羊场湾煤灰化过程中矿物演变规律及氧化物添加剂对其灰熔融特性的影响

煤的灰熔融特性及其调控规律研究对于德士古气化炉的长周期稳定运行具有重要影响。用X射线衍射分析（XRD）研究了羊场湾煤低温灰化样和高温灰化样中矿物的晶相特征,分析了高温灰化过程中矿物的演变过程。探讨了添加氧化物 (SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO)对羊场湾煤灰熔融特性的影响规律。结果表明,羊场湾煤中矿物质以石英和高岭石为主,在高温灰化过程中,这些矿物转变为钙长石和斜方钙沸石。钙长石不稳定在高温下极易形成其他低温共熔物,导致灰熔点降低。Fe2O3和Al2O3对羊场湾煤灰熔熔融温度的影响作用相反,随添加量增加,前者使灰熔熔融温度不断降低,后者使灰熔熔融温度不断升高。SiO2、CaO对羊场湾煤灰熔融温度的影响呈出随添加量的增加先降低,后增加的趋势。不同氧化物与煤灰中矿物在高温下的作用机理表现为,添加Fe2O3、SiO2和CaO时,分别生成了灰熔点较低或不稳定且极易生成低温共熔物的铁橄榄石、钙长石和钙铝黄长石;添加Al2O3时生成了灰熔点较高的莫来石。     

Fe_2O_3对林南仓煤灰熔融性的影响研究

利用灰熔融温度测定仪、XRD、SEM-EDX探究了高温弱还原性气氛下,Fe2O3对林南仓煤灰熔融温度、渣样矿物组成,微观形貌的影响。结果表明,随Fe2O3含量增加,煤灰特征熔融温度呈先下降后缓慢上升的趋势。灰渣中赤铁矿主要转化为铁尖晶石等低温共熔物导致煤灰熔融温度降低;在高Fe2O3添加量下,剩余的赤铁矿转化为磁铁矿,导致灰熔融温度升高。     

助熔剂对煤灰熔融性影响的研究

对添加不同比例Fe2O3,CaO和MgO助熔剂的某种煤灰熔融特性及其在高温下的矿物质特性进行试验研究,用X射线衍射分析不同温度下的煤灰矿物组成变化.试验结果表明,在弱还原性气氛下,3种助熔剂均可有效降低煤灰熔融特性温度,高温下煤灰中矿物质与助熔剂发生反应,生成低温共熔物从而降低煤灰熔融温度,这与三元系统相图的验证结果一致.     

两种赤泥对宁夏煤灰熔融温度的影响

这是一篇冶金工程领域的论文。在宁夏煤中按照一定比例分别添加拜耳赤泥和烧结赤泥，研究这两种不同的赤泥对宁夏煤灰熔融温度的影响，采用Factsage软件研究了灰熔融温度改变机理。实验结果表明，宁夏煤灰矿物质中含有大量的莫来石，导致其煤灰的灰熔点较高，向其中加入赤泥能够有效地降低煤灰熔点。随着拜耳赤泥添加量的增加，煤灰中的莫来石的成分逐步减少，而钙长石与钠长石逐步增多，降低了煤灰的熔融温度。随烧结赤泥添加量的增加煤灰中莫来石的含量逐渐减少，长石的含量逐渐增多。赤泥使宁夏煤灰熔融温度降低的主要原因是由于赤泥中的碱性氧化物与煤灰中的酸性氧化物发生反应生成了低熔点的矿物质以及这些矿物质之间相互作用生成了低温共熔物。     

淮南煤Fe_2O_3催化气化及硅铝对催化的影响

以高硅高铝淮南煤为研究对象,利用纯化学试剂配制模拟淮南煤灰,改变其中组分的配比,添加至脱灰淮南煤中,研究了Fe2O3对煤焦气化的催化作用,并考察了灰中Si O2和Al2O3对Fe2O3催化作用的影响。     

