配煤对煤灰熔融特性研究

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1、遞*ZZZ寸Z0I0800Z即e长穩竝載Z80HS糸罢多>廉咽H揮氐®M配煤煤灰熔融特性的研究扌商要：冃前，研究学者对配煤对煤灰熔融特性的影响机理做了一些研究。煤灰的熔融特性不仅与煤灰的化学组成冇关，还与煤灰矿物形态冇关，同时灰熔融温度还与相平衡性质之间有很好的相关性。关键词：配煤；煤灰；熔融特性；矿物引言煤灰是由各种矿物质组成的混合物，高温下的熔化过程较复杂，煤灰中各种矿物质组分在高温熔融过程屮会发生复杂的变化，相互之间会反应生成新的无机成分，甚至会发生低温共熔现象，从而影响煤灰的熔融特性；配煤煤灰熔融机理就更加复杂，冇人曾从矿物学的角度对煤灰的熔融过程进行了解

2、释和描述。煤灰熔融特性是动力用煤和气化用煤的一项重要指标。研究高效、可靠、低成本的控制煤灰熔融温度的方法，使其适应不同排渣方式的气化工艺具有十分重要的意义。煤灰的熔融特性由煤灰«11的矿物组成决定，而煤灰矿物组成与煤灰化学成分有一定关系，煤灰化学组成不同，则其矿物组成将发生变化，使得煤灰的熔融特性改变。因此,采用配煤的方式可以改变煤灰化学成分，从而改变煤灰内矿物组成，最终以达到调节煤灰熔融特性的目的。目前，煤灰熔融特性的主要研究方法有X-射线衍射法，电镜扫描方法，它们能够检测到煤灰屮矿物晶体的物相组成和形貌特征。大规模气化技术均采用液态排渣方式,一般要求入炉煤灰熔

3、点FT〈1350°C~l400°Co对于FT>1400°C的高灰熔点煤，一般需采用添加助剂或提高气化温度的方法來满足液态排渣工艺的需要。据不完全统计，FT>1400°C高灰熔点煤约占屮国煤炭保冇储量的57%O如此众多的高灰熔点煤,需采用高气化温度（1700°C^1800°C以上），则必须增加氧耗量，造成煤气中C02含量增加，气化过程中的冷煤气效率以及气化炉使用寿命下降。若采用添加助熔剂，势必在一定程度上增加了氧耗量、排渣量以及排渣热损失。采用不同高、低灰熔点煤进行混合配比，以降低高灰熔点煤的煤灰熔融温度,使入炉煤的灰熔融温度低于1400°C满足液态排渣工艺的需要,

4、可减少或免去添加助熔剂，被认为是现实、经济、可行的措施。煤灰是一种极为复朵的无机混合物。先前的研究结果表明，煤灰熔融过程中，煤中矿物质形态的变化对灰熔融特性产生非常重要的影响。煤灰屮的矿物可分为耐熔矿物（主要为石英、偏高岭石、莫来石和金红石）和助熔矿物（主要为石膏、酸性斜长石、硅酸钙和赤铁矿）两人类。高温下煤灰的熔融过程十分复朵,除各矿物组分熔融外，煤灰中各个矿物质Z间还会发生复杂的物理、化学反应生成新的矿物质，但各矿物质Z间述会发生低温共熔现彖。1.煤灰熔融特性与煤灰化学组成之间的关系煤灰的化学组成比较复朵，化学分析结果表明，煤灰dbSiO2、A1203、Fc2

5、03、CaO.MgO、Na20、KZO、TI02和Si03等组分构成,其中Si02、A1203、Tio:为酸性氧化物,其含量越高，煤灰熔融性温度越高;Fe203、CaO.MgO.NZaO.从0为碱性氧化物，其含量越高，煤灰熔融温度就越低。硫在煤灰屮起降低熔融温度的作用。煤灰中硅、铝氧化物主要存在于粘土矿物群中，煤灰SiO2+A12O3的含量与流动温度有关，当S102+A1203含量增高，煤灰流动温度将大大增高，煤灰的熔融性还与Si02/A1203>l比值有关。对于低硅煤，SiO2/A12O3二1,硅、铝差不多完全在粘土矿物中，熔融时生成多铝红柱石，它在熔体中具冇很

6、高的熔解温度，将增加煤的灰熔点。当Si02/A1203）l时，煤灰中还存在含硅的氧化物群和硅酸盐矿物群等。它们在熔融时会与其它组分形成低熔融温度的共熔体，使灰熔点下降。表2我国一些煤种煤灰的Si6含豎与煤灰熔融特性的关系⑹Table2RelationshipbetweenashfusibilityandSiCVwt%SiO2(wt%)ST/X?FT/C样品数FT-ST/r10-201268131194320-301249130755830-4012451295305040-4513521387373545-501394)423602950-551354138953

7、3555-6013661408424260-7013301394586470-80135714323751.煤灰熔融特性与矿物组成之间的关系煤屮矿物主要有以下几类:粘土矿物（主要为高岭石、伊利石和绢母石）、碳酸盐矿物（主要为菱铁矿和白云石）、硫化物（黄铁矿、H铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和方铅矿等）、氧化物和氢氧化物（石英、赤铁矿、褐铁矿等）以及其它如磷酸盐和盐类等矿物。煤中的矿物质是煤的一个重要组成部分，煤燃烧时，矿物质传化成了灰分。煤中所含矿物质的含量、成分、组成一般随煤种的不同而不同，即使是煤灰化学组成（通常以氧化物含量表示）相同的煤，其屮矿物质的成分和组

8、成一般也是