高温配煤对新疆高碱煤灰熔融特性的影响
吕俊鑫1
林雄超2
吾买尔江·卡瓦3
杨远平4
鲍亚寒5
丁华2
王永刚5
1.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100028;中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083;清华大学 机械工程学院,北京 1000842.煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京 100028;中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 1000833.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083;兖矿新疆煤化工公司,新疆 乌鲁木齐 8300114.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083;清华大学 机械工程学院,北京 1000845.中国矿业大学(北京) 化学与环境工程学院,北京 100083
摘要：为了研究配煤对新疆高碱煤灰熔融行为的影响机制,采用碱金属含量差异较大的2 种典型新疆准东煤按不同比例混合,探究混煤灰熔融过程中各个特征温度的影响规律及调控机制.利用XRD、SEM-EDX、XRF等对样品进行分析表征,考察单一煤灰和混煤灰在高温下的化学组成、矿物组成和微观形貌演变规律.利用Factsage对煤灰在高温下的相态转变及矿物组成变化进行热力学计算,揭示配煤对新疆高碱煤灰高温熔融行为的影响机制.结果表明,高碱煤灰中较高含量Na2 O,在高温下形成长石类矿物,是导致灰熔融特性温度较低的主要原因.配煤改变了煤灰化学组成,使得煤灰中矿物质在高温下的演化行为发生变化,从而决定了混煤灰具有不同的熔融特性.但混煤灰的熔融温度变化与配煤比例呈现非线性关系.当MC煤与BS煤配比为 1 ∶ 4 时,混煤灰具有最低的灰熔融温度,当MC煤与BS煤配比为4 ∶ 1 时,混煤灰熔融温度最高.高温煤灰中低熔点矿物拉长石、透辉石和培长石能够与石英和莫来石发生低温共熔,导致灰熔融温度降低.热力学计算结果表明,长石、堇青石、辉石和石英矿物质之间相互作用,在高温下形成低熔融温度共熔体,使得形成液相温度降低.热力学计算结果与X射线衍射结果具有相似性.
关键词：高碱煤熔融特性配煤Factsage
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：国家自然科学基金(21978319)国家自然科学基金(22008253)国家自然科学基金(21406261)国家重点实验室开放基金(2021-CMCU-KF007)
论文发表日期：2023-07-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 125-132 )
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