添加CaCO3对煤灰熔融性影响及其机理的研究
影响煤灰熔融性温度控制因素的探究(全部后改)(1)讲解
影响煤灰熔融性温度控制因素的探究光阴似箭，时光荏苒，转眼在秦皇岛出入境检验检疫局煤炭检测技术中心工作已经进入了第七年，在这七年的时间里，我和全体煤检中心化验科的领导和同事们一起在融洽、关怀、友爱的气氛中度过我人生中重要的时期，令我终生难忘。
感谢给过我帮助的煤检中心的领导和同事。
是她们给我的论文试验提供了宝贵建议，提供方便，让我的实验和论文都能顺利完成。
感谢我的领导张部长和赵姨对我的指导，感谢他们在我工作遇到困难时对我的鞭策。
他们认真的工作态度和敬业精神值得我去学习。
感谢组长、副组长和各位A组成员在我工作中给予的帮助和关心。
他们平易近人、心胸开阔,对待工作高度严谨的态度使我受益匪浅。
是他们给了我一个轻松、愉快的环境生活和学习，也感谢他们给予的友情、帮助。
最后特别感谢我的家人，感谢他们多年来对我无私的奉献、支持、鼓励和信任。
煤灰熔融特性是判断煤灰结渣程度的重要参数，炉内结渣影响锅炉的高效、安全运行，因此，研究煤灰熔融特性的影响因素及其调控方法对动力煤的有效利用具有重要意义。
在研究煤灰成分对煤灰熔融性的影响过程中，结果表明煤灰熔融性温度随不同氧化物含量的增加出现了不同的变化规律。
并用煤灰熔融性测定仪分别测定多种煤样在氧化性气氛和弱还原性气氛下的煤灰熔融性温度。
结果表明气氛对煤灰熔融性温度的影响是非常明显的。
通过向煤灰中添加系列的碳酸钠和碳酸钙，结果表明碳酸钠可以有效降低煤灰熔融性温度，碳酸钙可以有效提高煤灰熔融性温度关键词：煤灰熔融性;；煤灰成分；还原气氛；氧化性气氛AbstractMelting characteristics of coal ash is an important indicator. Slagging threat the economy and security of the coal burned boiler. It is very important to study the impact factors of coal ash fusion on the full utilization of coal resource. This article focuses on the impact of coal ash composition to coal ash fusibility, and it turns out that the chang of coal ash fusion temperature occurs with the increase of different oxide content. Using coal ash melting tester test a variety of coal samples under oxidizing atmosphere and weak reducing atmosphere of ash melting point. Results show that the atmosphere of the impact of coal ash melting is ing the method of adding different amount of Na2CO3 and CaCO3 to the coal ash. The results show that the ash fusion temperatures decreases with addition amount of Na2CO3 with 9 %, and ash fusion temperatures increases with addition amount of with 6 %.Keywords：coal ash fusion; coal ash composition; reducing atmosphere; oxidizing atmosphere摘要 (I)Abstract (I)目录 (II)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究内容和实验方法 (3)1.2.1 研究内容 (3)1.2.2 实验方案 (3)1.3 研究目标 (3)第2章文献综述 (4)2.1 煤中矿物质的组成 (4)2.2 煤灰成分 (4)2.3 煤灰熔融性温度 (6)第3章实验材料及仪器 (8)3.1 实验材料 (8)3.2 实验仪器 (8)3.3 工艺流程图 (9)3.3.1 灰熔融性温度测定工艺流程图 (9)3.3.2 灰成分测定工艺流程图 (10)第4章煤灰组成成分对煤灰熔融性温度的影响 (11)4.1 二氧化硅(SiO2)对煤灰熔融性温度的影响 (11)4.2 氧化铝(Al2O3)对煤灰熔融性温度的影响 (12)4.3 三氧化二铁(Fe2O3)对煤灰熔融性温度的影响 (14)4.4 氧化钙(CaO)对煤灰熔融性温度的影响 (15)4.5 氧化镁(MgO)对煤灰熔融性温度的影响 (16)4.6 本章小结 (17)第5章不同气氛环境对煤灰熔融性温度的影响 (18)5.1 不同气氛环境对煤灰熔融性温度影响 (18)5.2 本章小结 (20)第6章不同添加物对对煤灰熔融性温度的影响 (21)6.1 碳酸钠对高熔点煤灰熔融性温度的影响 (21)6.2碳酸钙对低熔点煤灰熔融性温度的影响 (22)6.3 本章小结 (23)第7章小结 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1 研究背景我国富煤少油，是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家[1]。
煤灰矿物组成对煤灰熔融特性的影响
煤灰矿物组成对煤灰熔融特性的影响摘要以神木西沟煤为煤样，研究了煤灰化学成分和灰熔融性的关系，考察了灰成分对煤灰熔融温度的影响，得出了提高煤灰熔点的最佳方法．实验结果表明，添加适量的氧化物会提高煤灰的熔融温度．要使灰软化温度超过１３５０℃，ＳｉＯ２的添加量至少４．０％，Ａｌ２Ｏ３的添加量至少２．０％，ＣａＯ的添加量至少２．０％．从工业生产实际出发，应考虑添加ＣａＯ，Ａｌ２Ｏ３或ＳｉＯ２，即添加廉价的高岭土、石灰石、蒙脱土之类的添加剂，进而扩大煤的使用范围．关键词煤灰，熔融温度，灰成分引言陕北地区是国内外少有的能源资源富集区，蕴藏着丰富的煤炭资源，但由于其生态环境脆弱，长期的能源开发引起了一系列的生态环境问题，严重影响和制约了陕北能源产业的可持续发展．［１］特别是陕北神木煤种煤质优良，素有“天然精煤”之称，是优良的动力用煤，也是良好的气化和液化用煤，但神木地区煤种灰熔点普遍较低，直接影响了市场销售及适用范围，煤灰熔融性已成为影响矿区经济效益的主要因素之一．因此，改变煤灰熔点，提高煤的适用范围迫在眉睫．根据煤灰化学成分中金属离子的离子势，可将氧化物分成两大类，即碱性氧化物（Ｆｅ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＣａＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ）和酸性氧化物（ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２）．［２，３］煤灰所处的气氛一定时，灰熔点与煤灰成分之间有一定的关系，灰中酸性氧化物的含量大于碱性氧化物含量时，煤灰熔融温度较高；相反，煤灰熔融温度较低．［４－７］因此，了解煤灰成分对灰熔点的影响，通过改变煤灰组成可以控制灰熔点．灰熔点没有一个固定值，包含变形温度（ＤＴ）、软化温度（ＳＴ）、半球温度（ＨＴ）和流动温度（ＦＴ）四个特征温度，一般用软化温度（ＳＴ）来表示灰熔点．本实验以神木西沟煤矿的煤为煤样，实验测量煤灰的ＳＴ为１２４７℃，煤灰的灰熔点较低，仅适用于液态排渣，限制了其适用范围．