国家自然科学基金(21176003)
- 作品数：12 被引量：33H指数：3
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- 粒度对煤灰熔融特性的影响及作用机理初探
- 2012年
- 利用计算机控制扫描电镜(CCSEM)和5E-AFⅡ型智能灰熔点测试仪分别研究了A和B两种典型煤样的矿物组成及粒径分布和煤灰熔融温度。结果表明,煤灰熔融温度随粒径增大呈直线上升的趋势,当粒径大于100μm时,煤灰流动温度大于1 450℃。A、B煤中高岭石、石英、硅铝酸钾、蒙脱石矿物均以中小颗粒的形式存在,方解石分别以小颗粒、粗大颗粒的形式存在,铁氧化物则反之,且内在、外在矿物颗粒分布存在非均一性,这些是导致煤灰熔融特性产生重大变化的根本原因。
- 杨和彦李寒旭武成利魏雅娟张琨张冬梅
- 关键词：SHELL煤气化粒度煤灰熔融特性
- 还原性气氛下Fe和FeS_2对煤中含铁矿物演变行为的影响被引量：11
- 2014年
- 为探索煤中含铁矿物在气化过程中的演变机理,以镇雄煤为研究对象,向其中添加Fe和FeS2,利用XRD,SEM-EDX研究镇雄煤原煤灰及加入含铁物相的灰在还原性气氛中从900℃到1 450℃范围内的变化.结果表明,在V(CO)∶V(N2)=4∶1的气氛中,当温度升至1 000℃,原煤灰渣样中有单质铁、陨硫铁产生,随着温度升高,它们的含量变化总体趋势先增大后减小.升温过程中,赤铁矿在渣样中的含量逐渐降低,但在1 450℃的高温下仍存在.此时,体系的有序性降低,渣中含铁成分主要是铁质玻璃体.类似原煤灰的高温行为,加入Fe的高温灰渣中也有铁单质析出;而加入FeS2的高温渣样呈聚集体结构,渣中未检测到铁单质,硫化物硫影响了铁单质的析出.
- 熊金钰李寒旭曹祥辛宇董众兵
- 关键词：还原性气氛XRD
- 硫元素对煤灰熔融性影响机理研究被引量：2
- 2016年
- 向林南仓煤和刘庄煤中分别添加含钙试剂(CaSO_4、CaO),使WCaO(%)分别为0.82,1.65,2.47,3.29,4.12,测定加钙煤灰熔融温度,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和X射线能谱仪(SEM-EDX)等测试手段研究渣样的晶体矿物组成、表观形貌和微区化学组成。结果表明,随着含钙试剂添加量的增大,煤灰熔融温度先降低后上升,添加CaSO_4后的灰熔融温度降低幅度更大;刘庄煤添加CaSO_4后,随着温度升高,渣样中以钙长石和莫来石为主,而添加CaO后,高温下渣样中仅存在莫来石;高温下硫在灰渣中以(Fe-O-S)melt共熔体或FeS晶体形式存在。
- 曾野熊金钰代廷魁陶然李寒旭
- 关键词：硫灰熔融温度矿物组成
- TG-FTIR在煤灰研究中的应用——真实煤灰和模拟灰受热气体释放规律比较被引量：3
- 2015年
- 我国的煤炭种类多,煤灰组成千变万化,从中找到明确的矿物转变规律并非易事。为探索用模拟灰替代真实煤灰开展高温转变规律研究的可行性,依据镇雄煤(ZX)煤灰化学成分,利用Fe S2矿物和Fe2O3、Si O2、Al2O3等分析纯化学试剂配制模拟灰,测试灰熔融温度,并借助热重红外联用(TG-FTIR)技术比较ZX真实煤灰和模拟灰在氮气气氛下升温过程中的质量变化及气态产物组成。结果表明,模拟灰的流动温度接近ZX煤灰的流动温度,最大相差49℃。当温度大于770℃时,含有Fe S2的模拟灰与真实煤灰的TG-DTG曲线变化趋势一致。FTIR谱图显示两者释放的气体种类相同,1080℃左右都产生SO2气体,此时的硫来源于黄铁矿的部分氧化产物Fe Sx。含有Fe S2的模拟灰在高温下的变化更接近真实煤灰。
- 熊金钰李寒旭董众兵
- 关键词：TG-FTIR
- 铁钙比对煤灰熔融特性的影响被引量：6
- 2015年
- 在灰中铁钙比(Fe2O3/Ca O)1.1的刘一煤中添加Ca CO3和还原铁粉,调节灰中铁钙比,考察铁钙比对煤灰熔融温度及渣样矿物组成的影响。结果表明,随铁钙比的增大,煤灰熔融温度逐渐降低,铁钙比5.5时,煤灰流动温度<1 300℃;增大铁钙比,莫来石的生成受到了抑制,钙长石在高温下依然存在,含铁矿物进入低温共融矿物群的数量增大,显著降低灰熔融温度;降低铁钙比,高温下生成大量的高熔点矿物钙黄长石,导致灰熔融温度较高。
- 赵瑞李寒旭钱宁波刘铭潘宗林
- 关键词：灰熔融温度
- 还原性气氛下熔渣中铁的富集及析出机理研究被引量：3
- 2015年
- 以Shell煤气化过程中产生的工业渣样(正常渣样和非正常渣样)和不同温度与还原性气氛下烧制的煤灰渣样(实验渣样)为研究对象,利用XRD,XRF,SEM-EDX研究了还原性气氛下熔渣中铁的富集及析出机理.结果表明:正常渣样组成稳定,主要为非晶态熔体;非正常渣样按矿物组成分为两类,一类以钙长石晶体为主,另一类以陨硫铁和铁单质为主.非正常渣中钙长石的生成与铁的富集和析出有内在联系;在相同还原性气氛下,随温度升高,钙长石晶体矿物相对含量增加,促进了含铁矿物的转化,导致Fe-S-O熔体的富集,进一步被还原成铁单质.在25%CO气氛1 200℃和50%CO气氛1 100℃的条件下熔体中均检测到了相对含量分别为0.44%和1.11%铁单质,验证了工业渣样的分析结果及析铁机理.
