煤的灰熔融性测定40页PPT

1.煤灰熔融性（煤的灰熔点）--煤灰的熔融性是指煤灰受热时由固态向液态逐渐转化的特性，煤的灰熔融性是动力用煤高温特性的重要测定项目之一。

由于煤灰不是一个纯净物，它没有严格意义的熔点，衡量其熔融过程的温度变化，通常用三个特征温度：即变形温度（DT，软化温度（ST、流动温度（FT）。

这三个温度代表了煤灰在熔融过程中固相减少，液相渐多的三点，在工业上多用软化温度作为熔融性指标，称为灰熔点。

因此煤灰熔融性和煤灰粘度是动力用煤的重重要指标，煤灰熔融性习惯上称作煤灰熔点，但严格来讲，这是不确切的。

因为煤灰是多种矿物质组成的混合物，这种混合物并没有一个固定的溶点，而仅有一个熔化温度的范围。

开始熔化的温度远比其中任一组分纯净矿物质熔点为低。

这些组分在一定温度下还会形成一种共熔体，这种共熔体在熔化状态时，有熔解煤灰中其他高熔点物质的性能，从而改变了熔体的成及其熔化温度。

煤灰的熔融性和煤灰的利用取决于煤灰的组成。

煤灰成分十分复杂，主要有：JSiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO等，如下表所示：我国煤灰成分的分析灰分成分含量（％）SiO2 15-60A12O3 15-40Fe2O3 1-35CaO 1-20MgO 1-5K20+Na20 1-5煤灰成分及其含量与层聚积环境有关。

我国很多煤层的矿物质以粘土为主，煤灰成分则为SiO2,AI2O3为主，两者总和一般可达50—80%。

在滨海沼泽中形成的煤层，如华北晚石纪煤层黄铁矿含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦较高；在内陆湖盆地中形成的某些第三纪褐煤的煤灰中CaO含量较高。

大量试验资料表明,SiO2含量在45—60%时，煤质灰熔点随SiO2含量增加而降低；SiO2在其含量〈45%或〉60%时，与灰熔点的关系不够明显。

Al2O3在煤灰中始终起增高灰熔点的作用。

煤灰中Al2O3的含量超过期30%时，灰熔点1500灰成分中Fe2O3,CaO,Ma均为较易熔组分，这些组分含量越高，煤炭灰熔点就越低。

煤灰熔融性的测定煤灰熔融性的测定方法（1）为国家标准推荐方法，方法（2）为质检中心推荐采用的分析方法。

1 高温法1.1 方法提要将煤灰制成一定尺寸的三角锥，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，观测并记录它的四个特征熔融温度：变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。

1.1.1变形温度（DT）灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度。

1.1.2软化温度（ST）灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度1.1.3半球温度（HT）灰锥形变至近似半球形，即高约等于低长的一半时的温度1.1.4流动温度（FT）灰锥融化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。

1.1.5灰锥熔融特征示意图如下图1.5所示。

图1.51.2 试剂和材料1.2.1 氧化镁(HG/T2573)：工业品，研细至粒度小于0.1mm。

1.2.2 糊精：化学纯，配成100g/L溶液。

1.2.3 碳物质：灰分低于15%，粒度小于1mm的无烟煤、石墨或其他碳物质。

1.2.4 参比灰：含三氧化二铁20%～30%的煤灰，预先在强还原性(100%的氢气或一氧化碳或它们与惰性气体的混合物构成的气氛)，弱还原性和氧化性气氛中分别测出其熔融特征温度（在强还原性和氧化性气氛中的软化温度、半球温度和流动温度约比还原性气氛者高100℃～300℃），在常规的测定中以它作为参比物来检定试验气氛性质。

1.2.5 二氧化碳1.2.6 氢气(GB/T3634)或一氧化碳。

1.2.7 刚玉舟(图1.6)：耐温1500℃以上，能盛足够量的碳物质。

图1.6 灰锥模子1.2.8 灰锥托板：在1500℃下不变形，不与灰锥作用，不吸收灰样。

灰锥托板按下列方法制做：取适量氧化镁(2.1)，用糊精溶液(2.2)润湿成可塑状。

将灰锥托板模的垫片放入模座，用小刀将镁砂铲入模中，用小锤轻轻锤打成型。

用顶板将成型托板轻轻顶出，先在空气中干燥，然后在高温炉中逐渐加热到1500℃。

实验四煤灰熔融性的测定一、实验目的煤燃烧后产生的灰分,在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。

