煤颗粒超细粉碎过程的分形研究

通过研究煤颗粒的粒度分布和颗粒表面形貌的分形特征及其表征方法,提出超细粉碎过程的颗粒微观约束能假设,将宏观颗粒破碎和微观颗粒粉碎的主要区别定义为由于颗粒间团聚以及颗粒材料性能变化等因素产生的颗粒微观约束能,建立了煤颗粒超细粉碎模型,并基于粒度分布的双域度分形表征推导了煤颗粒超细粉碎过程的能耗规律表达式；结合清水营煤颗粒的超细粉碎实验,研究了其粒度分布分形维数随超细粉碎时间的变化规律,证明超细煤颗粒样品的粒度分布符合双域度分形规律,确定本实验条件下清水营煤颗粒超细粉碎的最佳工艺时间为7h,并且在双域度分形表征下可以将细颗粒段粒度分布分形维数的峰值作为超细粉碎的工艺参数,验证并解释了超细粉碎的“宏观快速粉碎过程”和“优先粉碎”现象；通过超细清水营煤颗粒的热解实验和红外光谱分析,明确超细粉碎过程能够有效降低清水营煤颗粒的热解温度,证实超细粉碎过程存在低能量化学键的断裂,进一步证明了超细粉碎过程的颗粒微观约束能假设。本文旨在通过煤颗粒超细粉碎过程的分形研究,探索超细粉碎微观粉碎行为机理,并为超细粉碎和煤直接液化的联合工艺过程提供参考。