煤炭檢驗(yàn)-煤灰熔融性的測(cè)定

情境二：煤炭檢驗(yàn)任務(wù)八：煤灰熔融性的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)：煤灰熔融性的測(cè)定方法煤灰熔融性的測(cè)定方法引言煤中礦物質(zhì)經(jīng)燃燒后生成各種金屬和非金屬氧化物與鹽類，即為煤灰。煤灰的主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂和氧化鉀等。在動(dòng)力燃燒中，根據(jù)煤灰成分可以初步判斷煤灰熔點(diǎn)的高低，而煤灰熔點(diǎn)的高低又直接決定著氣化爐的排渣方式，所以煤灰熔融性是動(dòng)力用煤和氣化用煤的重要指標(biāo)。工業(yè)生產(chǎn)的煤灰粉煤灰：指同煙道氣和煤氣一起帶出的粒度小于90μm的灰塵?；以褐赋嗜廴跔顟B(tài)或以較大顆粒的不融狀態(tài)從爐底排出的底灰。無(wú)論是工業(yè)煤灰還是實(shí)驗(yàn)室的煤灰，其化學(xué)組成是一致的，由多種成分組成。因此，煤灰沒(méi)有固定的熔點(diǎn)，而只有一個(gè)融化溫度的范圍，煤灰熔融性就是描述這個(gè)溫度范圍的。工業(yè)生產(chǎn)的煤灰：是指作為鍋爐燃燒和氣化原料時(shí)得到的大量灰渣。一、煤灰熔融性1.定義煤灰熔融性是指在規(guī)定條件下，隨加熱溫度而變化的煤灰變形、軟化、半球和流動(dòng)的特征物理狀態(tài)。（1）變形溫度（DT）灰錐尖端或棱開(kāi)始變圓或彎曲時(shí)的溫度。（2）軟化溫度（ST）錐體彎曲至錐尖觸及托板或灰錐變成球時(shí)的溫度。（3）半球溫度（HT）灰錐形變至近似半球形，即高約等于底長(zhǎng)的一半時(shí)的溫度。（4）流動(dòng)溫度（FT）灰錐熔化成液體或展開(kāi)成高度在1.5mm以下的薄層時(shí)的溫度。注：對(duì)某些煤灰可能得不到特征溫度點(diǎn)，而發(fā)生下列情況：收縮：灰錐由于揮發(fā)而明顯縮小，但卻保持原來(lái)的形狀。燒結(jié)：灰錐明顯縮小至似乎熔化，但實(shí)際卻變成燒結(jié)塊，保持一定的輪廓。膨脹和鼓泡：錐體明顯脹大和鼓氣泡。2.測(cè)定方法煤灰熔融性測(cè)定方法熔融曲線法熔點(diǎn)法角錐法（仲裁法）柱體法（顯微鏡法）二、測(cè)定方法1.方法提要

將煤灰制成一定尺寸的三角錐體，在一定的氣體介質(zhì)中，以一定的升溫速度加熱，觀察灰錐在受熱過(guò)程中的形態(tài)變化，測(cè)定觀測(cè)并記錄它的四個(gè)特征熔融溫度——變形溫度(DT)、軟化溫度(ST)、半球溫度(HT)和流動(dòng)溫度(FT)。2.實(shí)驗(yàn)條件（1）試樣形狀和尺寸：