对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。

为了减少结渣的危险，煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。

对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣，起到保护炉排的作用。

对于液态排渣煤粉炉，较低的灰熔温度有利于排渣。

通过观察煤灰熔融过程，掌握煤灰熔融的四个特征温度：变形温度（DT）、软化温度（ST）、半球温度（HT）、流动温度（FT）的测定方法。

二、实验原理将灰样制成高20mm、底边长7mm的三角形灰锥，防于充满氧化性气氛或弱还原性气氛的电炉中加热。

随着温度上升，灰锥经历了四个阶段对应四个特征温度：⑴变形温度（DT）：灰锥尖端或棱开始变圆或弯曲时的温度⑵软化温度（ST）：灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度⑶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⑷流动温度（FT）：灰锥熔化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。

煤灰熔融特性主要取决于它们的化学成分、组成的共晶体，同时气体介质的氧化性、还原性对煤灰熔融特性也有影响。

锅炉炉膛中多呈弱还原性气氛，而实验室在氧化性气氛中测定的煤灰熔融性特征温度略高于在弱还原性气氛中的测定值。

三、实验设备和材料1.高温炉（满足下列条件的高温炉均可使用）⑴能加热到1500℃⑵有足够的恒温带（各部分温差小于5℃）⑶能按规定的程序加热⑷炉内气氛可控制为弱还原性和氧化性⑸能在实验过程中观察试样形态变化。

2.烟气分析器一台（通常用奥氏烟气分析器，和一氧化碳检测管）；‘3.碳物质：灰份≤15%，粒度≤1mm的无烟煤、石墨或其它碳物质。

4.糊精：化学纯，配成100g/L溶液；5.刚玉舟：放置灰锥托板，耐温1500℃以上6.其它：灰锥模具、瓷砖；手电筒、兰色目镜、标准筛、秒表、研钵、灰锥托板四、实验方法1.灰样制备取粒度小于0.2mm的空气干燥基煤样，按GB212-91规定将其完全灰化，然后用研钵研细至0.1mm以下。

煤灰熔融性的测定（1）实验目的1. 掌握煤灰熔融性的测定原理及操作方法；2. 掌握煤灰熔融的特征温度判断方法。

（2）实验意义煤灰熔融性习惯上称为煤灰熔点。

煤灰熔融性是动力用煤的重要指标之一。

煤燃烧后产生的灰分，在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。

对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。

为了减少结渣的危险，煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。

对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣，起保护炉排的作用。

对于液态排渣煤粉炉，较低的灰熔温度有利于排渣。

（3）实验原理本实验采用角锥法测定煤灰熔融性。

将煤灰制成一定形状和尺寸的三角锥体，放在其他介质中，以一定的升温速度加热，观察并记录其四个特征温度。

图1 灰锥熔融特征示意图1．变形温度（DT )灰锥尖端开始变圆或弯曲时的温度。

2．软化温度（ST )灰锥弯曲至锥尖触及托板或灰锥变成球形时温度。

3．半球温度（HT )灰锥形变近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度。

4．流动温度（FT )灰锥完全熔化或展开成高度1.5 mm以下的薄层时的温度。

煤灰的熔融性主要取决于它们的化学组成。

由于煤灰中总含有一定量的铁，铁在不同的气体介质中将以不同的形态存在，在氧化性气体介质中以三价铁（Fe2O3）形态存在；在弱还原性气体介质中，它将转变成二价铁（FeO）；而在强还原性气体介质中，它将转变成为金属铁（Fe）。