为了扩大煤的适用范围，本文主要研究灰成分对灰熔融性的影响，寻求提高神木煤灰熔融温度的方法，以满足当地动力用煤对灰熔点的要求．１实验部分１．１灰锥的制备将煤样在粉煤机中粉碎，再将其磨成小于０．２ｍｍ的煤粒，在马弗炉中灰化．将灰化后的煤灰用玛瑙研钵研细至０．１ｍｍ以下，用糊精溶液调制成可塑状，然后用小刀铲入灰锥模具中压成灰锥．用小刀将模内灰锥小心地推至玻璃板上，于空气中风干备用．１．２煤灰的化学成分及矿物组成的测定本实验采用Ｘ－射线衍射（ＸＲＤ）和电感耦合等离子体原子发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ法）相结合的方法分析煤灰的化学成分．将制好的灰锥加热到软化温度迅速取出，放入冷水中骤冷，取出晾干，在玛瑙研钵中研细，通过Ｘ－粉末衍射仪分析灰样的矿物组成，衍射条件为：Ｃｕ靶，管电流４０ｍＡ，管电压３６ｋＶ．在石墨坩埚中将灰化好的煤灰用硼氢化锂包裹好放在电垫板上加热，直至其熔化，在５０ｍＬ５％硝酸中溶解，取下冷却，转移至１００ｍＬ容量瓶中，用５％硝酸定容．通过ＸＲＤ的分析配制一系列标准溶液，配制好的溶液通过电感耦合等离子体原子发射光谱仪定量分析煤灰中主要化学成分的含量１．３煤灰熔融温度的测定用ＪＦＨＲ－３微机灰熔点测定仪，按照国标法ＧＢ／Ｔ２１９－１９９６《煤灰熔融性的测定方法》测定煤灰的熔点．２结果与讨论２．１煤灰组分的含量用ＩＣＰ－ＡＥＳ法定量分析煤灰的化学成分，煤灰中主要化学成分的含量见表１．表１煤灰中主要化学成分的含量（％＊）Ｆｅ２Ｏ３ＣａＯＫ２ＯＮａ２ＯＭｇＯＳｉＯ２Ａｌ２Ｏ３ＳＯ３ＴｉＯ２１２．２９１３．５８３．４４４．３５８．５３２９．４７１７．３９０．５２０．８１＊Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｗｅｉｇｈｔ．由表１可知，煤灰的主要成分为Ｆｅ２Ｏ３，ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３以及少量的ＳＯ３和ＴｉＯ２．煤灰中碱性氧化物的含量为４２．１９％，酸性氧化物的含量为４８．１９％，而且煤灰中铁矿石的含量较高，因此煤灰的灰熔点较低．２．２灰成分对煤灰熔融性温度的影响煤灰由一些碱性氧化物和酸性氧化物组成，氧化物的含量直接影响灰熔融性温度．本实验主要研究了煤灰成分ＣａＯ，Ｆｅ２Ｏ３，ＭｇＯ，Ｎａ２Ｏ，Ｋ２Ｏ，ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３对煤灰熔融温度的影响．实验中各氧化物的加入量用加入的氧化物与原煤的质量比表示．２．２．１加入ＣａＯ对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中ＣａＯ加入量的增加，煤灰熔融性温度呈先降后升的趋势．在ＣａＯ加入量较少时，煤灰熔融温度随ＣａＯ加入量的增加而降低ＣａＯ加入量为０．５％时，煤灰的熔融温度最低，ＳＴ为１２２４℃，降低２３℃，这是因为ＣａＯ能与ＳｉＯ２等形成低熔点的硅酸盐．随着煤灰中ＣａＯ加入量的增大，煤灰熔融温度呈升高的趋势，ＣａＯ加入量为２．０％时，煤灰的熔融温度超过１３５０℃，ＳＴ为１３５９℃，这是因为出现ＣａＯ单体，破坏了硅酸盐结构，形成高熔点的正硅酸钙，致使体系熔融性温度上升２．２．２加入Ｆｅ２Ｏ３对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中Ｆｅ２Ｏ３加入量的增加，煤灰熔融温度呈先降后升的趋势．在Ｆｅ２Ｏ３加入量很少时，灰中Ｆｅ２Ｏ３起助熔剂的作用，易和其他化学成分反应生成低熔点化合物，故煤灰的熔融温度随Ｆｅ２Ｏ３加入量的增高而降低．但当Ｆｅ２Ｏ３加入量大于０．５％时，弱还原氛围中，灰中的Ｆｅ主要以ＦｅＯ的形态存在于煤灰中，ＦｅＯ单体是一种熔点很高的氧化物，所以引起煤灰的熔融温度升高．２．２．３加入ＭｇＯ对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中ＭｇＯ加入量的增加，煤灰熔融温度呈先降低后上升的趋势．当ＭｇＯ加入量较少时，它主要起助熔剂的作用，煤灰的熔融温度会随着ＭｇＯ加入量的增加而降低，当ＭｇＯ加入量为２．０％时，煤灰的熔融温度最低，ＳＴ为１１７７℃，降低７０℃；随着ＭｇＯ加入量的继续增大，煤灰中出现ＭｇＯ单体，因为ＭｇＯ的熔点很高，所以ＭｇＯ加入量继续增加时，煤灰的熔融温度就会升高．２．２．４加入Ｎａ２Ｏ对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中Ｎａ２Ｏ加入量的增加，煤灰熔融温度呈先降低后上升的趋势，Ｎａ２Ｏ的加入量为２．０％时，煤灰的熔融温度最低，ＳＴ为１０９８℃，降低１４９℃．当Ｎａ２Ｏ加入量较少时，灰中Ｎａ２Ｏ以游离形式存在于煤灰中，由于Ｎａ＋的离子势较低，能破坏煤灰中的多聚物，因此，能显著降低煤灰熔融温度；Ｎａ２Ｏ加入量大于２．０％后，大量的Ｎａ２Ｏ会以晶体的形式存在，会使煤灰的熔融温度升高．２．２．５加入Ｋ２Ｏ对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中Ｋ２Ｏ加入量的增加，煤灰熔融温度呈先上升再降低后又上升的趋势．当Ｋ２Ｏ的加入量较少时，Ｋ２Ｏ与煤灰中其他氧化物逐渐生成高熔点的伊利石，因而灰熔点会升高；随着Ｋ２Ｏ加入量的增加，添加量超过２．０％后，少量的Ｋ２Ｏ以游离形式存在于煤灰中，Ｋ＋破坏了伊利石结构，煤灰熔融温度急速降低，Ｋ２Ｏ加入量在２．５％时，灰熔点最低，ＳＴ为１２３０℃；而后随着Ｋ２Ｏ加入量的增加，灰熔点又会上升，灰中出现了Ｋ２Ｏ晶体，使煤灰的熔融温度升高.２．２．６加入ＳｉＯ２对煤灰熔融温度的影响，随着煤灰中ＳｉＯ２加入量的增加，煤灰熔融温度呈先降低后上升的趋势．当ＳｉＯ２的加入量为２．０％时，煤灰的熔融温度最低，ＳＴ为１２０５℃，降低４２℃．ＳｉＯ２的加入量较少时，ＳｉＯ２会与硅酸盐作用产生低熔点的共熔物，从而导致熔点降低；ＳｉＯ２的加入量逐渐增大并超过２．０％时，灰熔融温度又呈上升趋势，ＳｉＯ２加入量为４．０％时，煤灰的熔融温度超过１３５０℃，ＳＴ为１３８４℃．大量的ＳｉＯ２会以晶体的形式存在，会使煤灰的熔融温度升高．２．２．７加入Ａｌ２Ｏ３对煤灰熔融温度的影响随着煤灰中Ａｌ２Ｏ３加入量的增加，煤灰熔融温度呈上升趋势．当Ａｌ２Ｏ３加入量为２．０％时，煤灰的软化温度超过１３５０℃，ＳＴ为１３７６℃．灰样的ＳＴ较低，主要是因为灰样中的Ａｌ２Ｏ３与其他氧化物形成低熔点的共熔物．添加Ａｌ２Ｏ３后，灰中没有剩余的其他氧化物与Ａｌ２Ｏ３作用，Ａｌ２Ｏ３以游离态的形式存在于灰中，Ａｌ２Ｏ３是高熔点的氧化物，因此随着Ａｌ２Ｏ３加入量的增加，灰中游离态的Ａｌ２Ｏ３增多，灰熔点升高．３结论１）煤中添加适量的碱性氧化物，可使煤的灰熔点降低，随着碱性氧化物加入量的继续增大，又会使煤灰熔融温度升高，但各碱性氧化物对灰熔点的影响程度不同没有剩余的其他氧化物与Ａｌ２Ｏ３作用，Ａｌ２Ｏ３以游离态的形式存在于灰中，Ａｌ２Ｏ３是高熔点的氧化物，因此随着Ａｌ２Ｏ３加入量的增加，灰中游离态的Ａｌ２Ｏ３增多，灰熔点升高．２）煤中添加酸性氧化物ＳｉＯ２时，开始灰熔点降低，当ＳｉＯ２的添加量超过２．０％时，灰熔融温度呈上升趋势．ＳｉＯ２加入量为４．０％时，ＳＴ为１３８４℃，可满足固态排渣对灰熔点的要求．３）酸性氧化物Ａｌ２Ｏ３加入量为２％时，ＳＴ超过１３５０℃，继续加入，会使灰熔点持续升高．４）对于神木煤灰这样低熔点的灰，因工业生产的需求要提高其熔点时，首先考虑添加ＣａＯ，Ａｌ２Ｏ３或ＳｉＯ２，即添加廉价的高岭土、石灰石和蒙脱土之类的添加剂参考文献［１］谢秀英，王明华，张小民．关于陕北能源开发问题的研究［Ｊ］．陕西经贸学院学报，１９９７（３）：１－７．［２］ＨｕｇｇｉｎｓＦＥ，ＫｏｓｍａｃｋＤＡ，ＨｕｆｆｍａｎＧＰ．