煤的機械強度進行了比較，如圖2所示。從圖2中(zhong)的(de)變(bian)化(hua)趨(qu)勢(shi)可(ke)以(yi)看(kan)出(chu)，生(sheng)物(wu)質(zhi)型(xing)煤(mei)的(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)隨(sui)著(zhe)煤(mei)泥(ni)種(zhong)類(lei)的(de)變(bian)化(hua)，先(xian)增(zeng)大(da)後(hou)減(jian)小(xiao)。其(qi)中(zhong)以(yi)焦(jiao)作(zuo)煤(mei)泥(ni)為(wei)原(yuan)料(liao)的(de)型(xing)煤(mei)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)最(zui)佳(jia)，而(er)以(yi)永(yong)城(cheng)煤(mei)泥(ni)為(wei)原(yuan)料(liao)的(de)型(xing)煤(mei)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)最(zui)差(cha)。存(cun)在(zai)這(zhe)種(zhong)差(cha)異(yi)的(de)原(yuan)因(yin)與(yu)原(yuan)料(liao)煤(mei)的(de)性(xing)質(zhi)有(you)著(zhe)密(mi)切(qie)的(de)關(guan)係(xi)。
2.2粘結劑含量對生物質型煤機械強度的影響
生物質型煤機械強度與粘結劑含量的關係如圖3所示，從圖3中可看出，隨著粘結劑含量的增加，生物質型煤的機械強度逐漸增大，在粘結劑含量為10%時shi，型xing煤mei的de機ji械xie強qiang度du達da到dao最zui大da，隨sui後hou繼ji續xu提ti高gao粘zhan結jie劑ji的de含han量liang，其qi機ji械xie強qiang度du呈cheng緩huan慢man減jian小xiao趨qu勢shi。這zhe是shi因yin為wei，在zai一yi定ding的de成cheng型xing壓ya力li下xia，加jia入ru適shi量liang的de秸jie稈gan粘zhan結jie劑ji，有you利li於yu秸jie稈gan中zhong的de纖xian維wei素su結jie構gou與yu煤mei泥ni顆ke粒li充chong分fen結jie合he，形xing成cheng所suo謂wei的de“鋼筋一混凝土”結jie構gou，提ti高gao型xing煤mei的de跌die落luo強qiang度du和he抗kang壓ya強qiang度du。而er又you由you於yu秸jie稈gan本ben身shen的de強qiang度du比bi煤mei泥ni低di很hen多duo，若ruo秸jie稈gan粘zhan結jie劑ji的de添tian加jia量liang過guo高gao，則ze又you會hui使shi型xing煤mei機ji械xie強qiang度du下xia降jiang。
2.3成型壓力對生物質型煤機械強度的影響
生物質型煤的成型有冷壓成型和熱壓成型2種。本試驗采用冷壓成型技術進行成型。生物質型煤機械強度與成型壓力的關係如圖4所示，生物質型煤的機械強度隨著成型壓力的增加先增大後減小。其原因在於：在(zai)一(yi)定(ding)的(de)壓(ya)力(li)範(fan)圍(wei)內(nei)，粘(zhan)結(jie)劑(ji)中(zhong)的(de)纖(xian)維(wei)結(jie)構(gou)在(zai)型(xing)煤(mei)的(de)成(cheng)型(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)可(ke)以(yi)形(xing)成(cheng)網(wang)狀(zhuang)骨(gu)架(jia)，隨(sui)著(zhe)成(cheng)型(xing)壓(ya)力(li)的(de)增(zeng)大(da)，物(wu)料(liao)顆(ke)粒(li)間(jian)距(ju)減(jian)小(xiao)，分(fen)子(zi)間(jian)作(zuo)用(yong)力(li)和(he)氫(qing)鍵(jian)作(zuo)用(yong)增(zeng)強(qiang)，型(xing)煤(mei)的(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)也(ye)隨(sui)之(zhi)提(ti)高(gao)而(er)一(yi)旦(dan)壓(ya)力(li)超(chao)過(guo)最(zui)佳(jia)值(zhi)，型(xing)煤(mei)內(nei)部(bu)較(jiao)長(chang)的(de)纖(xian)維(wei)素(su)結(jie)構(gou)被(bei)壓(ya)斷(duan)，秸(jie)稈(gan)之(zhi)間(jian)的(de)交(jiao)聯(lian)作(zuo)用(yong)減(jian)弱(ruo)，使(shi)型(xing)煤(mei)抵(di)抗(kang)外(wai)部(bu)衝(chong)擊(ji)與(yu)擠(ji)壓(ya)的(de)能(neng)力(li)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，從(cong)而(er)導(dao)致(zhi)型(xing)煤(mei)的(de)機(ji)械(xie)強(qiang)度(du)減(jian)小(xiao)。因(yin)此(ci)，在(zai)實(shi)際(ji)工(gong)業(ye)生(sheng)產(chan)中(zhong)，型(xing)煤(mei)的(de)成(cheng)型(xing)壓(ya)力(li)並(bing)不(bu)是(shi)越(yue)大(da)越(yue)好(hao)，而(er)是(shi)應(ying)該(gai)優(you)化(hua)在(zai)合(he)理(li)的(de)壓(ya)力(li)範(fan)圍(wei)內(nei)。
2.4極差分析及追加試驗
極差R的大小反映了各因子對試驗結果的影響程度。極差R越大，則該因子對試驗的影響就越大；反之影響就較小。由表2中R值，跌落強度：RB=10. 9>RA=6.O>Rc=5.2；抗壓強度；RB=268.O>RA=136.4>RC=123.8，各因素對生物質型煤跌落強度和抗壓強度的影響大小是一致的，即影響生物質型煤機械強度因素的主次順序為：粘結劑含量、煤泥種類和成型壓力。而通過分析各因素對生物質型煤機械強度的影響可得出其最佳製備工藝為：原料為焦作煤泥，粘結劑含量為10%，成型壓力為25 MPa。
為了滿足實際生產應用的要求，通過追加試驗，在優化出的最佳工藝條件下，製備出10號生物質型煤，並對其各項性能指標進行了全麵的測試，具體結果見表3。從表中可以看出，10號生物質型煤的各項指標均能較好地滿足工業使用的要求。
(1)以選煤廠煤泥為原料，以經加工處理的玉米秸稈為粘結劑，在無任何其它添加物的條件下可生產出機械強度高、熱穩定性和灰熔融性好的生物質型煤，它可以很好的滿足工業使用的要求。
(2)zhanjiejihanliangshiyingxiangshengwuzhixingmeijixieqiangdudezhuyaoyinsu，qicishimeinizhongleihechengxingyali。yijubencishiyan，quedingchushengchanshengwuzhixingmeidezuijiagongyitiaojianwei：焦作煤泥，粘結劑含量為10%，成型壓力為25MPa。在此工藝條件下，生物質型煤的跌落強度達94. 6%，抗壓強度達1182.3 N/個，熱穩定性達70.7%，灰熔融性達1315℃。