三者的熔点以FeO为最低（1420 °C），Fe2O3为最高（1560 °C），Fe居中（1535 °C）。

此外，FeO能与煤灰中的SiO2生成熔点更低的硅酸盐，所以煤灰在弱还原性气体介质中熔点最低。

在工业锅炉和气化炉中，成渣部位的气体介质大都呈弱还原性，因此煤灰熔融性的例常测定就在模拟工业条件的弱还原性气氛中进行。

根据要求也可在强还原性气氛和氧化性气氛中进行。

本实验出于操作上的考虑，在氧化性气氛下进行灰熔融性测定。

（4）实验仪器和试剂1. 微机灰熔点测定仪：该仪器由灰熔点测定仪和计算机两部分组成。

10_______GBT219煤灰熔融性的测定方法GBT219煤灰熔融性的测定方法是通过实验分析来确定煤灰在高温下的熔融性能。

这些测定方法旨在评估燃烧过程中煤的燃烧特性，并提供有关煤灰处理和利用的重要参数。

煤灰熔融性的测定方法有多种，下面将详细介绍其中的两种方法。

一、煤灰球炉法该方法是通过在高温下将煤灰样品与添加剂混合，并将混合物加热到一定温度，以观察和记录煤灰的熔融特性。

以下是该方法的详细步骤：1.准备煤灰样品和添加剂。

煤灰样品通常是通过煤的燃烧或热解过程中形成的灰渣，添加剂可以是一种或多种物质，旨在改变煤灰的熔融性能。

2.将煤灰样品和添加剂按照一定比例混合均匀。

3.将混合物装入球炉中，并设置一定的温度和持续时间。

4.观察混合物在球炉中的熔融特性，包括熔化点、熔融度和形成的熔渣。

5.记录温度和时间，以便后续分析和比较。

这种方法的优点是简单易行，能够在实验室条件下测定煤灰熔融性能。

然而，由于实验条件与实际燃烧过程存在一定差异，测定结果只能作为评估煤灰熔融性的指标之一二、X射线衍射法该方法是通过X射线衍射技术来分析煤灰样品的矿物组分和结晶结构，以得出煤灰熔融性的信息。

以下是该方法的详细步骤：1.准备煤灰样品，并将其制成适合进行X射线衍射分析的片状样品。

2.在X射线衍射仪上安装煤灰样品，并设置一定的扫描范围和参数。

3.进行X射线衍射扫描，得到煤灰样品的衍射图谱。

4.根据衍射图谱进行数据分析，包括矿物相的鉴定、定量分析和结晶结构的分析。

5.根据分析结果评估煤灰的熔融性能，如矿物相的熔融温度、熔融度和结晶结构的稳定性。

这种方法的优点是能够提供更详细和准确的煤灰熔融性信息，并且可以通过衍射图谱对煤灰样品进行定性和定量的分析。

然而，该方法需要特殊的仪器和分析技术，成本较高且操作较为复杂。

总结起来，GBT219煤灰熔融性的测定方法主要包括煤灰球炉法和X 射线衍射法。

煤灰球炉法适用于实验室条件下的煤灰熔融性评估，而X射线衍射法则适用于更为详细和准确的煤灰熔融性分析。

煤的灰熔融特性测定一、实验目的与要求煤燃烧后产生的成分，在高温下的熔融特性是锅炉用煤的重要特性之一。

对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉，它是判断炉膛结渣可能性的主要依据之一，为了减少结渣的可能，煤粉炉要求燃用灰熔点较高的煤。

对于层燃炉，灰熔点较低的美可形成适当的炉渣，起到保护炉排的作用。

对于液态排渣粉炉，燃用灰熔点较低的煤种有利于排渣。

通过该实验，感性认识灰熔融过程和灰熔融特性的三个特征温度（DT、ST 和FT）二、实验仪器5E-AFII智能灰熔点测试仪、玻璃板、小尖刀三、实验原理测定煤的灰熔融特性，采用角锥法，即将煤灰制成一定尺寸（高20mm、底为边长7mm的正三角形，椎体的一侧面垂直于底面）的三角锥，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状变化，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）。

这四个温度的定义如下：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）：灰锥变形或锥尖触及托板或灰锥变成球形时的温度；3.半球温度（HT）：灰锥变形至近似半球形，即高约等于底长的一半时的温度；4.流动温度（FT）：灰锥熔化展开成高度在1.5mm以下的薄层时的温度。

四、实验步骤1.取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样，按GB/T212-91规定将其完全灰化，然后用玛瑙研钵研细至0.1mrn以下。

2.取1~2g煤灰放在瓷板或玻璃板上，用数滴糊精溶液湿润并调成可塑状，然后用小尖刀铲入灰锥模中挤压成型。

用小尖刀将模内灰锥小心推至瓷板或玻璃板上，于空气中或于60摄氏度下干燥备用。

3.用糊精溶液将少量氧化镁或灰锥固定在灰锥托板的三角坑内，并使灰锥垂直于底面的那个侧面与托板表面垂直。

4.按顺序打开打印机、计算机、测试仪主机（包括调压器）的电源开关。

5.运行测试程序，点击“开始测试”，待高温炉完全退出后，将带灰锥的托板置于样品支架上，然后输入样品相关数据，再点击“确定”。