降低气化用煤的灰熔点问题研究

煤灰熔融性是燃烧和气化用煤的一项重要质量指标,而煤灰熔融温度的高低取决于煤灰的组成及含量,深入研究煤灰化学成分对灰熔融温度的影响,对于特定的煤种能否满足不同排渣方式的气化及扩大适用煤种范围具有十分重要的意义。煤中矿物质是煤的一个重要组成部分,决定了煤灰的组成和熔融特性,而煤灰的组成即煤灰化学成分决定煤灰熔融特性。煤中矿物质组成不同,则煤灰化学组成不同,煤灰的熔融特性也不同。所以,对于不同的煤灰,可以根据实际需要通过添加一些助熔剂改变其化学成分组成,从而降低煤灰的熔融温度。     

助熔剂对高灰熔点煤灰流动温度的影响

以高灰熔点鲍店煤和南屯煤为对象,利用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和Fact-Sage软件等方法,研究了添加CaO和Fe2O3助熔剂对煤灰中矿物高温熔融行为的影响和助熔机理。结果表明:两种助熔剂都能有效降低煤灰熔融温度,助熔效果与助熔剂种类和添加量有关。     

煤灰和熔渣的熔融特性和黏温特性比较

利用灰熔点测定仪和高温旋转黏度计,研究了鲍店煤和混配煤的两种煤灰和经气化炉高温熔融后熔渣的熔融特性和黏温特性。在高温条件下,煤灰和熔渣的黏度变化规律相似;根据煤灰和熔渣的组成及其在Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元相图中的位置和在临界黏度附近矿物质的变化规律,分析了煤灰和熔渣熔融特性和黏温特性差异的原因,分析结果与实验结果吻合良好。     

铁基助熔剂对煤的灰熔融特性影响研究

研究选用皖北朱仙庄煤样,利用微机灰熔点测定仪,研究加入不同质量比的助熔剂Fe_2O_3对朱仙庄煤灰熔融性的影响,结合XRD及FTIR对样品的矿物组成进行分析。结果表明,随着助熔剂Fe_2O_3添加量的增加,煤的灰熔点出现先降低后又升高的变化趋势,当Fe_2O_3添加量在3.5%时可使煤样灰熔点降至1228℃;对煤灰的XRD及FTIR图谱分析得知,加入Fe_2O_3助熔剂可生成低温共熔物从而降低了煤灰熔融温度。     

钙基助熔剂对皖北刘桥二矿混煤的灰熔融特性影响

研究了钙基助熔剂对皖北刘桥二矿混煤(AQ007)灰熔融特征的影响,并采用XRD和红外光谱分析了钙基助熔剂添加前后不同热处理温度下AQ007煤灰的矿物组成.结果表明:1 000℃以上形成的莫来石是导致AQ007煤灰熔点高的主要原因,加入钙基助熔荆可以降低AQ007煤灰的熔融温度.这是因为添加钙基助熔剂后,高温下含钙化合物间容易形成钙长石、钙黄长石等低温共熔化合物,从而使煤的灰熔点下降.     

Fe_2O_3对煤灰熔融性影响的机理

研究了Fe2O3对煤灰熔融性影响的机理。加入1%和4%Fe2O3,对煤灰成分进行SEM和XRD分析,实验结果表明,加入Fe2O3,煤灰熔点呈先降低后升高的趋势。煤灰中其它化学成分与Fe2O3发生反应,生成了熔点较低的低温共熔物,对于煤灰熔点起助熔剂的作用;随着加入量的增加,灰熔点升高,这是因为在弱还原环境中加热,Fe2O3被还原成熔点高的Fe O,Fe O的熔点很高,使灰熔点升高。     

煤灰熔融性测定的神经网络方法研究

研究测量煤灰熔融性的方法.通过神经网络进行图像分析,实现煤灰熔融性的自动测定.首先建立神经网络模型,然后采用数字图像处理和模式识别技术对采集的图像进行分析,最后获取煤灰的熔融性.该方法具有很高的精度,实时性好,完全可以替代原来由人眼完成的任务,实现了煤灰熔融性试验控制的自动化.     