試樣為三角錐體，高20mm，底為邊長(zhǎng)7mm的正三角形，灰錐的一側(cè)面與托板表面相垂直。試驗(yàn)氣氛弱還原性氣氛（CO、H2、CH4）強(qiáng)還原性氣氛（CO、H2、CH4）氧化性氣氛（O2）（2）試驗(yàn)氣氛選擇弱還原性氣氛的原因:①模擬工業(yè)條件的氣氛；②在弱還原性氣氛下，煤灰熔融溫度降低，有利于實(shí)際操作。煤灰中的FeFeO(弱還原性氣氛)助熔效果Fe(強(qiáng)還原性氣氛)Fe2O3(氧化性氣氛)（3）試驗(yàn)氣氛控制（弱還原性氣氛）a.封碳法：爐內(nèi)封入石墨或用無(wú)煙煤上蓋一層石墨，這些物質(zhì)在高溫爐中燃燒時(shí)，產(chǎn)生還原性氣體，通過(guò)調(diào)節(jié)加煤量來(lái)控制弱還原性氣氛。b.爐內(nèi)通入50±10%的氫氣和50±10%的二氧化碳混合氣體。3.實(shí)驗(yàn)儀器1—熱電偶；2—硅碳管；3—灰錐；4—?jiǎng)傆裰郏?—爐殼；6—?jiǎng)傆裢馓坠埽?—?jiǎng)傆駜?nèi)套管；8—泡沫氧化鋁保溫磚；9—電板片；10—觀察孔灰熔融性測(cè)定儀灰錐模型剛玉舟4.結(jié)果處理每一灰樣分別于不同爐次中各測(cè)一次。將兩次測(cè)定結(jié)果取算術(shù)平均值后，按四舍五入的進(jìn)位原則，化整到10℃報(bào)出。灰熔融性測(cè)定儀5.影響灰熔融性的因素（1）灰的成分一般灰中高熔點(diǎn)成分（SiO2、Al2O3等）越多時(shí)，灰的熔點(diǎn)也越高；相反，含熔點(diǎn)低的成分（FeO、Na2O、K2O）越多時(shí)，灰的熔點(diǎn)也越低。（2）煤灰所處環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)灰所處環(huán)境介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，會(huì)使灰的熔點(diǎn)發(fā)生變化。例如，介質(zhì)中存在CO、H2等還原性氣體時(shí)，會(huì)使灰中的高價(jià)氧化鐵（熔點(diǎn)1500℃左右）還原成低熔點(diǎn)的氧化亞鐵，后者又與氧化硅結(jié)合成共晶體并進(jìn)一步形成共晶體混合物（熔點(diǎn)1000℃左右），使灰熔點(diǎn)大大降低。（3）加熱速度煤灰熔融過(guò)程是一個(gè)灰樣從局部熔化到全部熔化的過(guò)程，而且爐熱傳到灰樣以及使灰樣到達(dá)溫度均勻都需要一定的時(shí)間。測(cè)定時(shí)，升溫速度不可太快，否則煤灰來(lái)不及熔融而使測(cè)定結(jié)果偏高。情境二：煤炭檢驗(yàn)任務(wù)八：煤灰熔融性的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)：煤灰熔融性相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義煤灰熔融性相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義一、相關(guān)術(shù)語(yǔ)和定義1.煤灰熔融性指在規(guī)定條件下隨加熱溫度而變化的煤灰變形、軟化、半球和流動(dòng)的特征物理狀態(tài)。2.變形溫度（DT）煤灰錐體尖端(或棱)開(kāi)始彎曲或變圓時(shí)的溫度。3.軟化溫度（ST）煤灰錐體彎曲至錐尖觸及托板或變成球形時(shí)的溫度。4.半球溫度（HT）煤灰錐形變到近似半球形，即灰樣高度約等于底長(zhǎng)一半時(shí)的溫度。5.流動(dòng)溫度（FT）灰熔融性測(cè)定中煤灰錐體熔化展開(kāi)成高度小于1.5mm薄層時(shí)的溫度。注：對(duì)某些煤灰可能得不到特征溫度點(diǎn)，而發(fā)生下列情況：燒結(jié)：灰錐明顯縮小至似乎熔化，但實(shí)際卻變成燒結(jié)塊，保持一定的輪廓。收縮：灰錐由于揮發(fā)而明顯縮小，但卻保持原來(lái)的形狀。膨脹和鼓泡：錐體明顯脹大和鼓氣泡。

6.灰黏度煤灰在熔融狀態(tài)下流動(dòng)阻力的量度。7.灰堿度煤灰中堿性組分(鐵、鈣、鎂、錳等的氧化物)與酸性組分(硅、鋁、鈦的氧化物)之比。8.灰酸度煤灰