煤灰中主要氧化物对宝日褐煤灰熔融温度的影响

针对煤灰中的主要氧化物成分进行不同比例的混合后制备出与原煤灰熔融性相近的模拟灰样品,在弱还原性气氛下对模拟灰样进行熔融特征温度的测定,并分析了各氧化物对灰熔融性的影响,指出在调整宝日褐煤灰熔融性的过程中,SiO2、Al2O3具有升高与降低的双重功效,Fe2O3、Na2O可充当良好的助熔剂,添加氧化钙可起到良好的阻熔作用。     

府谷煤灰成分对其灰熔融性的影响试验研究

采用控制变量法逐个改变模拟灰中各化学组成含量,通过灰熔融性试验来研究府谷煤灰中SiO2、A12O3、Fe2O3、MgO和CaO对灰熔融性的影响,并利用XRD图谱对添加不同含量CaO的府谷煤灰中物相组分进行了分析.结果表明,Fe2O3和MgO能降低灰的熔融温度,SiO2、Al2 O3和CaO对灰熔融点的具有双重影响性.CaO在一定范围内可显著降低府谷煤灰的熔融温度,在加热过程中与莫来石、SiO2等反应生成多种高含钙化合物,各物质之间会形成低温共熔化合物,造成灰熔点降低;当钙含量过高时,CaO与方石英、钙长石反应生成假硅灰石、钙黄长石,使灰熔点升高.     

我国赤泥综合利用分析

这是一篇冶金工程领域的论文。在宁夏煤中按照一定比例分别添加拜耳赤泥和烧结赤泥,研究这两种不同的赤泥对宁夏煤灰熔融温度的影响,采用Factsage软件研究了灰熔融温度改变机理。实验结果表明,宁夏煤灰矿物质中含有大量的莫来石,导致其煤灰的灰熔点较高,向其中加入赤泥能够有效地降低煤灰熔点。随着拜耳赤泥添加量的增加,煤灰中的莫来石的成分逐步减少,而钙长石与钠长石逐步增多,降低了煤灰的熔融温度。随烧结赤泥添加量的增加煤灰中莫来石的含量逐渐减少,长石的含量逐渐增多。赤泥使宁夏煤灰熔融温度降低的主要原因是由于赤泥中的碱性氧化物与煤灰中的酸性氧化物发生反应生成了低熔点的矿物质以及这些矿物质之间相互作用生成了低温共熔物。     

高灰熔点淮南煤用于TEXACO水煤浆加压气化初探

对高灰熔融性淮南煤进行了添加助熔剂与配煤降低灰熔点的研究，经研究表明，添加20％以上助熔剂CaO可把高灰熔融性淮南煤灰熔点降至l360℃左右；配煤可以显著降低高灰熔融性煤的灰熔点，配合煤灰熔点变化是非加和性的。一般在淮南煤中掺配70％C、A、D等低灰熔点煤可使煤灰熔点降至德士古气化液态排渣操作温度l380℃．煤中灰成分对灰熔点有很大影响，配煤的灰成分具有加和性。     

添加助熔剂降低淮南煤灰熔融性温度的研究

通过在淮南煤灰中添加A，B，C，D四种助熔剂，对降低淮南煤灰的高灰熔融性温度进行了研究。结果表明，添加助熔剂可以显著降低高灰熔性淮南煤灰熔点，且其降低程度随助熔剂种类及用量的不同变化很大。为了更好地观察、预测灰熔点随助熔剂添加量的变化关系，并用Visual BASIC开发了处理软件。     

三元配煤矿物因子对煤灰熔融特性影响及熔融机理

为研究配煤中矿物组成对煤灰熔融特性的影响,选取煤灰化学组成和煤灰熔融温度差异较大的3个原煤a,b,c进行三元配煤实验,利用X射线衍射（XRD）及X射线荧光光谱法（XRF）分别测定了煤样矿物组成和煤灰化学成分,并对高温煤灰熔融机理进行研究。结果表明：引入矿物因子（MF）来表征煤样矿物组成（耐熔矿物、助熔矿物）对高温煤灰熔融特性的影响具有一定的可靠性。高温下低灰熔融温度矿物钙长石钙含量的升高与高灰熔融温度莫来石矿物含量的减少共同导致了煤灰熔融温度的降低;在煤灰流动温度左右,钙长石物相最强衍射峰强度的高低以及低温共熔物相对含量的高低与煤灰流动温度呈现一定的负相关性,石英和莫来石则相反。     

