據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2016年國(guó)內(nèi)碳酸鈣消費(fèi)量超過(guò)1500萬(wàn)噸（不包括脫硫與飼料級(jí)），長(zhǎng)石、石英、高嶺土、膨潤(rùn)土及其它粘土礦物超過(guò)3000萬(wàn)噸，炭黑、白炭黑超過(guò)800萬(wàn)噸，再加上其它各種有機(jī)與無(wú)機(jī)、天然與人造的功能化填料總需求超過(guò)6000萬(wàn)噸，隨著材料綠色化、復(fù)合化、功能化的發(fā)展趨勢(shì)，填料的用量將越來(lái)越大。根據(jù)初步調(diào)研分析和技術(shù)評(píng)估以及后續(xù)研發(fā)展望，未來(lái)5年內(nèi)粉煤灰可按10-20%的比例逐步替代各種常規(guī)天然或人造填料，總?cè)萘繉⑦_(dá)500-1000萬(wàn)噸。碳酸鈣作為常用化工填料，應(yīng)用面廣量大，價(jià)格低廉，細(xì)度以10微米以細(xì)為主，噸價(jià)格平均重鈣約1000元，輕鈣約1200元。同細(xì)度的粉煤灰超細(xì)微珠替代碳酸鈣，各種制品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均有提高，成本下降明顯，在深色制品領(lǐng)域替代碳酸鈣潛力巨大。

煤粉濃度和著火方式的關(guān)系

煤粉著火方式，這是一個(gè)長(zhǎng)期研究和討論的焦點(diǎn)問(wèn)題。目前，人們普遍接受的煤粉著火方式有三種理論。一是均相著火理論，認(rèn)為煤的著火首先是在氣相中發(fā)生的;二是非均相著火理論或稱(chēng)多相著火理論，認(rèn)為煤的著火是從煤的表面開(kāi)始的;三是聯(lián)合著火理論，認(rèn)為煤的著火是在氣相和固相中相繼發(fā)生的。煤粉設(shè)備有很多種，比如我們所熟知的煤粉機(jī)就是其中比較重要的一種。這三種著火理論都是在特定條件下歸納出來(lái)的，視具體條件給予理論解釋。這些具體條件包括煤粉氣流中顆粒與顆粒的濃度效應(yīng)，顆粒與氣相之間的相互作用，氣體動(dòng)力特性，傳熱體質(zhì)過(guò)程，煤粉的動(dòng)力特性等等。這里重點(diǎn)討論煤粉濃度和著火方式的關(guān)系。

用試驗(yàn)研究煤粉氣流著火方式時(shí)要解決兩個(gè)前提性的關(guān)鍵問(wèn)題：著火點(diǎn)的判斷和著火方式的判別。

著火方式的判別是極其困難的。在單顆粒狀態(tài)試驗(yàn)中，一般都通過(guò)特殊方法如激光全息陰影照相H3和高速攝影[25~273等進(jìn)行觀(guān)察。而煤粉氣流的著火方式是難以用直觀(guān)的方法進(jìn)行觀(guān)察的。Howard和Essenhigh r28]通過(guò)分析著火過(guò)程中煤焦揮發(fā)分和固定碳含量的變化，確定了多相著火的存在。煤粉燃燒有兩種極限情況，一種是顆粒析出的揮發(fā)分阻礙氧氣到達(dá)顆粒表面，燃燒只是氣相中揮發(fā)分的氧化反應(yīng)，從而煤焦中V/FC的比值直線(xiàn)下降，這種情況類(lèi)似于純熱解，圖中直線(xiàn)A和B分別對(duì)應(yīng)于揮發(fā)分為40%的煙煤Q因子(實(shí)際析出揮發(fā)分和工業(yè)分析揮發(fā)分量的比值)為1和2的情況。另一種情況是只有多相燃燒存在，揮發(fā)分和固定碳同時(shí)以多相反應(yīng)的方式消耗掉，VIFC保持不變(直線(xiàn)c)。實(shí)際燃燒過(guò)程按曲線(xiàn)D進(jìn)行，開(kāi)始煤粉失去水分和少量熱解，曲線(xiàn)下降，與直線(xiàn)A重疊，隨后固定碳和揮發(fā)分同時(shí)以多相燃燒的形式消耗，V/FC幾乎不變，與曲線(xiàn)C平行，且著火也在此發(fā)生。此后由于顆粒表面氧氣耗盡，熱解和均相燃燒又出現(xiàn)，曲線(xiàn)又和直線(xiàn)A平行。末了由于均相燃燒減慢，氧又可到達(dá)顆粒表面發(fā)生多相燃燒，直到燃荊

山東埃爾派粉體科技有限公司粉煤灰處理設(shè)備將分選后的粗灰超細(xì)磨，比表面積達(dá)到2000m2/kg以上并改性后，可替代輕鈣、重鈣、石英粉等無(wú)機(jī)非金屬礦物填料。比表面積達(dá)到3000m2/kg以上并改性后，可替代納米鈣、高嶺土、滑石粉等無(wú)機(jī)非金屬礦物填料。比表面積達(dá)到4000m2/kg以上并改性后，可替代炭黑、白炭黑。采用傳統(tǒng)手段無(wú)法把粉煤灰加工到如此細(xì)度，或者加工成本極高沒(méi)有經(jīng)濟(jì)性；而采用蒸汽流磨設(shè)備（簡(jiǎn)稱(chēng)蒸汽磨），用電廠(chǎng)余熱蒸汽作為動(dòng)力具有很好的經(jīng)濟(jì)性，從而使粉煤灰的高附加值利用成為可能。