碱金属钾对高碱煤灰熔融特性影响研究

为研究碱金属钾对高碱煤灰熔融特性的影响，将不同质量分数的K2SO4添加到制备的煤灰中进行灰熔融特性分析，并使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对煤灰微观形貌及其矿物质演变规律进行了研究，结果表明：随着K2SO4添加量的增加，煤灰熔融温度先降后升，体积液相收缩率先升后降，两者相互印证，K2SO4的加入在一定范围内加剧了煤灰熔融性，超过这一范围时会减弱其熔融性。随着温度的升高，添加K2SO4的煤灰由红色变为棕黑色，同时发生烧结，当温度高于1250 ℃时，煤灰由固相逐渐变为液相。煤灰中加入K2SO4份额逐渐增高时，高熔点的石英、莫来石、钙长石等不断减少，产生了白榴石、钾霞石等矿物质形成的低温共熔体，从而降低了灰熔点，加剧液相的形成甚至形成致密烧结体。     

F、K、Na对球团矿形貌及组成的影响

为贴近包钢白云鄂博铁精矿的真实情况,采用澳大利亚矿作为基础含铁原料,K_2O、Na_2O、氟分别以钾板岩、钠辉石岩以及CaF_2的形式加入,研究K、Na、F对球团矿形貌及组成的影响。研究表明,焙烧后大部分渣相以脉石形式存在,且空隙率较大;F易与相关氧化物反应,最终以气体形式逸出,增大团块的孔隙率;K、Na会生成很多低熔点化合物,填充于孔隙中,降低了团块的孔隙率。     

高炉内焦炭劣化因素的研究进展

焦炭以其坚硬的质地、多孔的结构和较高的发热量等特性在高炉冶炼过程中发挥着不可替代的骨架作用以及供热、还原、渗碳等重要功能。但焦炭在高炉内多种因素(热应力、机械作用、碱金属侵蚀、溶损反应等)作用下会发生劣化，使其质量降低。焦炭抵抗劣化的能力对高炉的稳定顺行及其产品质量、技术经济指标和寿命等具有重大影响。因此，亟需深入探索高炉内造成焦炭劣化的因素，从而制备出符合高炉冶炼需求的焦炭。综述了高炉内热应力、机械磨损、碱金属侵蚀、溶损反应等劣化因素对焦炭宏观性能、孔隙和微晶结构的影响。同时提出亟需利用宏观和微观相结合的方法，完整模拟高炉内焦炭实际劣化过程，建立适合现代高炉炼铁的各类焦炭的质量评价指标，为高炉高效稳定冶炼提供参考。     

碱金属和碱土金属对新疆准东煤利用的影响

阐述了准东煤具有低灰、低硫、中等热值、开采成本低以及反应活性高等优点，适用于燃烧、热解和气化等转化过程，是一种优质的动力煤和化工原料。然而，准东煤中钠和钙等碱金属和碱土金属含量较高，在燃烧过程中常会引发结渣、灰沉积等问题。总结了准东煤目前的利用情况，介绍了目前准东煤燃烧和气化过程中钠元素的迁移和释放过程及其所引发的结渣和积灰等问题，据此现状，研究人员提出了解决方法。针对现存问题，发现超临界水气化制氢技术可以有效解决准东煤的结渣堵塞等问题，超临界水气化将会是准东煤高效清洁利用的有效手段。     

集成供冷的燃煤电厂碳捕集、封存系统优化分析

利用碳捕集、封存系统(CCS)减排燃煤电厂CO₂是碳中和必经之路，但目前较高的碳捕集、封存成本限制了该技术的发展和应用。针对某300 MW燃煤机组，利用Aspen Plus模拟软件提出并搭建了基于碱金属基干法碳捕集、封存耦合供冷系统，利用凝结水循环进行深度耦合，达到回收CO₂压缩封存过程中冷量的目的，有效降低碳捕集成本。在不耦合供冷过程的情况下，通过回收CO₂吸附过程释放的反应热，降低碳捕集系统单位耗电量至413.79 kWh/t(以CO₂计，下同);此时CO₂压缩封存过程能耗仍巨大。为此，在上述碳捕集封存系统进一步耦合供冷机组。通过模拟计算可得集成后新系统降低了CO₂压缩程度，此时加压封存过程的单位耗电量降至247.54 kWh/t,降低了2.3%,CO₂捕集封存总运行成本进一步降低33.77%。此外，供冷机组的引入还会降低额外投资成本，如通过提高CO₂吸附床内的换热温差，减少受热面布置量和吸附剂装载量，从而减...     

