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粉煤灰漂珠是指粉煤灰中密度小于水的空心玻璃微珠,是粉煤灰珠狀顆粒中的一種,因能漂浮在水上而得名。它的產生是當煤粉在熱電廠鍋爐內燃燒時,粘土質物質熔融成微液滴,在爐內湍流的熱空氣作用下高速自旋,形成渾圓硅鋁球體。燃燒和裂解反應產生的氮氣、氫氣和二氧化碳等氣體,在熔融的高溫硅鋁球體內迅速膨脹,在表面張力作用下,形成中空的玻璃泡,然后進入煙道迅速冷卻,硬化后,成為高真空的玻璃態(tài)空心微珠,即粉煤灰漂珠。粉煤灰漂珠來源于粉煤灰,具有粉煤灰的許多性質,但因其獨特的形成條件,具有比粉煤灰更優(yōu)越的性能,它是一種輕質非金屬多功能新型粉體材料,被譽為空間時代材料。本文所用漂珠樣品來源于河北邢臺旭歐漂珠廠。
漂珠是怎么形成的呢?聽我說漂珠的形成機理是燃煤電廠將煤炭磨成煤粉,送入爐膛讓其懸浮燃燒。煤的可燃成分(炭和有機物)大部分燃燒,而粘土質不可燃成分(硅、鋁、鐵、鎂等)在爐膛攝氏1300度的高溫下開始熔融,形成石英玻璃和莫來石多孔共生體,其孔內充滿氣體。當爐溫達到攝氏1400度時,熔融體顆粒表面張力會使表面能降到值,棱角擺脫表面能而收縮,熔融顆粒會飄浮滾動形成球體。這時,多孔體內的氣體如CO、CO2、N2、H2等被包裹在球內。當爐溫繼續(xù)升高時,玻璃球體內的氣體膨脹,使球體增大,外殼變薄,形成中空球體。當中空球體離開爐膛,急速冷卻后,就變成了堅硬外殼的玻璃微珠。這些玻璃微珠,因壁厚及輕重不同,可分為兩類。其中一類是薄壁中空球體(壁厚為直徑的十分之一),因可漂水上,就稱為“漂珠”。另一類是壁厚中空球體(壁厚為直徑的三分之一)和實心球體,因較重而沉于水底,故稱“沉珠”,含鐵量高的稱為“磁珠”。漂珠在粉煤灰中含量甚微,一般僅為0.2-0.5%,少數可達1%,沉珠量很大,約為粉煤灰的30-70%。漂珠的產量和質量,跟煤種、煤的細度、鍋爐負荷、燃燒狀況等因素有關。
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