本文選題：煤灰 + 熔融特性��； 參考：《華東理工大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：高溫條件下煤灰的熔融和黏溫特性對(duì)氣流床氣化爐安全、穩(wěn)定運(yùn)行的影響至關(guān)重要,同時(shí)也是煤種選擇的重要參考指標(biāo)。針對(duì)高硅鋁含量的煤灰其熔融溫度較高的情況,通過(guò)采用添加助熔劑及配煤方法,可以改善此類劣質(zhì)煤煤灰的高溫流動(dòng)特性,滿足氣化爐運(yùn)行要求。本論文利用智能灰熔點(diǎn)測(cè)試儀、高溫旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)、馬弗爐、高溫加熱爐、熱力學(xué)計(jì)算軟件FactSage、X射線熒光光譜儀、X射線衍射儀,對(duì)我國(guó)典型的高灰熔點(diǎn)、高灰含量原煤的熔融及黏溫特性進(jìn)行系統(tǒng)研究。詳細(xì)考察不同助熔劑添加量及不同混煤比對(duì)高硅鋁含量煤灰熔融特性以及高溫黏度的影響;研究了高溫下煤灰成分的物相反應(yīng)及其產(chǎn)物,分析了添加助熔劑及與不同煤質(zhì)混配對(duì)高硅鋁含量煤灰高溫流動(dòng)性的影響機(jī)理;考察了典型氣化煤種在高溫下的流變特性,并研究了高溫物相組成對(duì)熔渣流型的影響。具體內(nèi)容包括:(1)研究了 CaCO_3、Fe_2O_3、復(fù)合助熔劑(CaCO_3/Fe_2O_3)、白云石和典型鐵礦石(原礦粉、煉鐵后礦渣和洗選后鐵渣)等類型助熔劑對(duì)高硅鋁含量煤灰熔融溫度的影響�；贔actsage熱力學(xué)軟件,分析了添加助熔劑后煤灰樣品的液相線溫度和不同溫度下礦物質(zhì)組成,利用X射線衍射儀測(cè)定了高溫下煤灰中礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。研究表明:采用鈣基或鐵基類助熔劑均能有效降低煤灰熔融溫度,添加含鈣類助熔劑能使煤灰中礦物質(zhì)成分由莫來(lái)石轉(zhuǎn)變?yōu)槿埸c(diǎn)更低的堇青石、鈣長(zhǎng)石和鈣黃長(zhǎng)石;添加含鐵類助熔劑能使煤灰中含液率增加,降低煤灰熔融溫度;復(fù)合助熔劑和Fe_2O_3對(duì)煤灰的助熔效果最好,而鐵礦石可以有效改善煤灰的熔融溫度,鐵礦石類助熔劑的助熔效果依次為:原礦粉煉鐵后礦渣洗選后鐵渣。(2)研究了添加CaCO_3助熔劑對(duì)高硅鋁含量煤灰的黏溫特性的影響�；跓崃W(xué)軟件Factsage計(jì)算了煤灰降溫過(guò)程中析出的礦物質(zhì)類型和含量對(duì)煤灰黏溫特性的影響機(jī)理。研究表明:CaCO_3可較好地改善煤灰黏溫特性,隨著CaCO_3添加量的增大,黏溫曲線類型由晶體渣逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴Ａw渣;CaCO_3的加入使熔渣中的SiO_2及Al_2O_3網(wǎng)格結(jié)構(gòu)發(fā)生解聚,降低熔渣中網(wǎng)格的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,熔融煤灰在降溫過(guò)程中析出的礦物質(zhì)由莫來(lái)石轉(zhuǎn)變?yōu)殁}長(zhǎng)石,從而改善液態(tài)熔渣的流動(dòng)性,降低高溫下的熔渣黏度。(3)研究了混配煤對(duì)高硅鋁含量煤灰熔融特性及黏溫特性的影響。針對(duì)不同類型的配煤,使用Factsage軟件計(jì)算分析了不同溫度下混配煤灰中礦物質(zhì)種類及其含量,并利用X射線衍射儀驗(yàn)證了熔渣在高溫下的礦物質(zhì)類型。研究表明:混配煤比例對(duì)配煤灰的熔融溫度影響較小,但對(duì)煤灰的黏溫曲線形態(tài)影響較大,特別是在臨界黏度溫度附近區(qū)域,配煤比例影響了降溫過(guò)程中析出晶體的種類,造成配煤灰的黏溫特性差異顯著。(4)研究了典型氣化煤種在弱還原性氣氛下的高溫流變特性。使用熱力學(xué)計(jì)算方法,揭示了降溫過(guò)程中析出晶體對(duì)煤灰流變性的影響機(jī)理。研究表明:當(dāng)溫度高于煤灰全液相溫度時(shí),煤灰流變性均表現(xiàn)為牛頓型流體;隨著溫度轉(zhuǎn)件,析出晶體,煤灰流變性轉(zhuǎn)變?yōu)槊浰苄粤黧w或假塑性流體;降溫過(guò)程中,熔渣中析出的晶體種類對(duì)煤灰高溫流變性有較大影響,具體變現(xiàn)為當(dāng)熔渣中首先析出莫來(lái)石時(shí),煤灰呈現(xiàn)牛頓流體形態(tài),而熔渣中首先析出鈣長(zhǎng)石時(shí),煤灰則呈現(xiàn)非牛頓流體形態(tài)。
[Abstract]:The effects of melting and temperature properties of coal ash at high temperature on coal ash fusion temperature of coal ash with high silica content were studied . The effects of adding flux and coal ash content on the melting temperature of coal ash with high silica content were studied . ( 2 ) The effect of adding CaCO _ 3 fluxing agent on the viscosity and temperature characteristics of coal ash with high silica content was studied . The effects of mineral type and content on coal ash viscosity were calculated by using FactComputation software .

【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ536.4

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