氧化物添加剂对煤灰熔融特性的影响研究

"氧化物添加剂对羊场湾煤灰熔融特性的影响" 这篇研究论文主要探讨了氧化物添加剂如何影响羊场湾煤的灰熔融特性，这对于理解和优化德士古气化炉的操作至关重要，因为灰熔融特性直接影响到炉子的稳定运行。作者通过X射线衍射分析(XRD)技术，深入研究了煤低温和高温灰化过程中的矿物晶相变化，并分析了不同氧化物(SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO)添加对煤灰熔融温度的影响。 研究表明，羊场湾煤的主要矿物质成分是石英和高岭石。在高温灰化过程中，这两种矿物逐渐转化为钙长石和斜方钙沸石。然而，钙长石在高温下不稳定，容易形成低温共熔物，从而降低了灰熔点，这对炉子的安全运行构成了潜在威胁。 实验发现，Fe2O3和Al2O3对煤灰熔融温度的影响具有相反的效果。随着Fe2O3的增加，灰熔融温度下降，而Al2O3的增加则促使灰熔融温度上升。这表明Fe2O3可能导致更早的灰熔融，而Al2O3则有助于提高灰的耐火性。SiO2和CaO对灰熔融温度的影响则呈现先降后升的曲线，这可能是因为它们在不同浓度下与煤灰中的矿物反应生成了不同性质的化合物。 具体来说，添加Fe2O3促进了铁橄榄石的生成，这是一种低熔点的化合物；SiO2则促使形成钙长石，同样具有较低的熔点且不稳定；CaO则可能形成钙铝黄长石，这种物质的熔点较低且易于形成低温共熔物。相比之下，Al2O3的加入则导致了高熔点的莫来石形成，这有助于提高煤灰的耐火性能。 该研究揭示了氧化物添加剂与煤灰相互作用的复杂性，并为理解和控制煤灰熔融特性提供了科学依据。通过调整氧化物添加剂的比例，可以有效地调节煤灰的熔融温度，以确保德士古气化炉等设备的长期稳定运行。这一发现对于煤炭工业的环境保护和资源利用效率提升具有重要意义。