加氣塊設(shè)備在生產(chǎn)中需要用到的原料有煤矸石，煤矸石的活性。來源于對其進行煅燒，在常溫下未燃燒的煤矸石活性是zui低的。
煤矸石的主要成分——粘土礦物，通常以高嶺石和水云母為主。這兩種礦物都是層狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽礦物。高嶺石具有單層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。水云母具有復(fù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。因此，常溫下未經(jīng)燃燒的煤矸石活性極低。
高嶺石和水云母都含結(jié)構(gòu)水OH，水云母還含有少量層間水，在加熱后可以發(fā)生脫水效應(yīng)。層間水逸出后會使原晶格發(fā)生變化。結(jié)構(gòu)水在晶格中占有一定的結(jié)點位置，失去結(jié)構(gòu)水不僅將引起晶格結(jié)構(gòu)的變化，甚至可使晶格破壞，因此，在一定溫度下，高嶺石和水云母可以因失水而改變原有的穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)，使原來層狀結(jié)構(gòu)失去價鍵平衡，晶格由有序變?yōu)闊o序排列，SiO2和Al2O3呈無定形態(tài)，從而具備化學(xué)活性。
根據(jù)我國雙鴨山煤礦等地區(qū)的測試研究，長年堆積在一起的煤矸石，由于自燃，一般燒失量可降至5%以下，矸石自燃溫度，根據(jù)對應(yīng)實驗推測大致在1000~1200℃左右。除矸石堆面層欠燒外其他均已燒透，矸石堆中部有局部燒結(jié)現(xiàn)象，估計溫度在1300℃左右。四川、黑龍江等地對矸石堆自燃情況的調(diào)查研究也證明，矸石堆的自燃溫度，除表層10cm較低外，內(nèi)層通常要在600~800℃左右，自燃后的矸石的燒失量由原來的38%左右降為10%左右，甚至降至0.64%到1.14%，燃燒*而均勻。
試驗表明，粘土礦物被加熱后，失水分解，一部分物質(zhì)形成無定形的SiO2和Al2O3，成為具有活性的產(chǎn)物。但當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，其中某些非晶質(zhì)又會重新結(jié)晶形成新的結(jié)晶相。從而使活性降低。一般認(rèn)為使粘土礦物分解出較多的無定形物質(zhì)而新生結(jié)晶相又zui少的溫度是zui適宜的燃燒溫度。對粘土礦物來說，水云母以850℃為宜、高嶺石以700~900℃為宜，綠泥石以800~900℃為宜，所以粘土礦物的適宜溫度應(yīng)為800~900℃。而炭質(zhì)頁巖應(yīng)為1100℃，砂質(zhì)頁巖應(yīng)為1200℃左右。自燃煤矸石正是在基本上適宜的溫度范圍內(nèi)經(jīng)自燃而獲得了活性。
煤矸石作為沸騰爐的燃煤，在爐內(nèi)呈懸浮態(tài)充分燃燒后以爐渣的形式排出爐外，成為沸騰爐渣。由于燃燒充分，一般其含炭量很低，顏色灰白，用化學(xué)法測定30天石灰吸收值在130mg/g左右，屬中等活性的火山灰質(zhì)材料，可作硅酸鹽水泥的活性混合材。
綜上所述，煤矸石活性的影響因素主要是煤矸石的質(zhì)量和品種；煅燒溫度和煅燒的殘余含炭量，其中煅燒溫度是zui主要的。
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