低硫煤联产Q相水泥熟料的矿物生成反应热力学分析

焦有宙, 施正伦, 骆仲泱, 王勤辉, 岑可法

(1.河南农业大学机电工程学院,郑州450002;2.浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,杭州310027)

开展电厂煤粉炉联产水泥熟料技术的研究是实现粉煤灰深度资源化及突破粉煤灰传统资源化利用僵局的较好途径[1-2].与贝利特水泥熟料和硫铝酸盐水泥熟料相比,煤粉炉联产Q相水泥熟料可能是目前技术条件下较为合理的选择方案.以往有关煤粉炉联产Q相水泥熟料矿物生成规律及影响因素的研究,大都从试验层面验证了煤粉炉联产Q相水泥熟料的可能性[3-4].但对于煤粉炉联产Q相水泥熟料矿物的形成机制,尚缺乏理论研究[5].为此,笔者以兖州煤联产Q相水泥熟料为分析对象,利用热力学分析方法,对其联产熟料化学组成可能优先发生的矿物生成反应和生成的矿物种类进行理论分析.

1 试验部分

1.1 试验原料、设备和方案

以兖州煤为试验煤种,分析纯CaO、M gO为添加剂.兖州煤的煤质特性和灰成分分析见表1和表2.在实验室两段多相反应试验台(图1)上进行兖州煤联产Q相水泥熟料的试验.

表1 兖州煤煤质分析Tab.1 Quality analysis of Yanzhou coal

表2 兖州煤灰成分分析Tab.2 Chem ica l composition o f Yanzhou coalash%

图1 两段多相反应试验台示意图Fig.1 Schematic diag ram of the tw o-stagemu lti-phase test setup

将在球磨机粉磨后的兖州煤煤粉通过孔径为58μm的方孔筛筛分,试验煤粉粒度控制在61μm以下;CaO和M gO分别通过孔径为48μm的方孔筛筛分,粒度控制在49μm以下.按照表3给出的配料方案配制混合煤粉,将配制好的混合煤粉再进行共同粉磨,使其混合均匀.试验台参数设置示……