煤質分析儀/灰熔點測定儀--淺談煤灰熔融性(煤灰熔點）
发布时间：2014-02-02 点击次数：1544次
1.煤灰熔融性(煤炭熱量計)煤灰的熔融性是指煤灰受熱時由固態向液態逐漸轉化的特性，
煤(煤炭熱量計)的灰熔融性是動力用煤高溫特性的重要測定項目之一。由于煤灰不是一個純淨物，它沒有嚴格意義的熔點，
衡量其熔融過程的溫度變化，通常用三個特征溫度：即變形溫度（DT），軟化溫度（ST）、流動溫度（FT）。
這三個溫度代表了煤灰在熔融過程中固相減少，液相漸多的三點，在工業上多用軟化溫度作爲熔融性指標，稱爲灰熔點。
因此煤灰熔融性和煤灰粘度是動力用煤的重重要指標，煤灰(煤炭熱量計)熔融性習慣上稱作煤灰熔點，但嚴格來講，這是不確切的。因爲煤灰是多種礦物質組成的混合物，這
種混合物並沒有一個固定的溶點，而僅有一個熔化溫度的範圍。開始熔化的溫度遠比其中
任一組分純淨礦物質熔點爲低。這些組分在一定溫度下還會形成一種共熔體，這種共熔體
在熔化狀態時，有熔解煤灰中其他高熔點物質的性能，從而改變了熔體的成及其熔化溫度
。煤灰(煤炭熱量計)的熔融性和煤灰的利用取決于煤灰的組成。煤灰成分十分複雜，主要有：
SiO2,A12O3,Fe2,CaO,MgO,SO3等，如下表所示：
我国煤灰成分的分析
灰分成分 含量（％）
SiO2 15-60
Al2O3 15-40
Fe2O3 1-35
CaO 1-20
MgO 1-5
K20+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
則爲SiO2,Al2O3爲主，兩者總和一般可達50─80％。在濱海沼澤中形成的煤層，如華北
晚石紀煤層黃鐵礦含量高，煤灰中Fe2O3及SO3含量亦較高；在內陸湖盆地中形成的某些
第三紀褐煤的煤灰中CaO含量較高。
大量試驗資料表明,SiO2含量在45─60％時，煤質灰熔點隨SiO2含量增加而降低；SiO2在
其含量〈45％或〉60％時，與灰熔點的關系不夠明顯。Al2O3在煤灰中始終起增高灰熔點
的作用。煤灰中Al2O3的含量超過期30％時，灰熔點1500灰成分中Fe2O3,CaO,MaO均爲較
易熔組分，這些組分含量越高，煤炭灰熔點就越低。灰熔點也可根據其組成用經驗公式進行計
算。也可用我公司生産的灰熔點測定儀來測定。
2.、煤灰的熔融性对于煤粉固态排渣炉的炉膛结渣有密切关系：
如灰熔融性温度低，在炉膛高温下熔融粘在炉膛受热面上，冷却后形成结渣。根据运行经验，煤灰软化温度小于1350℃就有可能造成炉膛结渣。故煤粉固态排渣炉要求灰熔融性温度高。
煤灰熔融过程中DT-ST之间的温度为软化区间温度，根据其范围把灰分为长渣和短渣，一般认为软化区温度大于200℃为长渣，小于100℃为短渣。通常短渣的煤易于结焦，燃用长渣的煤较为安全。
3.、影响煤灰熔融性的因素：
影响煤灰熔融性的因素主要是煤灰的化学组成和煤灰受热时所处的环境介质的性质：
A、煤灰的化学组成比较复杂，通常以各种氧化物的百分含量来表示。其组成百分含量可按下列顺序排列：SiO2，Al2O3，（Fe2O3+FeO），CaO，MgO，（Na2O+K2O）。这些氧化物在纯净状态时熔点大都较高（Na2O和K2O除外）。在高温下，由于各种氧化物相互作用，生成了有较低熔点的共熔体。熔化的共熔体还有溶解灰中其他高熔点矿物质的性能，从而改变共熔体的成分，使其熔化温度更低。上列氧化物分为三类，此三类氧化物对煤灰的熔融性的影响如下：
Al2O3 能提高灰熔点，煤灰中三氧化二铝含量自15%开始，煤灰熔融性温度随其含量增加而有规律的增加，煤灰中Al2O3含量大于40%时，ST一般都超过1500℃；大于30%时，ST也多在1300℃以上。当三氧化二铝含量高于25%时，DT与ST 的温差，随其含量增加而变小。
SiO2 对灰熔点的影响较复杂，主要看它是否与Al2O3结合成2SiO2.Al2O3，如煤灰中SiO2和Al2O3的含量比为1.18（即2SiO2.Al2O3）时，灰熔点一般较高。随着该比值增加，灰熔点逐渐降低，这是由于灰中存在游离氧化硅。游离氧化硅在高温下可能与碱性氧化物结合成低熔点的共晶体，因而使灰熔点下降。游离氧化硅过剩较多时，却可以使灰熔点升高。由于大多数煤灰的SiO2和Al2O3的含量比值在1 4之间，所以煤灰中碱性氧化物的存在会降低灰熔点。
碱性氧化物（Fe2O3+CaO+MgO+KNaO）一般此类氧化物能降低灰熔点。其中Fe2O3的影响较复杂，灰渣所处的介质性质不同而有不同影响，但总的趋势是降低灰熔融性温度。CaO和MgO有减低灰熔点的助熔作用，且有利于形成短渣，但其含量超过一定值时（大约25% 30%），却可以提高灰熔点。K2O和Na2O能促进熔点很低的共熔体的形成，因而使DT减低。
B、在锅炉炉膛中介质的性质可分为两种：弱还原性介质和氧化性介质。介质性质不同时，灰渣中的铁具有不同的价态。在弱还原气体介质中，铁呈氧化亚铁（熔点1420℃)；在氧化性介质中呈氧化铁（熔点1565℃）。氧化亚铁最容易与灰渣中的氧化硅形成低熔点的共熔体（FeSiO4），所以在弱还原性介质中，灰熔点最低，在氧化性介质中，灰熔点要高一些。
综上所述，对于大多数煤灰SiO2含量较高，多呈酸性。在酸性灰渣中，碱性氧化物的存在起了降低灰熔融温度的作用。
煤的灰熔點測定推薦使用我公司生産的煤炭灰熔點測定儀：
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HR—4灰熔点测定仪
HR-4A智能灰熔点测定仪
ZDHR-4000型微机灰熔融性测定仪
