煤的灰熔融特性及其调控规律研究对于德士古气化炉的长周期稳定运行具有重要影响。采用X射线衍射分析(XRD)研究了羊场湾煤低温灰化样和高温灰化样中矿物的晶相特征,分析了高温灰化过程中矿物的演变过程,探讨了添加氧化物(Si O2,Al2O3,Fe2O3和Ca O)对羊场湾煤灰熔融特性的影响规律。结果表明,羊场湾煤中矿物质以石英和高岭石为主,在高温灰化过程中,这些矿物转变为钙长石和斜方钙沸石。钙长石不稳定在高温下极易形成其他低温共熔物,导致灰熔点降低。Fe2O3和Al2O3对羊场湾煤灰熔熔融温度的影响作用相反,随添加量的增加,前者使灰熔熔融温度不断降低,后者使灰熔熔融温度不断升高。Si O2,Ca O对羊场湾煤灰熔融温度的影响呈现出随添加量的增加先降低后增加的趋势。不同氧化物与煤灰中矿物在高温下的作用机理表现为添加Fe2O3,Si O2和Ca O时,分别生成了灰熔点较低或不稳定且极易生成低温共熔物的铁橄榄石、钙长石和钙铝黄长石,添加Al2O3时生成了灰熔点较高的莫来石。
