论文部分内容阅读
目前的研究认为,煤中的矿物质是影响煤灰熔特性的最重要因素。众多学者从矿物质组成来研究煤灰熔融特性时发现,一般莫来石含量越高的灰渣,熔点越高,使结渣不易发生。本文以高温加热过程中煤中矿物质的转变和反应过程为指导,选择合适的煤种和添加剂,通过配煤、洗煤、加入添加剂以及洗煤与添加剂相结合的不同方法,探讨使煤粉经过高温后灰渣中的莫来石含量增加以及灰熔融温度提高的方法,达到改善结渣的目的。试验煤种选用国内不同地区的14种煤样,并且选用高岭石、煤矸石(富含高岭石)、矾土、勃姆石、莫来石作为添加剂。样品首先经过低温灰化,通过XRD定量分析确定原煤中原始矿物质的含量,经900-1400℃高温加热后,又对高温下灰渣中的矿物质成分进行定量分析,确定灰渣中的莫来石、其他矿物和玻璃体的含量,并通过SEM扫描电镜观察渣样的形貌特征。本文以混煤灰熔点作为判断熔融特性以及是否易结渣的依据。研究结果表明:配煤总体上是降低灰熔点的过程,但根据矿物组成,把不同地域、年代的煤种进行系统分类,选择适合的煤种进行配煤,可以使混煤性能尽可能优于低品位煤,灰熔点高于低熔点煤。洗煤除去了煤中大量的外在灰和杂质,防止了杂质间的低温熔融,大大提高了灰熔点,增加了莫来石的含量,是改善煤结渣特性最为有效的一种方法。洗煤前使用添加剂,不同种类的添加剂显示出了不同的效果:1.添加勃姆石的灰渣中莫来石含量最高、玻璃体含量最低;2.添加矾土效果其次,使灰熔点明显升高,灰渣中莫来石和刚玉的含量升高;3.添加高岭石和富含高岭石的煤矸石使灰熔点升高不明显,莫来石含量较少;4.将纯莫来石作为对比添加剂,在本身灰熔融温度低的煤种直接添加,灰熔温度并没有提高,反而生成更大量玻璃体物质,更易结渣,原因是直接添加莫来石,并没有减少灰渣中玻璃体的产量,反而使杂质与莫来石反应生成更多的低温熔融矿物。洗煤之后再使用矾土作为添加剂,能将原煤低熔点、洗煤中等熔点的煤改善到不易熔融的程度,大量增加高温灰渣中莫来石的含量,并且提高混煤的灰熔融温度。