淮南煤灰行为论文-张钊

淮南煤灰行为论文-张钊

导读:本文包含了淮南煤灰行为论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:矿物组成,结渣特性,矿物转化,表观形貌

淮南煤灰行为论文文献综述

张钊[1](2018)在《高温弱还原性气氛下淮南煤灰结渣行为的研究》一文中研究指出本文选择安徽淮南矿区叁个高灰熔融温度煤样,利用CCSEM对淮南煤中矿物组成进行了分析;利用结渣特性实验以及预测指标对淮南煤的结渣特性进行了探讨;借助XRD、FactSage热力学软件、SEM-EDS分别深入研究了淮南煤在高温弱还原性气氛下的煤灰渣晶体矿物组成、煤灰矿物转化行为、灰渣表观形貌和微区化学组成,由此得到如下四个结论:(1)ZJX煤、ZJD煤、XQ煤中主要为高岭石和石英等耐熔矿物,叁种煤的耐熔矿物含量(包括高岭石、石英、金红石和氧化铝等)分别为91.02%、68.81%及79.04%,这是淮南煤难结渣的主要原因。虽然淮南煤中耐熔矿物含量较高,但由于煤中仍含有少量助熔矿物存在(包括氧化铁、方解石、黄铁矿等),含量在2%~5%左右,因此在高温下淮南煤仍存在结渣的可能性。(2)从结渣特性实验分析可知,淮南煤为弱结渣煤,其中以ZJD煤的结渣率最高,其次是XQ煤,ZJX煤的结渣率最低,原因在于淮南煤中耐熔矿物含量较多所致。气氛条件也会在一定程度上影响煤的结渣特性,比如煤样的结渣率随鼓风强度的增加呈上升趋势。从结渣特性预测分析可知,ZJX煤和XQ煤各判别指标预测结果均为弱结渣,ZJD煤除硅铝比(SiO2/Al2O3)预测为中等结渣外,其余判别指标预测结果也均为弱结渣。从结渣特性的实验和预测综合分析可知,ZJX煤、ZJD煤以及XQ煤基本均为弱结渣煤,初步判断淮南煤比较适合直接应用于气流床干法排渣技术。(3)XRD、FactSage的分析结果表明:淮南煤在1100℃时已经出现液相,并且液相生成量会随着温度的升高而不断增加,与此同时,石英、长石、白榴石、堇青石等矿物含量减少,甚至消失,莫来石含量有少许减少。气氛也会对矿物转化产生一定影响,随着气氛中CO比例的提高,促进了石英向高温液相物质的转变,同时促进了耐熔矿物莫来石的产生。(4)SEM-EDS的分析结果表明:淮南煤灰结渣情况较为类似,低温下煤灰是由大量孤立的细颗粒物组成,随着温度的升高,灰渣逐渐由孤立的颗粒物转变为致密的粘结物,Fe、Ca、Na、Mg、K元素含量也有一定的上升趋势。气氛对煤灰渣表观形貌和微区化学组成也会产生一定的作用,比如高温下部分高温区域出现了 Fe元素的富集现象,富集区域熔融现象明显,原因是由于高温下CO具有还原性所引起的。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2018-06-01)