ＣｏｒｒｅｌａｔｉｏｎＢｅｔｗｅｅｎＡｓｈ－ｆｕｓｉｏｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓａｎｄＴｅｒｎａｒｙＥｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍＰｈａｓｅＤｉａｇｒａｍｓ［Ｊ］．Ｆｕｅｌ，１９８１，６０（７）：５７７－５８４．［３］张德祥，龙永华，高晋生等．煤灰中矿物的化学组成与灰熔融性的关系［Ｊ］．华东理工大学学报，２００３，２９（６）：５９０－５９４．［４］许志琴，于戈文，邓蜀平等．助熔剂对高灰熔点煤影响的实验研究［Ｊ］．煤炭转化，２００８，３１（１）：８０－８２．［５］ＶａｓｓｉｌｅｖＳＶ，ＫｕｎｉｈｉｒｏＫ．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＭｉｎｅｒａｌａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆＣｏａｌＡｓｈｅｓｏｎＴｈｅｉｒＦｕｓｉｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＦｕｅｌＰｒｏｃｅｓｓ－ｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９５，４５（１）：２４－２７．［６］姚星一．煤灰熔点与化学成分的关系［Ｊ］．燃料化学学报，１９６５，６（２）：１５１－１６１．［７］李继炳，沈本贤，赵基钢等．镁基助熔剂对刘桥二矿混煤灰熔融特性的影响［Ｊ］．煤炭转化，２００９，３２（２）：３７－４０。
煤灰中化学成分对熔融和结渣特性影响的探讨(1)(1)
作者简介: 张堃(1981),男,浙江大学热能工程研究所在读硕士研究生,研读方向为锅炉结渣控制及结渣机理。
煤灰中化学成分对熔融和结渣特性影响的探讨张 堃,黄镇宇,修洪雨,杨卫娟,周俊虎,岑可法(浙江大学,浙江杭州 310027)[摘 要] 煤灰中化学成分对煤灰的熔融和结渣特性的影响比较复杂。
采用SiO 2、Al 2O 3、Fe 2O 3、CaCO 3、Na 2CO 3等化学品替代煤灰中的化学成分,通过人工控制灰样的成分和含量的变化,用XRD 等测试手段,结合渣样的抗剪切强度加以分析,探讨煤灰中化学成分对熔融行为和结渣特性的影响规律。
[关键词] 煤灰;灰成分;剪切强度;熔融;结渣;化学成分[中图分类号]TK16 [文献标识码]A [文章编号]10023364(2005)12002704锅炉炉内结渣问题长期困扰电厂的运行,其中煤灰的熔融特性是影响炉内结渣的主要因素之一,而煤灰的熔融特性又受煤灰成分的影响,本文尝试用可控制成分和含量的人工灰样替代煤灰进行结渣研究。
1 试验依据和方法1.1 试验依据煤中矿物质主要有石英(SiO 2)、白云石(CaCO 3 Mg CO 3)、方解石(CaCO 3)、黄铁矿(FeS 2)以及高岭石(Al 2O 3 2SiO 2 2H 2O)等。
试验表明[1],煤中矿物成分在800 之前主要发生的化学反应有:(1)白云石受热分解CaCO 3 M gCO 3→Mg O+CaO+2CO 2(1)(2)方解石受热分解CaCO 3→CaO+CO 2(2)(3)高岭石失水转变成为偏高岭石Al 2O 3 2SiO 2 2H 2O →A l 2O 3 2SiO 2+2H 2O (3)矿物间的反应几乎没有。
当温度高于900 后偏高岭石还会分解为无定形的Al 2O 3和SiO 2[2]。
同时,众多结渣机理试验所用的高温灰化煤灰中,Fe 元素以Fe 2O 3形式存在,转化过程为:黄铁矿(FeS 2)→磁黄铁矿(Fe 1-x S,其中x =0~0.2)→磁铁矿(Fe 3O 4)→赤铁矿(Fe 2O 3)[3]。
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究添加剂作为改善煤灰熔融性的一种手段，已经得到了广泛的应用。
然而，不同的添加剂会对煤灰的熔融性产生不同的影响，因此需要进行深入研究。
一、氧化物类添加剂对煤灰熔融性的影响1. 硅酸钙、碳酸钙等碱性氧化物碱性氧化物可以中和煤灰中的酸性氧化物，从而降低煤灰的熔点。
大量的实验表明：碳酸钙可以显著降低煤灰的熔点，使生成可滴落的球形煤灰微粒。
硅酸钙和氧化钠等碱性氧化物同样具有类似的效果，但硅酸钙只有在与氧化铁的存在下才能发挥最大的作用。
此外，由于碱性氧化物容易形成低熔点的玻璃相，因此在提高煤灰抗结渣能力方面有一定的缺陷。
2. 氧化镁、氧化铝等酸性氧化物酸性氧化物可以通过与煤灰中的碱性氧化物反应，形成难熔的物质，从而提高煤灰的熔点。
实验结果表明，在氧化鎂存在下，煤灰的熔点可以提高20℃左右；在氧化铝存在下，煤灰的熔点可以提高40℃左右。
不过，值得注意的是，酸性氧化物往往会加重结渣问题，因为它们很难与其他化学物质进行反应，从而增加了煤灰的黏附性。
二、空气级配燃烧对煤灰熔融性的影响空气级配燃烧是指在燃烧时控制空气的分配比例，以调节燃烧室内氧气的浓度，从而改变燃烧过程的条件。
在实验中，发现当空气级配比例为30%时，煤灰的熔点最低，为1180℃左右；当空气级配比例为50%时，煤灰的熔点最高，可达1370℃左右。
这是因为空气级配比例的不同，会改变煤燃烧时的化学反应速率和反应程度，从而导致煤灰生成物质组成的差异，进而影响煤灰的熔点。
三、有机添加剂对煤灰熔融性的影响1. 氨水氨水是一种常用的有机添加剂，它可以与煤灰中的硫酸盐反应，从而减少硫酸盐的数量，进而减少煤灰的熔点。
实验结果表明，在燃烧过程中加入适量的氨水，可以使煤灰的熔点降低50℃左右。
2. 糖类糖类可以通过与煤灰中的氧化钙、氧化铝等形成玻璃相，从而降低煤灰的熔点。
实验结果表明，在燃烧过程中加入适量的葡萄糖，可以使煤灰的熔点降低30℃左右。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤炭作为世界上使用最为广泛的能源资源之一，其燃烧产生的灰烬是不可避免的。
煤灰中的矿物质成分和熔融性对环境和燃料的利用有着重要的影响。
对煤灰的熔融性进行测定，可以有效地评估煤炭的燃烧特性，预测灰渣对环境和设备的影响，为煤炭开发利用提供重要的技术支撑。
本文将从测定煤灰熔融性的意义和影响因素两个方面展开探讨。
一、测定煤灰熔融性的意义1. 评估煤炭的燃烧特性测定煤灰的熔融性可以反映出燃煤过程中煤灰的熔化特性和行为，这对于评估煤炭的燃烧特性具有重要意义。
煤灰在燃烧时会发生部分熔化，形成熔渣，如果煤灰的熔融性较好，熔渣生成时容易排出炉膛，有利于保护炉膛和延长设备的使用寿命；相反，如果煤灰的熔融性较差，熔渣生成时容易粘在炉膛内壁上，影响炉内的流动，增加了设备的维护成本。
测定煤灰的熔融性可以为燃煤工业提供有益的指导和依据。
2. 预测灰渣对环境的影响燃煤过程中产生的灰渣会对环境造成一定的影响，如粉尘排放、土壤污染等。
通过测定煤灰的熔融性，可以了解灰渣的物理和化学性质，从而预测其对环境的影响。
一般来说，煤灰的熔融性越高，生成的灰渣颗粒越大，密度越大，粘附力越强，对于环境的污染程度也越大。
测定煤灰熔融性对于环境保护具有一定的重要性。
3. 为煤炭利用提供技术支持测定煤灰的熔融性可以为煤炭的开发利用提供重要的技术支持。
通过研究煤灰的熔融性，可以为煤灰的资源化利用提供依据，如制备水泥、填料等材料，为煤炭的燃烧工艺提供技术指导，提高燃煤发电的效率，减少环境污染等。
二、影响煤灰熔融性的因素1. 煤质煤质是影响煤灰熔融性的重要因素之一。
不同种类、不同地区的煤炭其煤灰的熔融性也会有所差异。
一般来说，焦化煤的灰渣熔融性较好，烟煤的灰渣熔融性较差。
煤炭中的灰分含量、灰渣中的硅酸盐的含量等也会影响煤灰的熔融性。
2. 燃烧工艺燃烧工艺是影响煤灰熔融性的另一个重要因素。
不同的燃烧温度、气氛、时间等都会对煤灰的熔融性产生影响。
