Минералообразование в зольной фракции углей, реализующиеся в процессе их сжигания

В зависимости от температурных условий и состава сырьевых материалов процессы минералообразования в золах могут быть классифицированы следующим образом.

• • Фазообразование в ходе реакций в твердом состоянии без появления расплавов. Таким образом возникают пылевидные золы при сжигании низкокалорийных видов топлива, а также те фракции зол, которые обеднены плавнями (в частности, железом). К разряду твердофазовых образований в золах следует отнести известь, периклаз, кварц, гематит и алюминаты Са (Савинкина, Логвиненко, 1979; Шелудяков и др., 1985).
• • Фазообразование в присутствии некоторого количества расплава в ходе реакций взаимодействия жидкое — твердое. К этой категории продуктов относится большая часть топливных отходов, например остеклованные метаглинистые частицы и стекла (Савинкина, Логвиненко, 1979).
• • Фазообразование при полном расплавлении исходных компонентов. Как правило, последний вариант реализуется в восстановительной или слабовосстановительной обстановке. Что понижает в таком случае температуру плавления в системе? Традиционные плавни — это щелочи, вода, фосфор, железо. Специфика химического состава зол заключается в том, что уже на ранних стадиях сжигания топлива из них практически полностью улетучивается натрий и существенно понижается концентрация калия (Кизильштейн и др., 1995). Полная дегидратация золообразующих соединений и углей также реализуется при температуре много ниже 1000 °C. Суммарное содержание Р2О5 нс превышает десятых долей процента. Единственным компонентом, способным существенно понизить температуру плавления в Si-Al-Ca-системе, является железо.

Таким образом, особенности фазообразования в процессе промышленного сжигания твердого топлива определяют три главных фактора: состав минеральных примесей в углях; более высокая температура в системе по сравнению с ситуациями природного минсралообразования (Т = 1600… 1900 °С); кратковременность пирометаморфического воздействия (порядка нескольких секунд) (Природа…, 2001).