- 李寒旭李金知张冬梅熊金钰辛宇
- 关键词：SHELL粉煤气化还原性气氛
- Shell粉煤气化炉大渣块形成机理探讨被引量：1
- 2012年
- 为了弄清实际生产过程中Shell粉煤气化炉大块渣的形成机理,文章运用XRD、SEM-EDX技术,对比分析气化炉稳定运行期间排出的灰渣和堵渣停车期间采集的大块渣的矿物组成、表观形貌及微区化学组成。结果表明:在Shell气化炉内大块渣形成期间,煤中含铁和含钙矿物存在明显的富集和析晶现象,在高温还原气氛下含钙矿物与石英形成大量低温共熔物—钙长石,钙长石在熔融状态下易吸附小块渣样,从而使渣块增长变大;含铁矿物质在气化炉里逐渐演变成(Fe-S-O)共熔体,这种物质具有很强的吸附粘结性,从而使渣块迅速增长变大。
- 张冬梅李寒旭石旵东张琨杨和彦
- 关键词：SHELL煤气化粘附
- 硫对镇雄煤气化灰渣析铁过程的影响
- 2012年
- 为了弄清Shell粉煤气化炉中镇雄煤灰渣的析铁现象,文章运用XRD、SEM-EDX技术,对比分析了不同浓度CO/N2气氛中高温淬冷灰渣的矿物组成、表观形貌及微区化学组成。结果表明:高温高浓度CO气氛中,镇雄煤灰渣矿物转变过程中会出现析铁现象;镇雄煤灰渣矿物转变前期伴有明显的富硫现象,且硫元素含量的增加进一步促进了镇雄煤灰渣中铁元素的富集,产生的中间产物(Fe-S-O)melt在镇雄煤灰渣矿物转变后期加剧了Fe元素的富集,并最终演变成单质铁。
- 张冬梅李寒旭石旵东张琨杨和彦
- 关键词：SHELL煤气化
- 神经网络法预测煤灰中铁钙比与灰熔融温度的关系被引量：2
- 2015年
- 向铁钙比不同的ZX煤、SH煤、LY煤中添加Ca、Fe助剂,改变煤灰中Fe2O3/Ca O,测定煤灰在弱还原气氛下的灰熔融温度,采用BP神经网络模型预测灰熔融温度与灰成分及其组合参数之间的关系。结果表明,3种煤中加入Fe S2、Fe、Ca CO3后,灰熔融温度均降低。当添加同种含Fe助剂,在中铁高钙的煤中,铁钙比越小,煤灰流动温度越低;而在低铁低钙的煤中,铁钙比越大,煤灰流动温度越低。同一煤样,加入不同含Fe助剂,相同铁钙比时,加入单质Fe的煤灰熔融温度更低。铁钙比对煤灰熔融温度的影响还与灰成分等其它因素有关。使用质量百分数作为基准,输入层包含8个灰成分参数和3个组合参数(铁钙比、铁钙和及酸碱比)的BP神经网络模型对灰熔融温度的预测优于仅包含8个灰成分和酸碱比的9参数输入层预测模型,该模型对高铁低钙的煤样灰熔融温度的预测效果较好。
- 熊金钰李寒旭曹祥杨忠连
- 关键词：灰熔融温度神经网络
- 粒度对煤中晶体矿物组成影响研究被引量：1
- 2012年
- 选取A/B/C 3种典型煤样,利用X-射线衍射分析仪研究了煤样在不同粒径区间时其晶体矿物组成的变化情况。结果表明,石英在A煤中其衍射强度随粒径增大呈下降趋势,而在B、C煤中则呈先下降后上升的趋势;高岭石衍射峰强度在A、B煤中是先下降后上升,而在C煤中呈直线下降的变化趋势。石英和高岭石在粒径为74～100μm时,其衍射强度为较低或最低的状态,而黄铁矿、赤铁矿和方解石则在此粒径区间范围内,其衍射强度达到较大或最大峰值;白云母总体变化幅度不是很大。
- 杨和彦李寒旭
- 关键词：煤气化粒度X-射线衍射