添加剂对煤灰熔融特性的影响
添加剂对煤灰熔融特性的影响陈国艳;张忠孝;代百乾;陆成;黄凤豹【期刊名称】《锅炉技术》【年(卷),期】2009(040)005【摘要】在8种煤灰中添加不同矿物质作助熔剂,对煤灰熔融特性进行研究;并用灰色系统方法对8种煤灰的矿物质成分和综合成分与煤灰熔融特性的相关度进行研究,然后对实验方法与灰色系统关联度方法进行比较研究.结果表明:添加剂可以降低煤灰熔融温度,也可以升高煤灰熔融温度,添加剂CaCO3为30%时,F煤和D煤得到最低熔点分别为1 250℃和1 350℃;添加剂硼砂(Na2B4O7·10H2O)为15%时,F 煤到最低灰熔点1 150℃,硼砂为20%时,D煤可到熔点1 300℃以下.根据关联度方法可得到:酸性矿物质是影响煤灰熔融温度的主要因素,钠系物质对灰熔融性的关联度比钙系物质影响大,数学方法计算结果与实验结果相吻合.【总页数】5页(P18-21,26)【作者】陈国艳;张忠孝;代百乾;陆成;黄凤豹【作者单位】上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093;上海理工大学能源与动力工程学院,上海,200093【正文语种】中文【中图分类】TK229.6【相关文献】1.基于BP神经网络的添加剂对准东煤灰熔融特性的影响研究 [J], 解恒鹏;周博凝2.氧化物添加剂对羊场湾煤灰熔融特性的影响 [J], 刘硕;周安宁;杨伏生;侯春晓;王昊3.准东煤灰化过程中的矿物演变及矿物添加剂对其灰熔融特性的影响 [J], 马岩;黄镇宇;唐慧儒;王智化;周俊虎;岑可法4.添加剂对准东煤灰熔融特性的影响 [J], 赵庆庆;代纪邦;金晶;程智海;钟程鹏5.矿物组成对淮南煤灰熔融特性的影响及熔融机理 [J], 孙文娟;梁国治因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究煤灰熔融性是指煤中的灰分在燃烧过程中熔融的倾向程度，是影响煤燃烧过程和锅炉操作的重要因素之一。
添加剂可以通过改变煤灰的物化性质，调节煤灰熔融性，提高煤燃烧效率和锅炉操作稳定性。
目前，煤灰添加剂的研究主要集中在两个方面：一是煤灰添加剂对煤灰中无机物组成和微观结构的影响；二是煤灰添加剂对煤灰的熔融性和晶体形态的影响。
研究表明，不同类型的添加剂对煤灰熔融性有不同的影响。
常见的煤灰添加剂包括石灰、硅酸盐、煤炭焦、CaO、Ca(OH)2等。
石灰是一种常用的添加剂，可以显著提高煤灰的熔融温度和熔融特性，降低煤灰的粘结倾向。
石灰还可以与煤灰中的硫形成硫酸钙，减少煤灰中的硫排放。
硅酸盐可以改变煤灰中硅酸盐的比例和结构，影响其熔融特性。
煤炭焦则可以通过催化作用提高煤灰的熔融活性，促进无机物的固化和结晶。
添加剂的添加量也会对煤灰熔融性产生影响。
适量添加添加剂可以有效降低煤灰的熔融性，提高煤炭的可燃性和燃烧效率。
添加剂添加过多会使煤灰的熔融温度升高，导致炉膛温度过高和燃烧条件的不稳定。
在实际应用中需要合理控制添加剂的添加量，以达到最佳效果。
在煤灰添加剂的选择方面，需要考虑不同添加剂的熔融温度、溶解性能、催化作用等特性。
研究发现，不同类型的煤灰在燃烧过程中的熔融特性有所不同，对于不同煤种和煤灰中的无机物组成，需要选择适合的添加剂进行研究和应用。
添加剂可以通过调节煤灰的物化性质，改变煤灰的熔融性，提高煤燃烧效率和锅炉操作稳定性。
未来的研究可以进一步探索不同类型的煤灰添加剂对煤灰熔融性的影响机制，并结合实际应用需求，开发出更加有效和可持续的煤灰添加剂。
煤中添加石灰石降低灰熔点
煤的灰熔点主要由煤中的酸碱化合物含量决定的，煤中酸性化合物多，灰熔点就高，反之碱性化合物多，灰熔点就低。
通过向煤中加入CaO（碱性化合物）降低煤的灰熔点是比较通用的方法，如果加入氧化铁也可以达到同样的效果，只是从成本方面加入石灰石考虑会节约一点。
但如果石灰石加入过多，可能形成高灰熔点的硅酸钙，反而不利于灰熔点的降低。
煤的灰熔点并非随着碱性化合物的增多而单调减低的。
煤的灰熔点于酸性和碱性化合物的关系呈倒正态分布曲线的关系，即：先降低，在达到一最小值后，又会增加。
因此，在添加助熔剂时，要根据灰熔点高的真正原因进行选择，并不都是石灰石。
但多数情况下，是酸性化合物多，就是大家所说那样，添加石灰石就可以了。
但要注意石灰石的添加量，如果添加量过多时，反而会使灰熔点在达到最小值后又逐渐提高。
石灰石和煤的比例是有要求，要求石灰石与煤质量比控制在10犯下，也就是0.1以下，但实际上，我们的生产经验是严格控制在8犯下，通常在6犯下，否则气化炉灰渣量大且易结块。
不过添加的量要经过做试验得出，因为不同的煤种添加的剂量是不同的！另外就是尽量少一点加，那东西不是万能的，加多了会使灰水处理系统容易结垢，结垢的速度大大加快！由此而增加的检修费用成倍增长；若加的过量了，灰熔点反而升高！煤灰分的灰熔点（即熔化温度）取决于煤灰分的组成。
如果在灰分中SiO2+A12O3所占比例愈大，则灰分的融化温度愈高，因为这两种成分的特征是熔点极高，其他成分如Fe2O3CaO?口MgO勺含量愈多时，则灰分的融化温度愈低，通常用下式来判断灰分熔融的难易程度。
（SiO2+A12O3）/（CaO+MgO+Fe2O3）当比值大于1而小于5时易熔，比值大于5时难熔。
在水煤浆中加入石灰石能改善灰渣的粘温特性，这是因为氧化钙在灰渣中作为氧化剂，破坏了硅聚合物的形成，从而使液态灰渣的粘度降低。
但是当石灰石的添加量超过30%寸，熔渣顺利流动的范围反而缩小了，熔渣粘度将随添加量的增加而增加，这是因为，添加大量石灰石后，灰渣中高熔点的正硅酸钙（熔点2130C）生成量增多，而使灰渣熔点升高。
氧化钙对煤灰熔融性的影响
2019年21期研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application氧化钙对煤灰熔融性的影响张勃（中天合创能源有限责任公司化工分公司，陕西西安017399）1概述根据我国能源结构的组成，富煤少油贫气的特点[1]，煤炭作为我国火力发电和煤化工的主体燃料和化工原料，通过对用煤特性指标进行严格控制，可以保证热电锅炉和气化炉的安全稳定、经济运行。
煤灰熔融性是发电和气化用煤技术条件的特性指标之一[2]，是表征规定条件下得到的随加热温度而变的煤灰（试样）变形、软化、半球、流动特征的物理状态，通常以四个状态相应的温度来表征煤灰的熔融性[3]。
工业上对煤灰熔融性的要求各有不同，如固态排渣锅炉和气化炉中一般使用高灰熔融性煤，液态排渣的锅炉和气化炉使用低灰熔融性煤，以免排渣困难[4]。
所以对于煤灰熔融性的研究对热电锅炉和气化炉的高效安全运行具有重要意义，影响煤灰熔融性的因素主要有灰分浓度、燃烧气氛、灰分成分[5]。
本实验主要探究封碳法（弱还原气氛）灰分中氧化钙的所占比重对煤灰熔融性的影响。
2实验仪器及试剂（1）长沙开元煤灰熔融性测试仪（2）煤灰锥制作模子7*7*20mm （3）糊精溶液：100g/L （4）玛瑙研钵（5）圆形灰锥推板（6）石墨粉（7）活性炭（8）灰锥托盘若干（9）氧化钙分析纯试剂（10）煤灰熔融性标准样品（GBW11125d ）（11）刚玉杯若干3实验部分3.1煤样的灰化将葫芦素皮带煤，热电皮带煤和红庆河低硫煤取适当质量煤样，在马弗炉里缓慢灰化，设置温度为500℃缓慢升温一个小时，在500℃的温度下恒温半个小时，再持续升温半个小时至850℃，恒温两个小时，留取煤灰样品进行待测。
煤标准试剂可直接使用。
3.2煤样的配比将灰化好的煤灰和标准煤样以5%、10%、15%、20%、30%和40%的比例加入氧化钙，用研钵研磨至颗粒径小于0.02mm ，然后适量加入糊精，在灰锥模具制作灰锥模型，竖立起灰锥，空气干燥40min 左右，然后按照顺序放入灰锥托盘上。
煤灰熔融性的研究
煤灰熔融性的研究煤灰熔融性是评价工业用煤的重要指标之一,主要用于锅炉和气化炉的设计、选型,并指导实际操作。