冶金尘泥中锌铅及碱金属的危害及其脱除效果

冶金尘泥循环利用过程中锌、铅、碱金属等有害元素循环富集问题普遍存在，影响烧结透气性和球团质量，也影响高炉顺行及耐材寿命，增加能耗，应予以脱除。转底炉工艺锌脱除率在90%左右，碱金属综合脱除率60%～70%，同时回收金属化球团、粗锌粉和蒸汽，实现铁、碳、锌等有价元素的资源化综合利用，投资回报可观。试验表明，采用水洗工艺，高炉布袋灰氯的脱除率约95%，钾的脱除率约83%，烧结机头灰钾、钠、氯脱除率都在90%以上；转底炉粗锌粉水洗后，品位可从16%提至45%及以上，滤液还可通过蒸发结晶、提纯的方式提取KCl产品，经济效益显著。     

耦合炉内气相碱金属检测的结渣预报系统研究

高碱煤在燃烧过程中释放的碱金属导致炉膛受热面的沾污、结渣问题，影响锅炉运行的安全性，开展炉内结渣趋势的判断研究具有重要意义。采用煤灰成分分析的结渣趋势判别方法与火焰发射光谱技术结合，在锅炉上安装了一套火焰发射光谱系统用于检测炉内气相碱金属质量浓度，使用气冷式取样枪在炉膛出口区域开展结渣试验以获得沉积样的沉积趋势。根据在线监测结果，开发了一种动态预测炉内沾污结渣预报系统。试验结果表明，系统能够实时反映燃烧工况下各参数的监测结果，可以对当前燃烧状态下的结渣趋势进行提示，为预防结渣和进行燃烧调整提供参考。     

热解过程中生物质内部碱金属的析出规律

用水平管式炉和热重分析仪热解稻杆和谷壳,用原子吸收光谱仪检测热解产物中碱金属浓度,分析碱金属的析出规律。结果表明,随着热解温度提高,生物质的热解转化率增加,生物质内部碱金属具有很强的挥发性,热解终止时,碱金属元素析出量为65%⁷5%。     

碱金属掺杂对硫硅酸钙水化性能的影响机理

碱金属离子作为水泥原料中常见的杂质离子，其存在会影响熟料矿物结构与性能。采用分析纯试剂合成碱金属掺杂的硫硅酸钙单矿物，借助等温量热仪、综合热分析、扫描电镜和²⁹Si核磁共振等手段，研究了碱金属离子对硫硅酸钙水化活性及力学性能的影响。结果表明：碱金属离子在硫硅酸钙晶体结构中的固溶，能够降低晶体结晶度，形成晶体缺陷，有效提升硫硅酸钙早期水化活性，促进其早期力学性能快速发展。同时，碱金属的掺杂能够改变水化硅酸钙(C–S–H)凝胶等产物的微观形貌及结构。其中，Li₂O掺杂能够稳定絮状形态的C–S–H凝胶，而Na₂O和K₂O掺杂能够诱导C–S–H凝胶纤维状生长。经碱金属掺杂影响，C–S–H凝胶聚合度有所增加，平均硅链长增长。     

碱金属对焦炭影响过程及微观结构演变规律

为了研究碱金属对焦炭的微观组织及溶损反应变化规律，利用高温热重分析仪和红外冶金加热设备对焦炭进行了气化实验，采用X射线衍射仪、偏光显微镜研究分析了产物微观结构和光学组织的变化。结果表明，随着碱金属溶液浓度的增大，焦炭起始反应温度降低，层片间距d₀₀₂、堆积高度Lc、微晶尺寸La、片层数N、芳香碳层的芳环个数n及石墨化度r₀均随着碱金属浓度和反应时间的增加而增加。