新疆大学陈丽娟副教授及其团队深入研究了不同密度准东高铁煤的熔融特性。研究发现，通过有机重液浮沉法分离出的煤样中，密度分布在1.4～1.5 g/cm3的组分占主导地位，且煤中主要以硫铁矿和少量菱铁矿形式存在的铁元素是影响煤灰熔点的关键因素之一。研究揭示了煤灰中不同密度组分的化学组成和矿物组成，为理解煤灰熔融行为提供了新的视角。
不同密度准东高铁煤熔融特性
陈丽娟1，王世海1，魏博1，刘啸天1，刘坤朋1，王建江1，李显2，程泽宁3
1. 新疆大学 化工学院
2. 华中科技大学 煤燃烧与低碳利用国家重点实验室
3. 新疆天池能源有限责任公司 准东能源研究院
本研究利用有机重液浮沉法分离了不同密度的准东高铁煤组分，系统地分析了各密度煤灰的熔融特性，并探讨了铁元素含量与煤灰熔融行为之间的关系，对气化炉顺利排渣和延长耐火材料使用寿命至关重要，为煤炭的清洁高效利用提供了新的理论支持。
研究背景
准东煤田作为我国重点开发的主要煤田之一，其煤灰分低、含硫量低、挥发分高的特性受到广泛关注。准东高铁煤在水煤浆制备时会形成特性差异较大的颗粒组，这些颗粒在气化过程中沉积在壁面上的不同区域，受自身特性和气化炉内不同区域气氛的影响，其熔融特性尚不明确。研究不同密度准东高铁煤的熔融特性，有助于理解煤灰不均匀熔融的规律，对煤炭清洁高效转化及气化炉稳定运行具有重要意义。
研究内容
本研究采用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分，测定了低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度。通过XRD和SEM-EDS分析了熔融灰的矿物组成、微观形貌和元素分布，探讨了不同密度组分对煤灰熔融特性的影响。
研究结论
1）准东高铁煤不同密度组分主要分布在1.4～1.5 g/cm³，铁元素含量的增加导致煤样组分密度增大，显著降低了煤灰的熔融温度。
2） 煤灰中钙铝黄长石含量的增加是导致灰熔融温度增加的原因，而高铁煤中Fe主要存在于外来矿物，含钠矿物与钙铝黄长石发生低温共熔，降低了熔融区域的熔点。
3）研究结果为预测气化炉内不同区域灰渣行为提供了理论依据，对提高煤气化效率和降低结渣风险具有实际应用价值。
图1 准东高铁原煤及不同密度样品低温灰化后XRD
图2 准东高铁原煤及不同密度样品灰熔点
图3 准东高铁原煤及不同密度样品的
1 200 ℃灰样XRD
引用格式：
陈丽娟,王世海,魏博,等.不同密度准东高铁煤熔融特性[J].洁净煤技术,2024,30(6):1-6.
CHEN Lijuan, WANG Shihai, WEI Bo, et al. Melting characteristics of Zhundong iron -rich coal with different densitiescomponents[J].Clean Coal Technology,2024,30(6):1-6.
通讯作者
魏博，博士，教授，博士生导师，自治区组织部“万人计划”教学名师，自治区天山英才-青年拔尖人才，从事煤高温转化的反应机制与污染防控研究。目前主持国家自然科学基金3项，主持省部级及横向课题10余项；发表学术论文30余篇，其中SCI/EI检索15篇；授权和公开专利20余项。
作者简介
陈丽娟，副教授，硕士生导师。研究方向为煤的高效清洁利用与过程装备设计及优化；主持和参与国家级和省部级项目累计10余项，发表学术论文10余篇。