高温弱还原性气氛下MgO的助熔机理

利用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)观察等现代测试方法,分析添加MgO助熔剂的煤灰中矿物在高温熔融过程中的行为以及微观形貌,并讨论了MgO的助熔机理。结果表明:高温弱还原性气氛下,原煤灰中的主要矿物为莫来石,它的存在使煤灰熔点较高。添加MgO助熔剂后,煤灰中存在的晶体矿物为堇青石、镁橄榄石及假蓝宝石,它们之间发生了低温共熔,1 300℃时,大部分矿物已经熔融,有较多的玻璃相产生,出现的玻璃相不断将周围物料浸润和熔融,导致煤灰熔点降低。     

煤灰中矿物的化学组成与灰熔融性的关系

以神府煤煤灰化学成分和灰熔融性为研究对象，讨论了煤灰化学成分与熔融性的关系，发现煤灰化学成分中碱性氧化物及SO1含量对煤灰熔融性有较大影响，提出了用熔融指数FI(FI=wSO3 ωFe2O3 ωCaO ωMgO ωK2O ωNa2O)来预测煤灰熔融特征温度的回归公式，用FI回归公式计算的煤灰熔融特征温度计算值与实测值之差小于国家标准规定的误差值(再现性≤80℃)。     

添加CaCO3对煤灰熔融性影响及其机理的研究

考察了CaCO3不同添加量对三种低灰熔点煤样的软化温度（ST）的影响,揭示了CaCO3对煤灰熔融性的影响规律。同时结合X射线衍射技术及CaO—Al2O3—SiO2三元相图探讨了加入CaCO3后的煤灰熔融机理。结果表明,煤灰熔点随CaCO3加入量的提高先降后升,当煤灰CaO超过一定含量后可起到提高灰熔点的阻熔剂作用。机理表明氧化钙在加热过程中与其他成分会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,由于过剩氧化钙的存在,灰熔点上升。     

添加剂对准东煤灰熔融特性的影响

以4种典型的准东煤为煤样,利用SiO2-CaO-Al2O3三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法.结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,预测添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,并通过试验进行验证.发现神华煤分别添加5%的CaO和5%的Al2O3,可以显著地提高煤灰熔融温度;SiO2对准东煤灰熔点的影响具有两面性.研究结果为准东煤的实际工业应用提供了理论依据,考虑到经济性,电厂、工业锅炉可以添加石英砂、高矾土、石灰石的混合物,使其更好地解决准东煤问题.     

几种主要氧化物对神华煤灰灰熔点的影响

选取煤灰的主要成分SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、Na2O模拟神华煤灰,利用国标和灰熔点测定仪测定弱还原气氛下各种配比的熔融特征温度,表征模拟煤灰的熔融性;分析各个化合物对灰熔点的影响,从而改变煤熔点,满足不同的生产需求。     

配煤降低淮南煤灰熔点的研究及机理初探

通过配煤的方法,对高灰熔融性淮南煤与4种低灰熔融性煤进行配加,可以显著的降低淮南煤的高灰熔点。配煤灰熔点的变化不是两种单煤灰熔点简单的加和关系,而是非线性的关系,配煤灰熔点与煤灰组成之间也有很大的关系。通过灰样及熔渣的红外光谱分析,初步探讨灰熔融性变化机理。     