煤中矿物质对高温气化反应的影响

针对鄂尔多斯地区煤样,对其做灰成分分析,并测得其灰熔融温度,在高温气化条件下,对比原煤焦、脱灰煤焦和添加煤灰的脱灰煤焦在高温气化下的反应活性,通过对比3组煤样CO2转化率的高低,来分析煤灰中的矿物质与高温气化反应之间的关联性,为实际生产提供可靠的数据。     

晋城无烟煤灰熔融温度的助熔调控方法研究

研究晋城无烟煤用于液态排渣气化工艺时灰熔融温度的适应性及其助熔调控方法,可为其液态排渣气化技术的现场应用提供基础支撑。选取晋城10个矿区的无烟煤,探究煤灰化学组成及酸碱比等参数对晋城无烟煤灰熔融温度的影响,采用添加碱性助熔剂或掺配高碱性氧化物含量煤的方式研究晋城无烟煤的助熔调控方法。结果显示:晋城无烟煤灰熔融温度高的原因在于灰组分中酸性氧化物含量高(80%～90%)、碱性氧化物含量低(9%～18%)、酸碱比高(4.6～7.6);煤灰熔融流动温度均在1 500℃以上,需添加石灰石类的碱性助熔剂或掺配高钙煤以用于晋城无烟煤的液态排渣气化技术。添加石灰石和配煤的实验显示:在晋城无烟煤中添加2%～4%的石灰石或掺配40%的神木煤即可将流动温度降低至1 400℃以下,从而满足液态排渣气化技术对晋城无烟煤灰熔融温度的要求。     

灰成分影响煤灰烧结温度的实验研究

利用压差法煤灰烧结温度测量装置,通过用化学纯试样替代煤中灰成分来改变煤灰不同组分的含量,研究了在典型燃烧反应气氛和气化反应气氛下SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、Na2O、K2O等灰中化学成分对煤灰烧结温度的影响特性。实验结果表明,与燃烧气氛下SiO2成分一般提高烧结温度不同,气化气氛下添加的SiO2会与氧化物结合生成的硅氧化物和硅酸盐矿物群产生低共融现象,导致在一定含量范围内降低烧结温度;添加Fe2O3在气化气氛下能显著降低煤灰的烧结温度,在燃烧气氛下对烧结温度的影响不大;在燃烧气氛或气化气氛下,添加Al2O3和K2O对烧结温度影响较复杂,随着其加入会适当降低煤灰烧结温度,当其含量超过一定比例后又会提高煤灰烧结温度;无论在燃烧还是气化气氛下添加MgO都会降低煤灰烧结温度,但当其含量超过一定比例后对煤灰的烧结温度的影响不大;在煤灰中添加CaO和Na2O无论在燃烧气氛下还是气化气氛下都可以明显降低煤灰的烧结温度。     

O2/CO2气氛下高温煤灰热行为及其矿物相转化规律

对2种典型的煤样分别在空气和O2/CO2气氛下制取高温灰,并对此高温灰在不同气氛下的热行为及其在高温下矿物相的转化特性进行了研究。结果显示,煤粉在不同气氛下得到的高温灰,其化学成分随着气氛的变化略有不同。O2/CO2气氛下获得的高温灰,煤灰中一些含钙矿物元素易于发生碳酸化,形成较多的碳酸钙等碳酸盐。对于钙铁矿物含量较高的神府煤,在O2/CO2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热较少;而在空气气氛下,在950 ℃的较低温度下便形成钙黄长石等易形成含钙低温共熔混合物的矿物相,其熔融行为在较低温度下发生。对于硅铝含量较高的西阳村煤,O2/CO2气氛下形成的煤灰高温下的蒸发熔融吸热也较少,但气氛的改变不会影响高温下矿物相的形成。O2/CO2气氛可以明显的抑制钙矿物含量极高煤灰的熔融结渣行为。     

