煤炭检验-煤灰熔融性的测定

情境二：煤炭检验任务八：煤灰熔融性的测定知识点：煤灰熔融性的测定方法煤灰熔融性的测定方法引言煤中矿物质经燃烧后生成各种金属和非金属氧化物与盐类，即为煤灰。煤灰的主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁和氧化钾等。在动力燃烧中，根据煤灰成分可以初步判断煤灰熔点的高低，而煤灰熔点的高低又直接决定着气化炉的排渣方式，所以煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的重要指标。工业生产的煤灰粉煤灰：指同烟道气和煤气一起带出的粒度小于90μm的灰尘。灰渣：指呈熔融状态或以较大颗粒的不融状态从炉底排出的底灰。无论是工业煤灰还是实验室的煤灰，其化学组成是一致的，由多种成分组成。因此，煤灰没有固定的熔点，而只有一个融化温度的范围，煤灰熔融性就是描述这个温度范围的。工业生产的煤灰：是指作为锅炉燃烧和气化原料时得到的大量灰渣。一、煤灰熔融性1.定义煤灰熔融性是指在规定条件下，随加热温度而变化的煤灰变形、软化、半球和流动的特征物理状态。（1）变形温度（DT）灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。（2）软化温度（ST）锥体弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球时的温度。（3）半球温度（HT）灰锥形变至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度。（4）流动温度（FT）灰锥熔化成液体或展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。注：对某些煤灰可能得不到特征温度点，而发生下列情况：收缩：灰锥由于挥发而明显缩小，但却保持原来的形状。烧结：灰锥明显缩小至似乎熔化，但实际却变成烧结块，保持一定的轮廓。膨胀和鼓泡：锥体明显胀大和鼓气泡。2.测定方法煤灰熔融性测定方法熔融曲线法熔点法角锥法（仲裁法）柱体法（显微镜法）二、测定方法1.方法提要

将煤灰制成一定尺寸的三角锥体，在一定的气体介质中，以一定的升温速度加热，观察灰锥在受热过程中的形态变化，测定观测并记录它的四个特征熔融温度——变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。2.实验条件（1）试样形状和尺寸：

试样为三角锥体，高20mm，底为边长7mm的正三角形，灰锥的一侧面与托板表面相垂直。试验气氛弱还原性气氛（CO、H2、CH4）强还原性气氛（CO、H2、CH4）氧化性气氛（O2）（2）试验气氛选择弱还原性气氛的原因:①模拟工业条件的气氛；②在弱还原性气氛下，煤灰熔融温度降低，有利于实际操作。煤灰中的FeFeO(弱还原性气氛)助熔效果Fe(强还原性气氛)Fe2O3(氧化性气氛)（3）试验气氛控制（弱还原性气氛）a.封碳法：炉内封入石墨或用无烟煤上盖一层石墨，这些物质在高温炉中燃烧时，产生还原性气体，通过调节加煤量来控制弱还原性气氛。b.炉内通入50±10%的氢气和50±10%的二氧化碳混合气体。3.实验仪器1—热电偶；2—硅碳管；3—灰锥；4—刚玉舟；5—炉壳；6—刚玉外套管；7—刚玉内套管；8—泡沫氧化铝保温砖；9—电板片；10—观察孔灰熔融性测定仪灰锥模型刚玉舟4.结果处理每一灰样分别于不同炉次中各测一次。将两次测定结果取算术平均值后，按四舍五入的进位原则，化整到10℃报出。灰熔融性测定仪5.影响灰熔融性的因素（1）灰的成分一般灰中高熔点成分（SiO2、Al2O3等）越多时，灰的熔点也越高；相反，含熔点低的成分（FeO、Na2O、K2O）越多时，灰的熔点也越低。（2）煤灰所处环境介质的性质灰所处环境介质的性质发生改变时，会使灰的熔点发生变化。例如，介质中存在CO、H2等还原性气体时，会使灰中的高价氧化铁（熔点1500℃左右）还原成低熔点的氧化亚铁，后者又与氧化硅结合成共晶体并进一步形成共晶体混合物（熔点1000℃左右），使灰熔点大大降低。（3）加热速度煤灰熔融过程是一个灰样从局部熔化到全部熔化的过程，而且炉热传到灰样以及使灰样到达温度均匀都需要一定的时间。测定时，升温速度不可太快，否则煤灰来不及熔融而使测定结果偏高。情境二：煤炭检验任务八：煤灰熔融性的测定知识点：煤灰熔融性相关术语和定义煤灰熔融性相关术语和定义一、相关术语和定义1.煤灰熔融性指在规定条件下随加热温度而变化的煤灰变形、软化、半球和流动的特征物理状态。2.变形温度（DT）煤灰锥体尖端(或棱)开始弯曲或变圆时的温度。3.软化温度（ST）煤灰锥体弯曲至锥尖触及托板或变成球形时的温度。4.半球温度（HT）煤灰锥形变到近似半球形，即灰样高度约等于底长一半时的温度。5.流动温度（FT）灰熔融性测定中煤灰锥体熔化展开成高度小于1.5mm薄层时的温度。注：对某些煤灰可能得不到特征温度点，而发生下列情况：烧结：灰锥明显缩小至似乎熔化，但实际却变成烧结块，保持一定的轮廓。收缩：灰锥由于挥发而明显缩小，但却保持原来的形状。膨胀和鼓泡：锥体明显胀大和鼓气泡。

6.灰黏度煤灰在熔融状态下流动阻力的量度。7.灰碱度煤灰中碱性组分(铁、钙、镁、锰等的氧化物)与酸性组分(硅、铝、钛的氧化物)之比。8.灰酸度煤灰