一般认为,煤灰的变形温度与气化炉及锅炉轻微结渣和其受热面轻微积灰的温度相对应；软化温度与气化炉及锅炉内大量结渣和大量积灰的温度相对应；而流动温度则与炉中灰渣呈液态流动或从受热面滴下和在炉栅上严重结渣的温度相对应。
在4个特征温度中,软化温度应用较广,一般都是根据转化温度来选择合适的燃烧或气化设备,或根据燃烧和气化设备类型来选择合适原料煤。
综述1研究的意义煤灰熔融性是煤灰在高温下达到熔融状态的温度, 习惯上称作灰熔点。
由于煤灰是1个多组分的混合物, 没有1个固定的熔点, 而只有一个熔融的温度范围。
因此,它不是用1个温度点所能表示,而一般用4个温度( 变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT、流动温度FT)才能比较确切地表示。
煤灰软化温度是衡量动力用煤的一个重要煤质特性指标, 对煤灰软化温度已有较多的研究, 譬如,有些文献探讨了煤灰成份和煤灰软化温度关系, 并提出了一些提高或降低煤灰软化温度的方法。
气流床煤气化技术要求液态排渣。
为了保证气化炉内渣的流动性及顺利排渣,一般要求气化炉操作温度高于煤灰的流动温度。
影响煤灰的熔融温度的因素很多，研究表明，它不仅与煤灰的化学组成、煤灰的矿物形态有关，还与相平衡性质、气氛条件等因素有关。
煤灰是一种极为复杂的无机混合物，其熔融温度与煤灰化学组成有一定的关系。
长期以来，国内外学者作了大量研究工作，提出了几种根据煤灰化学组成预测煤灰熔融温度的方法。
一般认为,煤中碱金属矿物质特别是含Ca和Fe等矿物质对煤灰的熔融特性影响较大,其中CaO、Fe2O3和Al2O3对煤灰熔点影响的研究较多。
姚星一等主要考虑灰组成的影响，直接回归灰熔融性温度的流动温度(FT)与灰分。
SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O含量的关系，结合灰组成根据其提供的双温度坐标图解，定量算出ST和FT。
含钙矿物对褐煤灰熔融特性的影响研究_李风海
１． １． ２ 酸洗脱钙 煤 样 的 制备 将小龙潭褐煤和霍林河褐煤各 １ ０ ０ｇ 分别加入 进行酸洗约 １ 脱除 到３ ０ ０ｍ Ｌ 的１ Ｍ ＨＣ ｌ中 ， ５ｍ ｉ ｎ， 里面的钙元素 ． 抽滤后用蒸馏水 洗 涤 数 次 至 洗 出
［ １ １］
液的 ｐ ０ ５ ℃干燥 Ｈ 值等于 ７．放 入 真 空 干 燥 箱 在 １ 冷却至室 温 ， 将 干 燥 的 样 品 密 封， 分别记作脱 ３ ６ｈ， 钙小 龙 潭 褐 煤 （ Ｌ Ｘ Ｌ Ｔ ）和 脱 钙 霍 林 河 褐 煤 （ ＬＨＬＨ） ． １． １． ３ 灰 样 的 制备 将脱钙小龙潭褐煤和脱钙霍林河褐煤分 别分成 三份 ： 一份不加任何成分 ； 一份分别加入与两褐煤灰 成分相同的氧化钙 ； 另一份则分别加入与两褐煤灰成 ／ —２ ， 依据 Ｇ 分相同钙元素含量的醋酸钙 ． Ｂ Ｔ １ ５ ７ ４ ０ ０ １
２ 结果与讨论
２． １ 矿物质赋存形态对灰熔点的影响 ２． １． １ 脱钙褐 煤的 钙 含量 图 １ 为小龙潭褐煤和霍林河褐煤及其脱钙后的
3 3 2 2 1 1 500 000 500 000 500 000 500 0 b 1 ——Quartz （ SiO2） 1— 2— ——Pyrite （ FeS2） 3— ——Kaolinite （ Al4[Si4O10（ ] OH）8） 4— ——Anhydrite （ CaSO4） 5— ——Calcite （ KAl2Si2AlO11 （ OH）2） 25 1 1 1
1 1 1 1 1 800 600 400 200 000 800 600 400 200 0 a 1— ——Quartz （ SiO2） 2— ——Pyrite （ FeS2） 3— ——Kaolinite （ Al4[Si4O10（ ] OH）8） 31 4 4— ——Anhydrite （ CaSO4） ——Calcite （ CaCO3） 5 5— 2 1 1 1 4 1 1
添加氧化钙降低灰熔融性温度的试验研究
现代 先 进 的气 流 床 气 化 技 术 包 括 壳 牌 气 化 技 术 、Ｇ Ｐ气化技 术 、水煤 浆气化 技术 等都采 用液态 Ｓ 排 渣技术 ，需要 较低灰熔 融性温 度 的原 料煤 ，但是
排 渣气化 技术 。选 用干煤粉 液态排 渣气化 工艺 原则 上要求灰 熔 融性 软 化温 度 （ Ｔ）小 于 １３ ０ 。试 Ｓ ５℃
摘
要 ：液 态排 渣 的气化技 术对原料 煤 的灰熔 融性 温度有一 定 的要 求 ，添加助 熔剂是 降低煤灰 熔融
性温度 的有 效方法之 一 。该 文介绍 了添加 氧化钙 （ ａ Ｃ Ｏ） 降低煤 灰熔 融性温 度的 条件 试验 ，表 明添
加 氧 化 钙 能 使 煤 的 灰 熔 融 性 软 化 温 度 （ Ｔ） 降 低 到 一 定 的 水 平 ，但 具 体 的 降 低 幅 度 和 添 加 量 与 煤 Ｓ
ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ，ｂ ｈ ｅｍｐ ａ ｕ ｅ ｄ ｃ ｅ ｅ ｎｄ Ｃａ ａ ｉｉｎ ａ ｅ ｉ ｆｕｅ ｅ ｙ ａ ｈ ｙｉｌ ｄ ａ ｈ ｃ ｍ ｐ ｓ ｔｏ ｕｔｔ ｅ ｔ ｅｒ ｔ ｒ ｅ ｒ ｍ ｎｔａ Ｏ ｄｄ ｔｏ ｒ ｎ ｌ ｎｃ ｄ ｂ ｓ ｅ ｄａｎ ｓ ｏ ｏ ｉｉｎ． Ｋｅ ｒ ｓ：ｆｕｘ；ｒ ｄｕ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｌ ｅ ｃ ｉｎ：ａ ｈ ｕ ｉｉｉｙ ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓ ｆ ｓｂ ｌｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ
ＣＨ ＥＮ —ｅ．Ｗ ＡＮＧ ｎ — ｈ ｎ Ｙａｆｉ Ｄｏ ｇ ｓ ｅ ｇ．ＧＡＯ ｕ Ｊｎ
（ ｅｊｎ ｓａ ｃ ｎｔｔｔ ｆ Ｃ ａ ｈ ｍｉ ｒ ，Ｃ ｉａ Ｃ ａ ｓａ ｃ ｎ ｔ ｕｅ ｅｊｎ ０ ０ ３ Ｃ ｉａ Ｂ ｉｉｇＲｅｅ ｒｈ Ｉ ｓ ｕ ｅｏ ｏ Ｉ ｅ ｓ ｙ ｈｎ ｏ ｌ ｅ ｒ ｈ Ｉ ｓｉ ｔ，Ｂ ｉｉｇ １ ０ １ ， ｈ ｎ ） ｉ Ｃ ｔ Ｒｅ ｔ
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究
不同添加剂对煤灰熔融性的影响研究煤灰是煤燃烧后剩余的灰炭矿石。
煤灰是一种多孔性材料，其灰分含量和矿物成分对其特性和用途具有重要影响。
在煤燃烧过程中，煤灰的熔融性是一个关键参数，它决定了煤灰的矿物在燃烧过程中形成的渣矿熔融度。
添加剂是一种能够改变煤灰熔融性的材料，通过添加适量的添加剂可以改变煤灰的矿物组成和矿物熔点，从而改善煤灰的熔融性能。
添加剂对煤灰熔融性的影响主要体现在两个方面：一是改变煤灰的矿物组成，二是改变矿物的熔点。
添加剂可以改变煤灰的矿物组成。
煤灰主要由矿物颗粒和无机盐组成，其成分与煤的品种、燃烧条件、炉内温度等有关。
在煤燃烧过程中，煤中的无机元素会通过燃烧反应转化为煤灰中的无机成分，当煤中的无机元素较多时，煤灰中的矿物组成也较为复杂。
添加剂可以改变煤燃烧过程中煤中无机元素的转化速率和转化路径，从而影响煤灰矿物的组成。
加入适量的发泡剂可以促使煤中的钠转化为钠钾玻璃，从而改善煤灰的熔融性能。
添加剂可以改变矿物的熔点。
煤灰中的矿物主要有硅酸盐、铝酸盐、钙镁铝酸盐等，它们的熔点不同。
煤灰的熔融性主要取决于其中熔点最低的矿物。
添加剂可以通过与煤灰中的矿物发生化学反应，使矿物的熔点降低，从而提高煤灰的熔融性。
加入适量的微量元素可以与矿物发生离子交换反应，形成低熔点化合物，从而降低矿物的熔点，改善煤灰的熔融性。
在实际应用中，研究人员通过对不同添加剂进行加入实验，探究其对煤灰熔融性的影响。
