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高碱金属准东煤灰熔融过程的矿物质衍变 被引量：23
1
作者 周永刚 范建勇 +2 位作者 李培 王炳辉 赵虹 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1559-1564,共6页
通过利用热分析和x射线衍射物相分析对准东煤灰在加热过程中的矿物质演变进行研究，以探究准东煤的结渣机理．试验结果表明：热分析得到的TG曲线上的明显失重段（960～1250℃）硬石膏存在的温度段相符，失重是由硬石膏受热分解产生SO2... 通过利用热分析和x射线衍射物相分析对准东煤灰在加热过程中的矿物质演变进行研究，以探究准东煤的结渣机理．试验结果表明：热分析得到的TG曲线上的明显失重段（960～1250℃）硬石膏存在的温度段相符，失重是由硬石膏受热分解产生SO2气体引起的．准东煤的高碱金属含量特性，致煤灰中含有多种含钠矿物质．煤灰中主要矿物质有含钠矿物质钠长石、霞石和蓝方石以及硬石膏、石英、赤铁矿、方解石．霞石分解形成石英等矿物质，和钠长石等作用形成低熔点蓝方石；中间产物透辉石与硅铝酸盐及赤铁矿等作用形成钙长石钙黄长石镁黄长石等，进一步发生低温共熔反应形成熔点低达1170℃的共熔体；蓝方石发生熔融反应形成熔点在900～1000℃的硬玉．灰熔融过程，含钠矿物质对低温共熔反应起重要的促进作用．准东煤的高碱金属特性使煤灰中及其灰熔融过程的矿物质均为助熔性矿物质而无耐熔性矿物质，极易发生低温共熔反应，形成低熔点共熔体，降低灰熔融温度，增加灰渣黏性，促进结渣，是准东煤强结渣倾向的根本原因． 展开更多
关键词 准东煤 灰熔融特性 矿物质演变 结渣特性
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煤灰熔融行为及其矿物质作用机制的量化研究 被引量：19
2
作者 代百乾 乌晓江 +1 位作者 陈玉爽 张忠孝 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期70-76,共7页
选取典型高灰熔点和低灰熔点煤种,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜能谱仪(SEMEDX)对高温气化条件下煤灰熔融行为及其矿物质演变规律进行了实验研究与量子化学计算.结果表明:高温下大量莫来石的生成是导致煤灰试样A具有高灰熔融温度的主... 选取典型高灰熔点和低灰熔点煤种,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜能谱仪(SEMEDX)对高温气化条件下煤灰熔融行为及其矿物质演变规律进行了实验研究与量子化学计算.结果表明:高温下大量莫来石的生成是导致煤灰试样A具有高灰熔融温度的主要原因;煤灰试样B中由于存在较多的硬石膏、钠长石等低熔融矿物质,且CaO与莫来石反应生成钙长石与钙黄长石的化学反应在煤灰试样B熔融过程中起到了关键作用,从而使其具有低的熔融温度.经量子化学计算分析表明,由于莫来石易与电子接受体结合而难与电子给予体结合,在煤灰熔融过程中,莫来石易与煤灰中常见的碱性阳离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、K+)电子接受体反应生成其他物质,通过添加不同的阳离子可促使莫来石向不同矿物质转变,可以进一步控制煤灰的熔融变化过程及其熔融温度. 展开更多
关键词 煤灰 熔融行为 量子化学 矿物质演变
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宁夏高灰煤与向日葵秸秆的混合灰的熔融行为
3
作者 孙冬 徐荣声 +3 位作者 徐炜 王萍 史小红 李梅 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1457-1468,共12页
生物质与煤共燃烧是能源清洁利用的主要方向之一。研究了宁夏高灰煤灰(WWA)、向日葵秸秆灰(SSA)及不同质量比的WWA与SSA的混合灰(W_(3)S_(1)、W_(2)S_(1)、W_(1)S_(1)、W_(1)S_(2)和W_(1)S_(3))在高温下的熔融温度特性,并通过X射线荧光... 生物质与煤共燃烧是能源清洁利用的主要方向之一。研究了宁夏高灰煤灰(WWA)、向日葵秸秆灰(SSA)及不同质量比的WWA与SSA的混合灰(W_(3)S_(1)、W_(2)S_(1)、W_(1)S_(1)、W_(1)S_(2)和W_(1)S_(3))在高温下的熔融温度特性,并通过X射线荧光衍射(XRF)分析灰的化学组成、X射线衍射(XRD)分析矿物质演化行为、扫描电子显微镜(SEM)分析高温下灰渣的微观形貌,以及Factsage热力学软件计算灰在高温下的液相含量,阐明影响灰熔融过程的影响因素,阐释灰的熔融机制。结果表明:添加少量的SSA后,混合灰的4种熔融特征温度开始减小。当SSA添加质量分数为33%(W_(2)S_(1))时,灰熔融温度最低,其变形温度(DT)降低至1228℃,比WWA降低了约50℃;随着SSA质量分数的继续增加,混合灰的DT和软化温度(ST)略有升高,但半球温度(HT)和流动温度(FT)升高明显。高温下,灰中碱性组分形成白榴石、透辉石、钾霞石和镁黄长石等硅铝酸盐,是灰熔融温度降低的主要原因;而随着SSA比例的增加,部分碱性组分以高熔点的单体氧化物或无定形物质存在,造成灰的FT升高。WWA中添加少量SSA后,混合灰的起始液相温度降低,熔融过程与煤灰相似,主要熔融过程(液相含量超过80%)发生在1300℃之前。当SSA的质量分数超过50%时,起始液相温度增加,主要熔融过程发生在1400℃。本文为解决向日葵秸秆与煤共燃烧过程中的结渣问题提供一定理论参考。 展开更多
关键词 煤灰 向日葵秸秆灰 灰熔融特性 矿物质演变 结渣机理
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