李寒旭[2](2009)在《还原性气氛下淮南煤灰行为特征的研究》一文中研究指出深入研究淮南煤中矿物组成、矿物粒度分布规律、还原性气氛下灰的行为特征和熔融机理,对于从根本上解决淮南煤在气化过程中与灰相关的各种技术和环境问题具有重要的作用,对于淮南煤的清洁、高效、经济利用具有重要意义。本论文利用计算机控制扫描电镜(CCSEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)研究了淮南矿区煤样的矿物组成、煤灰的晶体矿物组成和化学组成以及矿物颗粒分布规律;在还原性气氛下,考查了利用助熔剂和配煤降低淮南煤灰熔融温度,改善粘温特性的影响规律,探讨了煤中矿物组成、晶体矿物组成与煤灰熔融温度的关系;利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、XRD、CCSEM等现代分析测试手段,探讨了助熔剂和配煤对淮南煤灰的矿物组成变化规律和煤灰熔融过程的影响机理;利用FactSage热力学软件计算了还原性气氛下,随温度变化,煤灰液相生成量和矿物组成变化趋势、对高温下煤灰行为特征和煤灰熔融温度进行了预测。主要得到如下几个方面的结论。1.淮南煤中矿物组成和粒度组成分布规律(1)淮南煤中矿物主要由高岭石、蒙脱石、石英、黄铁矿、方解石、白云石、未知组成和其它微量矿物所组成。高岭石等粘土矿物和石英含量占矿物含量的60%以上,高岭石含量愈高的淮南煤,其煤灰熔融温度也呈现愈高的趋势。淮南煤与G3、B1和H煤叁种外地煤(煤灰熔融温度小于1350℃)所含主要矿物组成种类基本相似,但含量差别很大,主要区别是淮南煤中高岭石和其它粘土矿物含量高。粘土矿物、黄铁矿、方解石和白云石含量对于煤灰熔融温度高低起决定性作用。(2)淮南煤中高岭石、石英矿物的粒度呈现双峰分布的规律,直接导致煤中矿物颗粒分布也呈双峰分布的趋势,矿物颗粒直径分别在10μm和100μm左右时达到最大值。蒙脱石、方解石和黄铁矿颗粒的分布呈现单峰分布的规律,黄铁矿在煤中主要以100μm大颗粒形式存在。矿物颗粒的大小和分布对煤气化过程中灰的化学行为、熔融特性和飞灰粘附特性会产生重要的影响。2.助熔剂与配煤对煤灰熔融温度的影响(1) ADC、ADF、ADN叁种助熔剂均可不同程度的降低淮南煤灰熔融温度,叁种助熔剂对淮南煤灰的助熔效果的排列顺序为ADN>ADF>ADC。ADC对HN115和HN119煤灰熔融温度的影响趋势相似,随助熔剂加量增加,煤灰熔融温度呈现先上升,迅速下降和上升的变化趋势,说明了ADC助熔剂助熔反应的复杂性。ADN助熔剂对淮南四种煤的助熔效果十分明显。ADN助熔剂的灰基添加量为4.55%时,可以使KL1煤灰熔融温度降到1380℃,满足Texaco液态排渣操作温度的要求,助熔效果相比其它淮南煤更为显着。随ADF添加量增加,四种淮南煤灰熔融温度均呈线性下降趋势。(2) H、G3、B1煤与淮南煤配合可以使淮南煤灰流动温度降低至1380℃以下,满足Texaco气化炉运行要求。叁种煤对淮南煤配煤助熔效果排序为:B1>H>G3。随配煤比例的增加,除B1与HN106配煤灰流动温度呈现非线性变化趋势外,配煤后煤灰的流动温度的变化呈现线性下降的变化趋势。(3)利用多元线性回归原理,分别建立了助熔剂添加量、配煤比例与淮南煤灰熔融温度关系数学模型。3.助熔剂与配煤对煤灰粘温特性影响(1)淮南HN119与KL1煤灰粘度对温度变化的反应较敏感,随温度的降低,粘度迅速升高,属于“结晶渣”类型,不适合在液态排渣气化炉中使用。在相同温度下,B1和G3煤灰的粘度比淮南煤灰的粘度要低的多,B1煤的灰渣型为“近玻璃体”类型,G3煤为典型的“玻璃体渣”类型,较为适合在液态排渣气化炉中使用。(2)添加助熔剂和配煤都能有效降低淮南煤灰渣粘度。添加灰基8.7%ADN助熔剂时,可以使HN119煤灰在1380℃时粘度达到20Pa·s,其渣型由“结晶渣”转变为“近玻璃体渣”类型。60%KL1与40%B1煤相配,粘度达到25Pa·s时对应温度比KL1原煤降低250℃,且渣型也由“结晶渣”转变为“近玻璃体渣”类型。(3)叁组粘度经验公式被用于预测配煤和添加助熔剂后淮南煤灰的粘温特性,并通过实测值与计算值的对比讨论了经验公式的适用性。4.高温煤灰化学行为和熔融机理研究(1) XRD与FTIR分析结果表明,还原性气氛下,当温度高于1350℃时,淮南煤灰主要含有莫来石和非晶态物质,升温过程中莫来石的形成是淮南煤灰熔融温度高的主要原因。(2)配煤可以有效降低淮南煤的熔融温度,配入低灰熔融温度煤后,高温下莫来石衍射峰强度下降,同时形成钙长石、铁橄榄石和铁尖晶石,它们与石英等矿物之间易发生低温共熔作用,形成低熔点的共晶体使得煤灰熔融温度降低。添加助熔剂ADC、ADF和ADN后,在高温、还原性气氛下,有效破坏了铝硅酸盐的结构,抑制了高温下莫来石的生成,同时钠长石、钙长石、铁橄榄石的含量逐渐增多,与煤灰中石英等矿物在高温下发生反应,形成低熔点的共晶体,从而降低熔融温度。5.利用FactSage热力学软件预测煤灰熔融过程(1) FactSage热力学软件可以预测还原性气氛下高温煤灰行为和煤灰熔融温度。对淮南原煤灰及淮南HN115(FT=1400℃)、HN106煤(FT>1600℃)添加ADC助熔剂后,进行了液相生成量计算,得出液相生成量为75-80%时,对应的温度与实测煤灰流动温度(FT)接近,可以很好的预测煤灰流动温度。(2)利用FactSage热力学软件计算的高温煤灰矿物的转化过程与XRD分析的结果相一致。FactSage热力学软件结合XRD分析测试技术,可以用于很好的预测矿物之间的反应、以及矿物的转变和熔渣的形成。可以用来定量预测在气化过程熔渣的形成过程。总之,本研究为高灰熔融性淮南煤在煤气化过程中的清洁、高效、合理利用提供了理论基础依据,对于解决煤炭利用过程中与灰有关的各种问题具有理论指导意义。(本文来源于《安徽理工大学》期刊2009-06-15)

