魏雅娟　李寒旭

（安徽理工大学化学工程学院，安徽 淮南 232001）

摘 要：利用X-射线衍射仪（XRD）和扫描电镜（SEM）观察等现 代测试方法，分析添加MgO助熔剂的煤灰中矿物在高温熔融过程中的行为以及微观形貌，并 讨论了MgO的助熔机理。结果表明：高温弱还原性气氛下，原煤灰中的主要矿物为莫来石， 它的存在使煤灰熔点较高。添加MgO助熔剂后，煤灰中存在的晶体矿物为堇青石、镁橄榄石 及假蓝宝石，它们之间发生了低温共熔，1 300 ℃时，大部分矿物已经熔融， 有较多的玻璃相产生，出现的玻璃相不断将周围物料浸润和熔融，导致煤灰熔点降低。

关键词：MgO;助熔剂;XRD;SEM

Melting Behavior of Flux MgO in High Temperature and

Less Reductive Atmosphere

WEI Ya-juan,LI Han-Xu

(School of Chemical Engineering, Anhui University of Science an d Technology, Huainan Anhui 232001,China)

Abstract: X-ray diffraction coupled with scanning electron micro scopy was employed to study behavior and micro-appearance of minerals in coal a sh samples with flux MgO in high temperature melting. Mechanism of MgO improving

melting was discussed. The results show that the main minerals in row coal ash

are mullite, which makes coal ash fusion temperature higher. With addition of Mg O, low-temperature

eutectic melting of cordierite, forsterite and alumina-spi nel in coal ash occurred, which lower the ash fusion temperature.

Key words: MgO; flux; XRD;SEM

煤灰熔融特性是煤燃烧和气化的重要指标之一。目前新型的气流床气化炉，如Shell、GSP、 Texaco等，都要求液态方式排渣，原料煤的灰熔点要小于气化炉操作温度。这就使原料煤的 选择范围受到限制，高灰熔点煤难以直接应用于液态排渣气化炉。因此，选用合适的助熔剂 来改变高灰熔点煤灰的熔融特性，使其适用于液态排渣气化炉，是一项具有实践意义的研究 课题。

国内外专家学者对助熔剂改善煤灰的熔融特性做了大量的研究，选用的助熔剂主要有化学纯 的CaO、Fe2O3，以及工业用石灰石、硫酸渣、钾长石等含有助熔成分的物质，并借助FT IR、XRD分析高温弱还原性气氛下矿物质的转变，利用CaO-Al2O3-SiO2，Fe2O3-

Al2O3-SiO2三元相图对它们的作用机理做出解释［1-5］。在陶瓷、炼钢、材 料合成等领域，除了使用以上几种物质为助熔剂，还有采用含有MgO，Na2O等碱土金属氧 化物以及一些氟化物的矿石作为助熔剂［6-8］，助熔效果也很明显。……