煤塵,煤礦場大規模篩選、洗煤後產生的廢棄殘渣,老闆巴不得有人來拉走,幾乎不要錢。
黃土,在西側城郊隨便挖就有,黏性好、取材方便,篩掉石子就能用。
生石灰,則需要從石灰石煅燒而來,也不算貴,隨便哪個建材鋪子都能買到,價格比煤炭本身便宜了不止一個量級。
這三種材料各有各的用處。
煤塵不用多說,用來提供熱量,佔整體的70%~80%左右。
而黃土是天然的粘結劑,和水之後變成粘稠的泥漿,把鬆散的煤灰和石灰緊緊攥在一起,壓制成型後才不會散架。佔整體的20%~30%左右。
而生石灰的作用最為關鍵。它不光是填充料,更是高效的固硫劑。
拌料時,生石灰直接摻入幹煤粉中,隨後加水攪拌。生石灰遇水迅速放熱、熟化,變成熟石灰並均勻分散在煤料裡,既幫助粘結,也為後續固硫打下基礎。
到了爐膛裡,一部分熟石灰會在高溫下失水分解,重新變回細小的生石灰微粒,並釋放出水蒸氣。
Ca(OH)2?CaO+H2O↑。
這時的生石灰能迅速捕捉煤燃燒產生的二氧化硫,生成亞硫酸鈣。
CaO+SO2?CaSO3。
然而,這步反應雖快,亞硫酸鈣卻不穩定。真正的固定發生在更深處:
在爐膛的高溫水汽中,熟石灰會與煤燃燒產生的二氧化硫、氧氣發生複雜的化學反應,最終將其轉化為穩定的硫酸鈣鎖在煤渣裡。
如2CaSO3+O2?2CaSO4。或Ca(OH)2跳過前述反應,直接一步到位(高溫情況下)。
整個過程可看作一步接一步的穩定化:先把氣態的硫拽進固體,再用熱與水把它鎖死。
正因為爐膛裡的水汽還能輔助反應進行,因此蜂窩煤陰乾時會特意保留一點微量水分,既能防開裂,也能讓固硫效果更好。
此外,石灰在空氣中也會緩慢吸收水分和二氧化碳而變成碳酸鈣,所以儲存時需注意防潮,最好現買現用,不宜久放。
至於,生石灰的比例則是0%~5%之間,高檔的無煙煤塵基本不用,高硫煤塵則要多加。
(溝槽的高中化學還在追我。)
當然這個只是主材料,實際根據種類和場景,還能塞鋸末、爐渣、煤焦油等輔料。
表面上只看原材料和比例,製作比較簡單。
然而真正的問題是,各個地區原材料的品質都不一樣。
同樣是煤灰,不同煤礦場出來的成分天差地別,而黃土的含砂量、石灰的純度,每換一個來源都可能有變化。
甚至同樣的來源,不同批次的材料,也可能有偏差。
不能混在一起用,配方比例也不能固定,需要反覆去試。
幸好,她能把材料獻祭給高文先生,由他代為了解大概的成分構成。
這樣需要去試的範圍就小了很多,不用去瞎碰運氣。
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