【摘要】：在煤炭高效利用中,煤灰的熔融特征溫度是一項重要的煤質(zhì)指標(biāo)。為了尋求改善煤灰熔融性的方法,以適應(yīng)液態(tài)排渣方式的氣化技術(shù),擴大煤種的適用范圍,對煤灰熔融性進行深入研究顯得尤為必要。本課題以煤灰熔融特性為研究對象,對不同硅鋁比的煤灰與三種堿性氧化物同時進行試驗,對煤灰的熔融特征溫度改善進行研究。通過添加SiO_2或Al_2O_3改變硅鋁比的方法使試驗灰樣的硅鋁比范圍覆蓋我國典型煤種硅鋁比的變化范圍,再分別添加不同種含量的堿性氧化物以及不同配比復(fù)配堿性氧化物,進行煤灰熔融特征溫度試驗。通過添加單一種堿性氧化物試驗可得,煤灰中CaO含量在26%~34%的范圍時,FT取得最低溫度;與其他堿性氧化物對比可得,MgO的添加量較少即可達到比較好的改善效果,煤灰中MgO含量在14%~23%的范圍時,FT取得最低溫度;FeO含量為10%~34%時對煤灰熔融溫度始終有降低的作用,而且改善作用較強;CaO、MgO和Fe_2O_3對不同硅鋁比的煤灰作用效果不同。對不同硅鋁比的煤灰不同配比CaO、MgO和Fe_2O_3的復(fù)配堿性氧化物后,與添加單一種堿性氧化物對比,復(fù)配助熔劑對煤灰熔融溫度改善作用更加明顯,不同配比的復(fù)配助熔劑改善效果也不相同。對煤灰在其流動溫度下高溫灰渣進行X射線衍射分析,從礦物質(zhì)角度對煤灰熔融特性進行機理解釋。通過X射線分析和三元系統(tǒng)相圖發(fā)現(xiàn),CaO在加熱過程中與其他成分會生成鈣長石,鈣黃長石、硅灰石、鈣尖晶石和鋁酸鈣等含鈣化合物;MgO在加熱過程中與其他成分會生成鎂尖晶石、方鎂石、鎂橄欖石、鎂堇青石、假藍寶石和頑火輝石等含鎂化合物;FeO在加熱過程中與其他成分會生成鐵尖晶石、鐵橄欖石和鐵堇青石等含鐵化合物。通過X射線衍射分析發(fā)現(xiàn),添加混合助熔劑可以使煤灰在熔融過程中不僅生成了一部分與添加單一堿性氧化物煤灰高溫下生成的相同的熔融礦物質(zhì),如鈣長石、硅灰石、鎂橄欖石、鎂尖晶石、鐵橄欖石和硅酸三鈣等,同時還生成了不同的多元礦物質(zhì)如透輝石、鈣鐵輝石、頑輝石、鎂黃長石、鈣鎂橄欖石和鎂鈣硅石等。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ536.4
【圖文】：

在弱還原性氣氛下測定四個熔融特征溫度：變形溫度（DT）、軟化溫度（ST）、半球溫度（HT）和流動溫度（FT）。各特征溫度的灰錐熔融變化見圖3-1所示圖 3-1 灰錐熔融特征圖Figure 3-1 Changes of cone shape during coal ash flow transformation變形溫度（DT）：灰錐尖端變圓或彎曲時的溫度。通常由于灰錐尖端變化太小，以灰錐尖端傾斜為準(zhǔn)。有時由于灰錐向前后方向傾斜不易觀察，需要重復(fù)樣。軟化溫度（ST）：灰錐尖端觸碰到灰錐底板時的溫度。半球溫度（HT）：灰錐的高大約為底部長度一半時的溫度。流動溫度（FT）：灰錐完全熔融為液體的溫度。依據(jù)以上步驟，使用灰熔融性測定儀在弱還原氣氛中測定原煤的灰熔融四大特征溫度，原煤煤灰灰熔融特征溫度見表3-3

碩士學(xué)位論文表4-1 CaO-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)中化合物的性質(zhì)Table4-1 Compound’s properties in CaO-Al2O3-SiO2ternary phase diagram化合物 熔點，℃ 化合物 熔點，℃CaO·SiO21 544 3CaO·2SiO21 4642CaO·SiO21540 3CaO·Al2O31 53912CaO·7Al2O31 392 CaO·Al2O31 6003Al2O3·2SiO21 850 CaO·2Al2O31 765CaO·Al2O3·2SiO21 553 CaO·6Al2O31 8302CaO·Al2O3·SiO21 584 3CaO·SiO22 150

4 鈣鎂鐵對不同硅鋁比煤灰熔融特性影響表4-2 MgO-Al2O3-SiO2三元系統(tǒng)中化合物的性質(zhì)Table4-2 Compound’s properties in MgO-Al2O3-SiO2ternary phase diagram化合物 熔點，℃ 化合物 熔點，MgO·SiO21557 MgO·Al2O321352 MgO·SiO21860 4MgO·5Al2O3·2SiO214823Al2O3·2SiO21850 2MgO·2Al2O3·5SiO21365

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本文編號：2757985