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利用CaCO 提高煤样灰熔点及其机理的研究 3 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 ） E-mail ：carrieay@163.com 摘 要：本研究考察了 CaCO3 添加量对三种低灰熔点煤样的软化温度（ST ）的影响，揭示 了CaCO 对煤灰熔融性的影响规律。同时结合X 射线衍射技术及 CaO—Al O —SiO 三元 3 2 3 2 相图探讨了加入CaCO 后的煤灰熔融机理。结果表明，煤灰灰熔点随CaCO 加入量的提高 3 3 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，阻熔剂，X 衍射，三元相图 1. 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。而 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，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(S T ) 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的 方法具有重要现实意义。改善煤灰熔融特性的常用方法是配煤和使用添加剂。许多学者也提 出了一些可以提高煤灰熔融温度的方法[4，5] ，大多是配煤或使用粘土类的阻熔剂，本试验也 是出于提高其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。 本研究考察了CaCO3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—Al O —SiO 三元相图探讨了 2 3 2 加入CaCO3后的煤灰熔融机理。 2. 试验部分 2.1 试验煤样及设备 本试验采用了神东地区的三种煤样，分别是榆家梁和瓷窑湾及上梁煤样。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 衍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):0.15mm ， RSM(单色器狭缝): 0.6°。X 射线管电压：35kV，X 射线管电流：30mA 。 2.2 试验方法 煤样的工业分析按照GB 212—1996 ,三种煤样的工业分析数据如表一所示。 煤灰化学 成分按照GB/ T 1574—1995分析，分析结果如表二所示。煤灰熔融物的矿物组成分析方法为: -1- 在灰