一项研究使用了氧化镁、氧化钙、碳酸钠、碳酸镁等添加剂对煤灰进行添加，结果发现，氧化镁和氧化钙能够显著降低煤灰的熔点，碳酸钠和碳酸镁则能够促使煤灰形成钠镁矿物，从而改善煤灰的熔融性能。
添加剂可以通过改变煤灰的矿物组成和矿物熔点来改善煤灰的熔融性能。
不同添加剂对煤灰的影响是复杂的，需要综合考虑煤品种、添加剂类型、添加剂用量等因素。
对于不同的煤灰和添加剂组合，需要进行一系列的试验研究来确定最佳的添加剂用量和添加方式，以提高煤灰的熔融性能，减少能源浪费。
石灰石添加量对黄陵煤灰熔融特性的影响
图 ｌ 示 为 制 浆 实 验 中 ， 灰 石 添 加 量 对 黄 陵 煤 所 石 灰 熔 融 性 温 度 的 影 响测 试 结 果 。 由图 ｌ 知 ， 石 灰 可 当
石 添 加 量 由 １ ５ 增 加 至 ２ ０ 时 ． 熔 融 性 温 度 迅 速 下 ．％ ．％ 灰
降 ； 后 随 石 灰 石 添 加 量 的 增 加 ． 熔 融 性 温 度 持 续 之 灰 下 降 ， 趋 势 变缓 ， 石 灰 石 添 加 量 为 ４ ５ 时 ， 熔 融 但 至 ．％ 灰 性 温度 降 至 最低 点 ； 后 石 灰 石 添 加 量 再 增 加 ， 熔 融 此 灰 性 温度 又上 升 。 果 表 明 ， 陵 煤 获 得 最 低 灰 熔 融 性 温 结 黄
温 度 ／ ℃
１ ４０ ３ １ ５６ ３ １ ２０ ３ １２８６ １ ８３ ２ １２８２ １２４０ １２３７
４６． ８３ ４６． ２１
赠
４６． ５１ ４ ０７ ２． ３ ３０ ９． ３ ４５ ９． ３ ３８ ８．
ＭＯ ｇ
／ ％
１ ．６７ １ ４ ．９ １ ０ ．７ １ ．３１ ０．８ ０ １ ．２１ １ ０ ．８ １ ６ ．２
Ｆ ２３ 灰 熔 融 性 ｅ０
／ ％
４．１ ４ ３．７３ ３．６２ ３．４０ ４．６６ ３．６１ ３．６６ ５．７３
ＳＯ ｉ２
／ ％
４ ８．１ ４
＼
Ａ ３ １ ２ ｏ
／ ％
２４． ８９ ２４． ０６ ２３．３ ０ ２３． ２０ ２０．５ ６ １ ９．７ ６ １ ９．７ ２ １ ９．２ ８
ＣＯ ａ
／ ％
１ ２．７ ６ １ ．３４ ５ １ ６．６８ １ ８．０６ ２ ４．２６ ２ ６．３６ ２ ８．２３ ２ ９．７ ７
重钙与粉煤灰的水化反应
重钙与粉煤灰的水化反应全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：重钙与粉煤灰是建筑材料行业中常用的两种材料，它们之间的水化反应对于混凝土的性能具有重要影响。
本文将探讨重钙与粉煤灰的水化反应的机理、影响因素以及在混凝土中的应用。
一、重钙与粉煤灰的水化反应机理重钙是指氢氧化钙（Ca(OH)2），它是硅酸盐水泥水化的主要产物，在混凝土中起到胶凝作用。
粉煤灰是一种煤矸石粉末，其主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3，经过煤炭燃烧后残留的矿渣，含有大量灰分。
当混凝土中加入粉煤灰时，粉煤灰中的SiO2和Al2O3与重钙发生水化反应，生成硬化产物C-S-H凝胶、Ca(OH)2以及其他次生反应产物，从而增强混凝土的强度和耐久性。
水化反应的主要机理包括以下几个步骤：1. 硅酸盐水泥水化反应：粉煤灰中的SiO2和Al2O3与重钙反应生成硅酸镁凝胶（C-S-H）。
2. 次生反应：C-S-H凝胶不断成长，填充混凝土中的孔隙和缺陷，从而提高混凝土的致密性和强度。
3. 硫酸钙水化反应：粉煤灰中的硫酸钙与重钙反应生成硝石（ettringite），提高混凝土的耐久性。
以上是重钙与粉煤灰水化反应的主要机理，混凝土中的这些反应对于混凝土的性能和品质具有重要意义。
重钙和粉煤灰在混凝土中的水化反应受多种因素的影响，包括粉煤灰掺量、水灰比、水化时间、温度等。
这些因素会直接影响水化反应的速度和产物的性质，进而影响混凝土的强度、耐久性和持久性。
1. 粉煤灰掺量：粉煤灰的掺量是影响水化反应的关键因素之一。
适量的粉煤灰掺入可以提高混凝土的致密性和强度，但如果掺量过高，可能会影响混凝土的早期强度和延伸性。
2. 水灰比：水灰比是指混凝土中水和水泥的质量比。
水灰比过高会导致混凝土的孔隙率增大，从而影响强度和耐久性；而水灰比过低则可能使混凝土难以施工，易开裂。
3. 水化时间：水化反应需要一定的时间才能完成。
水化时间过短会导致混凝土的强度不足，水化时间过长可能会影响施工进度和质量。
CaCO3对煤粉工业锅炉用煤爆炸特性影响研究
ＣＯ３ ｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅ ＣａＣＯ３ ｃｏｎｔｅｎｔ ｗａｓ，ｔｈｅ ｍｏｒｅ ｔｈｅ Ｐ ａｎｄ Ｋｍ ｖａｌｕｅｓ ｄｅｃｒｅａｓｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｋｍ ｖａｌｕｅｓ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｍｉｘｉｎｇ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｏｆ ＣａＣＯ３，ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｃｏｅｆｉ ｃｉｅｎｔ ｗａｓ １．２３．Ｔｈｅ ｍｉｘｔｕｒｅ ｏｆ ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｗｉｔｈ ＣａＣＯ３ ｃｏｕｌｄ ｒｅｄｕｃｅ ｔｈｅ ｒｉｓｋ ｏｆ ｄｕｓｔ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ ｏｆ ＣａＣＯ３ ｏｎ ｄｕｓｔ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｒｅｌａｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｎｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ ｂａｓｉｓ．Ｔｈｅ ｉｎｅｒｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｏａｌ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｖｏｌａｔｉｌｅ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ ｂａｓｉｓ ｗａｓ ｏｂｖｉｏｕｓ． Ｋ ｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ；ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ｉｎｅｒ ｔｉｎｇ；ＣａＣＯ３
０ 引 言
煤 粉 工业锅 炉 是近年 来 发展起 来 的一种 新 型工 业 锅 炉 ，以 高 效 、节 能 、环 保 等 优 点 迅 速 进 入 市 场 。
重点实验室 ，ｊＥ １０００１３；３．煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室，北京 １０００１３）
．