煤灰熔融性对气化用煤的影响

以实验室所评价的气化用煤样为依据,采用添加不同助熔剂或添加不同灰融熔性的煤以改变煤灰熔融性,讨论了煤灰融熔性对液态排渣气化用煤的影响.结果表明,添加助熔剂或添加不同灰融熔性的煤可以改变煤灰熔融性,同时应根据实验确定助熔剂的种类及添加量、掺配煤种及掺配比例.     

添加助熔剂降低大同石炭纪煤的高灰熔融性研究

以高灰熔融性大同石炭纪煤为研究对象,探究其对气流床气化炉的适应性。为使其满足气流床气化炉液态排渣技术要求,通过添加助熔剂降低大同煤灰熔融温度,并根据石灰石添加量以及灰中CaO含量对煤灰熔融性温度影响确定适宜的添加比例,测试添加适宜比例石灰石后煤样的黏温特性。试验结果表明:煤中灰成分对煤灰熔融性温度有很大影响,随着助熔剂CaO量的增加,煤灰熔融性温度不断降低,当助熔剂石灰石添加量为10%时最适宜;助熔剂CaO对煤灰黏温特性也有很大影响,当石灰石添加量为10%时,随着温度提高则煤灰的黏度不断降低,当炉内温度为1 540℃时黏度降低至25Pa·s,此时的煤灰具有很好的流动性,可满足气流床气化的技术要求。     

钠基助熔剂对灵石煤灰熔融特性温度的影响

探讨了用钠基助熔剂降低灵石煤灰熔融特性温度亦称灰熔点的作用机理,采用XRD测试技术对煤灰及其添加钠基助熔剂后在不同热处理条件下的矿物质组成进行了分析,揭示了造成灵石煤灰熔点高的主要原因,以及添加钠基助熔剂降低灰熔融特性温度的助熔机理。实验还通过向灵石煤中添加生物质,考察了利用生物质灰中钠和其它碱金属化合物降低灵石煤的灰熔融特性温度的效果。研究表明：灵石煤灰硅铝化合物含量较高,在1 100 ℃以上形成的莫来石是导致煤灰熔点较高的主要原因,添加钠基助熔剂可以破坏硅铝氧化物的网状结构形成低灰熔融特性温度的长石类化合物,使煤灰熔点得到有效降低。     

烧结法赤泥对晋城无烟煤灰熔融特性的影响

本文分别研究了向晋城无烟煤(JC)煤灰中掺入不同比例的烧结法赤泥1~#和烧结法赤泥2~#,对混合灰样熔融特性的影响。结果表明,当向JC煤灰中掺入15%的烧结法赤泥1~#或30%的烧结法赤泥2~#时可以使JC煤灰熔点降到1350℃以下,使JC达到液态排渣的要求。根据对煤灰和赤泥中化学成分以及灰中矿物质演变分析做出以下推测,添加烧结法赤泥能降低JC煤灰熔点的主要原因是高温下生成了低熔点的霞石(Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2)和生成了低共熔化合物铁橄榄石(Fe_2SiO_4)与铁尖晶石(Fe_2Al_2O_4)、钙黄长石(Ca_2Al_2Si_2O_7)与钙长石(CaAl_2Si_2O_8)。     

煤灰熔融性的研究进展

煤的灰熔融特性是煤炭气化和燃烧的一项重要指标,而煤灰的多元化学与矿物组成在加热过程中的行为对煤灰熔融性有重要影响.研究如何改变煤灰熔融特性使其适应不同的排渣方式具有重要意义.探讨了一些对煤灰熔融性进行调整的方法,通过添加不同助剂与煤灰中氧化物相互作用生成高熔点或低熔点物质的方法可改变煤灰熔融特性,或添加不同灰熔点的煤,以适应不同排渣方式和气化工艺的选择.