李洋，李风海，马名杰

(1.河南理工大学 化学化工学院，河南 焦作 454000；2.菏泽学院 化学化工学院，山东 菏泽 274000)

煤炭在未来几十年内依然是我国一次能源的主体[1-2]。高熔点煤占我国储煤总量的57%左右，高熔点煤灰通常含有较高的SiO2和Al2O3，当SiO2+Al2O3>80%时称为高硅铝煤[3]。在现有煤气化技术中(固定床、流化床、气流床、熔融床)，气流床气化具有生产强度高、煤种适应性强、碳转化率高等突出特点[4]，在气化领域被广泛应用。气流床气化一般要求煤灰的流动温度(FT)低于 1 400 ℃[5-6]，但多数高硅铝煤的熔融温度都远高于这一温度。在高操作温度的情况下，能够满足气流床液态排渣条件，但会造成额外的能耗和氧耗，保温材料使用寿命也会下降[7-8]。因此，探索高硅铝煤灰熔融特性的调控方法及规律，对高硅铝煤的综合利用意义重大。

1 助熔剂

1.1 助熔剂对高硅铝煤灰熔融特性的影响规律

煤灰成分分为酸性氧化物(TiO2、SiO2、Al2O3、P2O5)和碱性氧化物(CaO、MgO、Fe2O3、K2O、Na2O)。酸性氧化物的离子势较高，易与氧结合形成多聚物，使体系灰熔融温度升高；而离子势低的碱性物质是氧的给予体，能降低多聚物的聚合度，使熔融温度降低[9]。

钙基、镁基、铁基是常见的助熔剂。王大川等对弘帆煤灰调控中发现，单独添加4%石灰石，5% MgO或者7% Fe2O3都能使高硅铝煤满足排渣要求[10]。MgO助熔剂对淮南煤的调控效果较好[11]，当添加量在0～5%时，流动温度明显下降，并在5%时降至1 350 ℃。张景等分析了晋城三个不同的煤矿[12]，当CaO含量在0～15%之间时，凤凰山和成庄煤的流动温度持续下降，当CaO含量在0～25%时，长平煤灰流动温度先快速下降再趋于平稳，最后小幅度上升。陶……