摘 要 ：为研 究 ＣａＣＯ 对 煤粉 工 业锅 炉用煤爆 炸特性 的影 响 ，以 ２０ Ｌ爆 炸测 试装 置 中所 测数 据 为基 础 ，对 ２种煤 粉 工业锅 炉 典型 用煤 一ＣａＣＯ 混合 体 系的爆 炸行 为进 行研 究 ，探 讨 ＣａＣＯ 对 煤粉 工业锅 炉用煤爆炸特性影响规律 。结果表 明，挥发分对煤粉的最大爆炸压力和最大爆炸指数有较大的影响， 挥 发分 高的煤粉 ，其 最 大爆 炸 压 力 Ｐ… 、最 大爆 炸指 数 Ｋ… 相 应较 大 ；煤粉 一ＣａＣＯ 混合 体 系的最 大爆 炸压 力 Ｐ… 和 最 大爆 炸指数 Ｋ 随 ＣａＣＯ３混合 比例 的提 高 而 下 降 ，ＣａＣＯ 混合 比例 越 高 ，Ｐ 、Ｋ 降低 越 多；Ｋ… 降低 比例 与 ＣａＣＯ 的掺 混 比例 近似 成 正 比 ，比例 系数 为 １．２３。煤粉 中混 入 ＣａＣＯ，可 以降低粉 尘爆 炸 的风 险 ，ＣａＣＯ 对 煤粉爆 炸 的抑 制 效 力与 煤 种挥 发 分 和 可燃 基 含 量 有 关 ，挥 发 分 高、 可燃 基低 的煤 ，惰 化作 用 明显 。 关键 词 ：煤粉 ；爆 炸特性 ；惰化 ；ＣａＣＯ 中 图分类 号 ：ＴＫ２２９ 文 献标 志码 ：Ａ 文章 编号 ：１００６－６７７２（２０１６）０３—００７９－０５
CaCO3对煤粉工业锅炉用煤爆炸特性影响研究
CaCO3对煤粉工业锅炉用煤爆炸特性影响研究肖翠微【摘要】为研究CaCO3对煤粉工业锅炉用煤爆炸特性的影响,以20 L爆炸测试装置中所测数据为基础,对2种煤粉工业锅炉典型用煤-CaCO3混合体系的爆炸行为进行研究,探讨CaCO3对煤粉工业锅炉用煤爆炸特性影响规律.结果表明,挥发分对煤粉的最大爆炸压力和最大爆炸指数有较大的影响,挥发分高的煤粉,其最大爆炸压力Pmax、最大爆炸指数Kmax相应较大;煤粉-CaCO3混合体系的最大爆炸压力Pmax和最大爆炸指数Kmx随CaCO3混合比例的提高而下降,CaCO3混合比例越高,Pmax、Kmax降低越多;Kmax降低比例与CaCO3的掺混比例近似成正比,比例系数为1.23.煤粉中混入CaCO3可以降低粉尘爆炸的风险,CaCO3对煤粉爆炸的抑制效力与煤种挥发分和可燃基含量有关,挥发分高、可燃基低的煤,惰化作用明显.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2016(022)003【总页数】5页(P79-83)【关键词】煤粉;爆炸特性;惰化;CaCO3【作者】肖翠微【作者单位】煤炭科学技术研究院有限公司节能工程技术研究分院,北京100013;国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013【正文语种】中文【中图分类】TK229煤粉工业锅炉是近年来发展起来的一种新型工业锅炉，以高效、节能、环保等优点迅速进入市场。
与电站锅炉的直吹式工艺不同，煤粉工业锅炉多采用集中制粉工艺，煤尘爆炸成为威胁制粉系统和煤粉仓安全运行的最大隐患。
煤粉工业锅炉使用的燃料煤以高挥发分的烟煤、褐煤为主，极易发生氧化、自燃和爆炸。
爆炸发生时，形成很高的温度和很大的压力，具有极强的破坏力。
因此，必须明确煤种的爆炸特性并采取有效措施保障制粉系统和煤粉仓的安全。
利用惰性介质的不可燃性、高比热容特性或其他抑爆作用，将惰性介质与煤粉堆积处进行掺混、隔离是预防煤粉爆炸的重要措施，可有效抑制粉尘燃烧，属于爆炸预防方法[1-4]。
钙铁助剂对粉煤灰熔融性和结晶行为的影响机理
钙铁助剂对粉煤灰熔融性和结晶行为的影响机理王冀;郭航昊;路广军;渠永平;马志斌【期刊名称】《燃料化学学报(中英文)》【年(卷),期】2024(52)1【摘要】利用粉煤灰制备高强度无机纤维是实现其高值化利用的重要路径,由于粉煤灰硅铝含量较高,可通过添加钙铁助剂降低均质化过程中原料熔融温度,避免降温拉丝过程中结晶行为。
本工作研究了空气气氛下不同含量及比例钙铁助剂对煤灰熔融性及结晶行为的影响机理。
结果表明,空气气氛下氧化钙(CaO)与氧化铁(Fe_(2)O_(3))不存在协同助熔效果,CaO的助熔效果优于Fe_(2)O_(3)。
高温下Fe_(2)O_(3)未与硅铝组分生成低熔点矿物,而添加CaO有利于将难熔的莫来石转化为钙长石,使得粉煤灰熔点大幅度降低;然而,当CaO添加量超过30%时,生成了大量的钙黄长石,使得粉煤灰熔点迅速升高。
降温过程中,铁元素以赤铁矿形式析出,析晶温度相对较低;而钙元素以钙长石形式析出,析晶温度相对较高,不利于无机纤维制备过程中纺丝操作。
当CaO含量为32.46%时,粉煤灰熔点最低,且降温过程中无晶体析出,因此,在粉煤灰基无机纤维制备过程中应选择钙基助剂调控熔融性和结晶行为。
【总页数】8页(P1-8)【作者】王冀;郭航昊;路广军;渠永平;马志斌【作者单位】中北大学化学与化工学院;山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室;中北大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】TQ343【相关文献】1.有机苯磷酸钙对聚L-乳酸结晶性能和熔融行为的影响∗2.钙基助熔剂对煤灰熔融性影响及熔融机理研究3.β-磷酸三钙对聚L-乳酸非等温结晶、熔融行为和热稳定性的影响4.不同方法制备的庚二酸钙对改性聚丙烯结晶和熔融行为的影响5.钙铁复配助熔剂对煤灰熔融性的影响研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
分解炉中CaCO3分解与煤燃烧的相互作用研究
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李建锡
【期刊名称】《水泥技术》
【年(卷),期】2000(000)001
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【总页数】5页(P20-24)
【作者】李建锡
【作者单位】武汉工业大学，武汉 430070
【正文语种】中文
【中图分类】TQ172.11
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第3卷第9期2008年9月692添加CaCO3对煤灰熔融性影响及其机理的研究康 虹，吴国光，孟献梁，李建亮（中国矿业大学化工学院, 江苏徐州 221008）摘 要：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。
关键词：煤灰熔融性；添加剂；X衍射；三元相图中图分类号：TQ533文献标识码：A 文章编号：1673－7180(2008)09－0692－6Study of increasing coal ash fusion temperature by usingCaCO3 and its mechanismKANG Hong，WU Guoguang，MENG Xianliang，Li Jianliang(School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining and Technology,Xuzhou, Jiangsu 221008)Abstract: This work has studied the effect of different amount of CaCO3 on three low- fusion temperature coals’ST. It implies the rule of CaCO3’s effect on coal’s fusibility in the experiment process, with the help of the X-Ray diffraction and CaO-Al2O3-SiO2 system ternary phase diagrams can explain the ash fusion mechanism after added the CaCO3, and also discussed CaO’s impact on the coal ash’s flubility. The result shows that along with the CaO’s increasing, the