程翼,李寒旭,武成利[3](2005)在《助熔剂对淮南煤灰熔融特性的影响行为研究》一文中研究指出对所选的淮南矿区煤样分别添加钠系、钙系和铁系助熔剂及其复配物,实验结果表明,煤样的灰熔点均有所降低,其降低程度受助熔剂的种类、加量及复配方式的影响。借助红外光谱和XRD分析煤灰矿物组成的变化,证实煤灰熔点降低的直接原因是助熔剂的加入改变了煤灰矿物组成,高温下生成新的低温共熔物。(本文来源于《煤炭技术》期刊2005年12期)

淮南煤灰行为论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

深入研究淮南煤中矿物组成、矿物粒度分布规律、还原性气氛下灰的行为特征和熔融机理,对于从根本上解决淮南煤在气化过程中与灰相关的各种技术和环境问题具有重要的作用,对于淮南煤的清洁、高效、经济利用具有重要意义。本论文利用计算机控制扫描电镜(CCSEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线荧光光谱(XRF)研究了淮南矿区煤样的矿物组成、煤灰的晶体矿物组成和化学组成以及矿物颗粒分布规律;在还原性气氛下,考查了利用助熔剂和配煤降低淮南煤灰熔融温度,改善粘温特性的影响规律,探讨了煤中矿物组成、晶体矿物组成与煤灰熔融温度的关系;利用傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、XRD、CCSEM等现代分析测试手段,探讨了助熔剂和配煤对淮南煤灰的矿物组成变化规律和煤灰熔融过程的影响机理;利用FactSage热力学软件计算了还原性气氛下,随温度变化,煤灰液相生成量和矿物组成变化趋势、对高温下煤灰行为特征和煤灰熔融温度进行了预测。主要得到如下几个方面的结论。1.淮南煤中矿物组成和粒度组成分布规律(1)淮南煤中矿物主要由高岭石、蒙脱石、石英、黄铁矿、方解石、白云石、未知组成和其它微量矿物所组成。高岭石等粘土矿物和石英含量占矿物含量的60%以上,高岭石含量愈高的淮南煤,其煤灰熔融温度也呈现愈高的趋势。淮南煤与G3、B1和H煤叁种外地煤(煤灰熔融温度小于1350℃)所含主要矿物组成种类基本相似,但含量差别很大,主要区别是淮南煤中高岭石和其它粘土矿物含量高。粘土矿物、黄铁矿、方解石和白云石含量对于煤灰熔融温度高低起决定性作用。(2)淮南煤中高岭石、石英矿物的粒度呈现双峰分布的规律,直接导致煤中矿物颗粒分布也呈双峰分布的趋势,矿物颗粒直径分别在10μm和100μm左右时达到最大值。蒙脱石、方解石和黄铁矿颗粒的分布呈现单峰分布的规律,黄铁矿在煤中主要以100μm大颗粒形式存在。矿物颗粒的大小和分布对煤气化过程中灰的化学行为、熔融特性和飞灰粘附特性会产生重要的影响。2.助熔剂与配煤对煤灰熔融温度的影响(1) ADC、ADF、ADN叁种助熔剂均可不同程度的降低淮南煤灰熔融温度,叁种助熔剂对淮南煤灰的助熔效果的排列顺序为ADN>ADF>ADC。ADC对HN115和HN119煤灰熔融温度的影响趋势相似,随助熔剂加量增加,煤灰熔融温度呈现先上升,迅速下降和上升的变化趋势,说明了ADC助熔剂助熔反应的复杂性。ADN助熔剂对淮南四种煤的助熔效果十分明显。ADN助熔剂的灰基添加量为4.55%时,可以使KL1煤灰熔融温度降到1380℃,满足Texaco液态排渣操作温度的要求,助熔效果相比其它淮南煤更为显着。随ADF添加量增加,四种淮南煤灰熔融温度均呈线性下降趋势。