烧失量对循环流化床粉煤灰高强陶粒烧结的影响

作者：王继蕊; 王旭旭; 秦育红^*; 贺冲; 卫月星; 李晓姣; 曹昉

来源：中南大学学报(自然科学版), 2023, 54(12): 4662-4672.

• 循环流化床粉煤灰
• 陶粒
• 烧失量
• 抗压强度
• 原位观察
• 烧结机理

首先，对烧失量为3%和28%的2种循环流化床粉煤灰(CFB灰)进行混配，得到7种不同烧失量的粉煤灰，与水造粒成生料球，并于1 250℃下烧结制备陶粒；其次，采用压力测试机等设备测试陶粒的抗压强度等物理性能；最后，通过自行搭建的高温原位观察装置，采用SEM、XRD和TG-DSC等方法分析CFB灰烧结过程的固液转变温度、矿相变化及挥发分释放特性等，并总结烧失量对CFB灰陶粒烧结的影响。研究结果表明：当烧失量为5%～8%时，其在CFB灰烧结过程中所提供的热量和气体恰好能使高温陶粒气、液相达到平衡，陶粒表现为先收缩后膨胀；当烧失量为5%时，陶粒内部液相包裹气体，出现均匀微小的闭孔，表面形成光滑釉质层，结构致密，陶粒的抗压强度达到最大值11.6 MPa，属于高强陶粒。当烧失量低于5%时，液相生成较少，陶粒内部松散，外部粗糙，抗压强度低；当烧失量高于8%时，烧结过程中产生过量气体，液相包裹作用弱，导致陶粒内部孔隙过大，且莫来石含量减少，骨架支撑作用弱，陶粒强度降低。

• 单位
  环境科学与工程学院; 太原理工大学