coal ash fusion temperature is decreasing first,the it will be increasing finally, when CaO in coal ash preponderate over a certain content, the coal ash fusion temperature will increase.the mechanism shows that during the heating process, CaO will react with other components, this will create some compounds with high Ca content.these compounds can form eutectic compounds, so the coal ash fusion temperature will decrease, whe the content of CaO is excessive, because of the excessive CaO, the temperarure will increase.Key words: analytical chemistry；high voltage push and pull pulse；delay time；pulse train0 引言随着石油，天然气资源的紧缺及洁净煤技术的发展，煤炭的地位和重要性逐渐上升。
我国以煤炭为主体的能源结构在很长的一段时间也不会改变。
我国的煤炭目前仍有80%用于燃烧和气化[1]。
我国煤炭资源丰富，作者简介：康虹(1982－)，女，研究生，carrieay@中国科技论文在线SCIENCEPAPER ONLINE第3卷第9期 2008年9月693 中国科技论文在线SCIENCEPAPER ONLINE其成煤条件和成煤植物构成也各不相同，煤灰成分的组成也有很大的差异[2]。
而灰成分的差异直接导致了灰熔融性的不同，煤的灰熔融特性是煤炭气化和燃烧的一项重要指标。
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[3]。
煤样灰熔融温度低导致易结渣，甚至出现烧坏设备的现象，严重影响生产的正常运行。
所以，国外公司在进口神东煤样大多要求煤灰的软化温度(ST) 高于1 250℃，神东煤灰熔融温度低，不仅影响其广泛利用，也使它的出口受到限制。
因此，研究提高神东煤灰熔融温度是出于提高神东煤灰熔点的目的展开研究，针对特定煤种，寻求一种更实用的阻熔剂。
本文考察了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。
1 试验1.1 试验煤样与设备本试验采用神东地区的三种煤样，分别是榆家梁和瓷窑湾及上湾煤样。
阻熔剂选用上海试剂厂生产的分析纯级CaCO3。
煤灰熔融性测定采用HR—3A型灰熔融性测定仪，在弱还原性气氛中进行测定。
X 射线射仪为日本理学公司生产的D/Max—3B 型X射线衍射仪。
测试条件：Cu靶，Kα辐衍射，石墨弯晶单色器。
狭缝系统: DS（发散狭缝）: 1°，RS（接收狭缝）: 1°，SS（防散射狭缝）：0.15 mm，RSM（单色器狭缝）: 0.6°。
X射线管电压：35 kV，X射线管电流：30 mA。
1.2 试验方法煤样的工业分析按照GB 212—1996进行测定，结果如表1所示（表中所示的物质含量是质量分数）。
煤灰化学成分按照GB/T 1574—1995分析，结果如表2所示（单位为质量分数）。
将煤样磨碎到0.2mm 以下的分析样，参照GB212—1996 中灰分测定方法制取灰样，按角锥法测定煤灰熔融性，进行灰熔点测定。
煤灰熔融性按照GB 219—1974 分析，在弱还原性气氛下测定四个熔融特征温度：变形温度(DT)、软化温度(ST) 和半球温度(HT)和流动温度(FT) ，结果如表3所示。
煤灰熔融物的矿物组成分析方法为:在灰熔点仪将试样加热至软化温度(ST) ，恒温15min ，然后将熔融物取出，迅速放入水中急冷。
将冷却后的熔融物研磨成细粉，在D/ Max—3B 型X射线衍射仪上，用CuKa 靶鉴定其矿物组成。
表1 煤样的工业分析Tab.1Proximate analysis of coal samplesMad / % Aad / % Vad / % Cad / % 榆家梁 5.43 7.3831.2255.97瓷窑湾 7.37 5.8532.2954.39上湾 7.646.4226.7259.22表2 煤灰的化学成分分析/%Tab.2 Ash chemical composition analysis of coalSiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 TiO2 Na2O K2O榆家梁50.46 16.72 7.28 16.34 2.12 3.92 0.60 0.35 1.31瓷窑湾39.17 14.87 10.63 20.17 1.22 9.37 0.96 1.08 1.08上湾29.98 12.59 17.12 23.06 1.06 9.57 0.47 2.16 0.46表3 煤样灰熔融温度/℃Tab.3 Fusion temperatures of coal ashDTSTHTFT 榆家梁 1 150 1 170 1 180 1 200瓷窑湾 1 110 1 120 1 125 1 130上湾 1 105 1 120 1 125 1 130第3卷第9期2008年9月694王泉清[6]等研究表明CaO对煤灰有助熔作用，但与CaO本身含量和SiO2与Al2O3的质量比有关。
就我国煤而言，如果煤灰的SiO2与Al2O3的质量比小于3.0，CaO的质量分数为30%～35%时，煤灰熔融温度最低；当CaO的质量分数超过30%～35%时，再增加CaO，煤灰熔融温度开始提高。
对于SiO2与Al2O3的质量比大于3.0，且SiO2的质量分数大于50%的煤灰，当CaO质量分数为20%～25%时，煤灰熔融温度最低，CaO质量分数超过这个范围时，煤灰熔融温度开始提高。
本试验采用的三种神东煤样，尤其煤灰化学成分分析，可以看出均属高CaO含量的煤种，应此可以采用增大其煤灰中CaO含量的方法来提高其灰熔点。
这主要是因为虽然CaO含量在一定范围内起的作用是降低灰熔点，但由于这几个煤样的CaO含量已经比较高，只要在其中加少许的CaO就可以使煤灰中CaO的含量跨越那个极值点，从而起着升高灰熔点的作用。
本试验通过加入CaCO3来代替CaO（在缓慢灰化过程中，CaCO3完全分解为CaO。
CaCO3采用上海化学试剂厂生产的分析纯级，其粒度已经达到要求，原煤灰中CaO含量已知，根据设计好的添加阻熔剂后煤灰中CaO含量需达到的数值，然后计算出需要添加的CaCO3质量，称取相应的CaCO3后与煤样混合、研匀，再按前述方法制取灰样再测定煤灰熔融性。
2 结果与讨论2.1 试验结果添加不同质量分数CaCO3后的煤灰软化温度如图1所示。
图1 三种煤灰的CaO含量和ST温度曲线（▲为榆家梁煤灰，■为瓷窑湾煤灰，●为上梁煤灰）Fig.1 Association curve between st of three coal ash and the content of CaO从图1可见，随着CaCO3添加量的增加，煤灰软化温度ST 先降低后增高。
当要求软化温度ST达到固态排渣工艺要求大于1 250℃时，对于榆家梁煤样，煤灰中的CaO质量分数需达到42.00%，对应添加CaCO3占煤样的质量分数为5.83%。
对于瓷窑湾煤样，煤灰中的CaO质量分数需达到40.00%，对应添加CaCO3占煤样的质量分数为3.45%。
对于上湾煤样，煤灰中的CaO质量分数需达到38.00%，对应添加CaCO3占煤样的质量分数为2.76%。