加急见刊

Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元体系煤灰结构及流动性关系的实验和理论研究

代鑫; 白进; 李东涛; 袁苹; 颜婷珪; 孔令学; 李文 首钢技术研究院; 北京100043; 绿色可循环钢铁流程北京市重点实验室; 北京100043; 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室; 山西太原030001; 清华大学山西清洁能源研究院; 山西太原030032; 贵州大学化学与化工学院; 贵州贵阳550025

摘要：将分子动力学、热力学计算与实验结合研究了Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元体系灰渣黏度变化机理。在Al2O3-SiO2-CaO-FeO四元体系中,钙铁质量比(简称钙铁比,下同)增加,黏度下降,黏温曲线类型由结晶渣转变为玻璃渣,钙铁比为2时为黏温特性转变的拐点。钙铁比小于2时,体系中的矿物质主要是结晶矿物质,体系中降温过程中生成晶体矿物较多,当钙铁比大于2时,体系以无定形矿物质为主;从微观角度分析,钙铁比增加导致体系中Al由六配位([AlO6]9-)转变为四配位([AlO4]5-),钙铁两种原子对体系中六配位铝的影响存在竞争作用。体系中的桥氧含量降低,体系的聚合程度降低,稳定性降低。通过四元体系的氧键为桥梁,建立了碱性组分含量与黏度的函数关系。

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