(2) H、G3、B1煤与淮南煤配合可以使淮南煤灰流动温度降低至1380℃以下,满足Texaco气化炉运行要求。叁种煤对淮南煤配煤助熔效果排序为:B1>H>G3。随配煤比例的增加,除B1与HN106配煤灰流动温度呈现非线性变化趋势外,配煤后煤灰的流动温度的变化呈现线性下降的变化趋势。(3)利用多元线性回归原理,分别建立了助熔剂添加量、配煤比例与淮南煤灰熔融温度关系数学模型。3.助熔剂与配煤对煤灰粘温特性影响(1)淮南HN119与KL1煤灰粘度对温度变化的反应较敏感,随温度的降低,粘度迅速升高,属于“结晶渣”类型,不适合在液态排渣气化炉中使用。在相同温度下,B1和G3煤灰的粘度比淮南煤灰的粘度要低的多,B1煤的灰渣型为“近玻璃体”类型,G3煤为典型的“玻璃体渣”类型,较为适合在液态排渣气化炉中使用。(2)添加助熔剂和配煤都能有效降低淮南煤灰渣粘度。添加灰基8.7%ADN助熔剂时,可以使HN119煤灰在1380℃时粘度达到20Pa·s,其渣型由“结晶渣”转变为“近玻璃体渣”类型。60%KL1与40%B1煤相配,粘度达到25Pa·s时对应温度比KL1原煤降低250℃,且渣型也由“结晶渣”转变为“近玻璃体渣”类型。(3)叁组粘度经验公式被用于预测配煤和添加助熔剂后淮南煤灰的粘温特性,并通过实测值与计算值的对比讨论了经验公式的适用性。4.高温煤灰化学行为和熔融机理研究(1) XRD与FTIR分析结果表明,还原性气氛下,当温度高于1350℃时,淮南煤灰主要含有莫来石和非晶态物质,升温过程中莫来石的形成是淮南煤灰熔融温度高的主要原因。(2)配煤可以有效降低淮南煤的熔融温度,配入低灰熔融温度煤后,高温下莫来石衍射峰强度下降,同时形成钙长石、铁橄榄石和铁尖晶石,它们与石英等矿物之间易发生低温共熔作用,形成低熔点的共晶体使得煤灰熔融温度降低。添加助熔剂ADC、ADF和ADN后,在高温、还原性气氛下,有效破坏了铝硅酸盐的结构,抑制了高温下莫来石的生成,同时钠长石、钙长石、铁橄榄石的含量逐渐增多,与煤灰中石英等矿物在高温下发生反应,形成低熔点的共晶体,从而降低熔融温度。5.利用FactSage热力学软件预测煤灰熔融过程(1) FactSage热力学软件可以预测还原性气氛下高温煤灰行为和煤灰熔融温度。对淮南原煤灰及淮南HN115(FT=1400℃)、HN106煤(FT>1600℃)添加ADC助熔剂后,进行了液相生成量计算,得出液相生成量为75-80%时,对应的温度与实测煤灰流动温度(FT)接近,可以很好的预测煤灰流动温度。(2)利用FactSage热力学软件计算的高温煤灰矿物的转化过程与XRD分析的结果相一致。FactSage热力学软件结合XRD分析测试技术,可以用于很好的预测矿物之间的反应、以及矿物的转变和熔渣的形成。可以用来定量预测在气化过程熔渣的形成过程。总之,本研究为高灰熔融性淮南煤在煤气化过程中的清洁、高效、合理利用提供了理论基础依据,对于解决煤炭利用过程中与灰有关的各种问题具有理论指导意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

淮南煤灰行为论文参考文献

[1].张钊.高温弱还原性气氛下淮南煤灰结渣行为的研究[D].安徽理工大学.2018

[2].李寒旭.还原性气氛下淮南煤灰行为特征的研究[D].安徽理工大学.2009

[3].程翼,李寒旭,武成利.助熔剂对淮南煤灰熔融特性的影响行为研究[J].煤炭技术.2005

标签:;  ;  ;  ;  

淮南煤灰行为论文-张钊
下载Doc文档

猜你喜欢