利用X射线衍射仪(XRD)分析高温煤灰熔融机理

选择3种不同灰熔融温度的煤,在弱还原性气氛下,利用XRD考察不同加热温度下煤灰熔融过程中的矿物演变过程,并对煤灰的熔融机理进行探讨。结果表明:3种煤中的晶体矿物主要有高岭石、石英、方解石、石膏和黄铁矿等,煤中高岭石和石英的含量与煤灰熔融温度成正相关影响。煤中方解石、黄铁矿和石膏含量与煤灰熔融温度成负相关影响。815℃煤灰中晶体矿物主要为石英、硬石膏和赤铁矿等。随着加热温度的升高,煤灰中石英、硬石膏等结晶矿物含量逐渐减少,生成新的矿物。莫来石的生成是导致煤灰熔融温度高的主要原因。低灰熔融煤灰在加热过程中,1 100℃时少量铁钙辉石的生成起到了降低煤灰熔融的作用。     

煤灰化学组成与煤灰熔融温度关系的探讨

煤灰化学组成是影响煤灰熔融温度的关键因素。煤灰中各化学组成随着含量升高多数使煤灰熔融温度先降低后升高,一些低含量煤灰化学组成对煤灰熔融温度也有较大影响。增加煤质数据积累量、全面考虑影响煤灰熔融温度的因素、提高化学组成测量的精确度再利用多次优化拟合可以获得准确度高、适用性好的回归公式。     

探讨智能灰融性测定仪在煤质化验中的应用

煤灰熔融性在煤炭检测中有着重要的作用及意义,智能灰熔融性作为当前检测煤灰熔融性的仪器,如何正确的使用显得尤为重要。本文从智能灰熔融性测定仪的构造、性能特点、工作原理及在使用过程中常见问题,并针对常见问题提出了相应的处理措施。     

高熔点煤灰添加硼砂助熔的理论和实验研究

将硼砂按不同比例分别掺入两种煤灰中,对混合灰样熔融特性进行实验研究.同时利用Gaussian软件对混合煤灰中矿物质相变进行量子化学计算,结果表明:莫来石分子中氧原子电负性很高,很容易与电子受体结合形成新的化学键,导致晶格结构发生改变形成新物质,添加硼砂助熔剂,其机理是加入的阳离子(Na+)促使莫来石晶格转变为低熔点的霞石,从而达到降低灰熔融温度.实验结果与理论计算结果相一致.     

添加剂对准东煤灰熔融特性影响的研究

以四种典型的准东煤为煤样,利用SiO₂-CaO-Al₂O₃三元系统相图分析了准东煤结渣倾向性的变化,并采用灰熔融温度测试仪研究煤灰化学成分和灰熔融性的关系,寻求提高准东煤灰熔融温度的方法。结果表明,根据三元相图的灰熔融性趋势,添加适量的氧化物添加剂可以提高煤灰的熔融温度,实验中神华煤添加5%的CaO,5% Al₂O₃的可以显著的提高煤灰熔融温度。研究结果为准东煤在实际工业应用提供理论依据。     

煤灰中霞石与钠长石的光学性质对熔融特性影响

使用Castep化学软件包,基于密度泛函理论(DFT)的局域密度近似(LDA),对煤灰熔融中产生的低熔点生成物霞石与钠长石进行了系统的光学特性理论研究.经比较发现,霞石与钠长石中的阴离子群[AlO4]-与硼砂助熔剂中的Na+发生反应,且霞石与钠长石相互作用产生低温共熔现象,使煤灰熔点降低.对于高熔点煤,应选取其中具有活泼光学性质、氧化还原性强、金属性强的元素作为助溶剂,其反应物之间易发生低温熔融反应,如钠元素、钙元素和铁元素.     

熔渗法制备高温自润滑复合材料的动力学仿真分析

通过对熔融固体润滑剂与微孔预制体在真空压力下熔渗过程的动力学分析,基于Dacry定理得出熔渗深度的数学表达式,并采用有限元法对压力浸渗过程中的熔融固体润滑剂的渗流过程进行数值模拟,分析影响熔渗过程的主要因素.结果表明:熔渗过程中,熔渗压力5.5 MPa、熔渗温度800℃和熔渗时间50 min对熔融固体润滑剂熔渗效果有显著影响.