灰熔融性
煤灰熔融性(一)
定义
煤灰熔融性：煤中矿物质在高温下的熔融性能。 常用的测定方法是将煤灰与糊精混合，做成灰锥，
在高温炉弱还原气氛中加热，分别测定灰熔融性 变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。一 般用软化温度作为煤灰熔融性的主要指标：小于 或等于1100℃为易熔灰分，大于1100～1250℃为 低熔灰分，大于1250～1500℃为高熔灰分，大于 1500℃为难熔灰分
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： SiO2,A12O3,Fe2O3,CaO,MgO,SO3
获得方法：通气法及封碳法（炉内封入碳
物质）
氧化性气氛：炉内不放任何含碳物质，并
使空气自由流通
谢谢
基本概念
四个特征温度 变形温度 DT 灰锥尖端或棱开始变园或弯
曲时的温度 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 半球温度 HT 灰锥形变至似半球形，即高约 等于底长的一半时的温度 流动温度 FT 灰锥融化展开高度在1.5mm以 下的薄层时的温度
基本概念
检测仪器
பைடு நூலகம்
高温炉 能加热到1500℃以上 有足够的恒温带 能按规定的程序加热 炉内气氛可控制为弱还原性和氧化性 能在试验过程中观察试样形态变化
常用管式硅碳管高温炉
检测气氛
弱还原气氛定义：含有50±10%(体积比)的
中文版ISO 540-2008灰熔融性
硬煤和焦炭灰分熔融性的测定一、适用范围本国际标准规定了测定煤和焦炭灰分的特征熔化温度的方法注关键词：化石燃料、固体燃料、灰、灰烬、试验、高温试验、测定和熔融性。
二、引用标准以下参考文件对于本文件的应用是必不可少的。
对于标注日期的参考文献，只有引用的版本适用。
若引用文件未注明日期，则适用引用文件的最新版本（包括任何修改）。
ISO1171，固体矿物燃料灰分的测定三、术语和定义下列术语和定义适用本文档。
本国际标准规定了通过埃施卡法测定硬煤，褐煤和褐炭以及焦炭中总硫含量的参考方法。
3.1变形温度DT由于融化，试验块尖端或棱开始变圆或弯曲时（产生弧度）的温度注：如尖端或棱保持锋利，则锥体收缩和倾斜应该忽略并且不算变形温度。
然而，对于某些固体矿物燃料，试样收缩开始的温度可能是值得关注的，并应作为测定过程中注意的一个特征报告。
3.2软化温度ST在锥体和截锥试样情况下，其高等于底部的宽度时的温度，或立方或圆柱形试样情况下，试样的边缘完全弧化、高度保持不变时的温度。
3.3半球温度HT试样形成一个半球，当高度等于底座直径的一半时的温度。
3.4流动温度FT试样在托板上熔化展开成层，高度为HT情况下1/3时的温度。
四、原理用煤灰制成的试样在标准条件下加热并持续观察。
形状发生特征变化的温度被记录下来。
特性温度的定义见第3章。
（请参见图2、图3和图4）。
图2锥形试样的形变特征图3立方或圆柱试样的形变特征图4截锥试样的形变特征虽然测定通常是在还原性气氛中进行的，但有时在氧化气氛中进行进一步测定可以获得更多的信息。
一般而言，7.1的还原气氛给出了最低的特征温度。
五、试剂5.1糊精溶液，100g/I将10克糊精溶解于100ml水中。
5.2凡士林。
5.3金丝，直径0.5mm或以上，或金片，厚度0.5mm至1.0mm。
纯度99.99%,熔点为1064℃。
5.4镍丝，直径0.5mm或以上，或镍片，厚度0.5mm至1.0mm,纯度99.9%,熔点1455℃。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤灰是燃烧煤炭时产生的固体残渣，其性质对环境和燃烧设备的运行都有重要影响。
煤灰的熔融性是研究煤灰性质的重要指标之一，不仅与环境污染、燃烧设备腐蚀等有关，还对燃煤产生的渣化问题有着重要的意义。
本文将从煤灰熔融性的意义和影响因素进行详细的探讨。
一、煤灰熔融性的意义1. 影响环境污染煤灰中的熔融性物质在锅炉内被释放到烟道中，一旦达到一定温度，就会形成烟道渣，这些高温下形成的渣化物质被称为高渣，其熔融温度较低，具有粘结性，易引起渣铁、输灰管、电除灰设备的堵塞，造成设备损坏，甚至爆管、泄露等严重事故。
在低温下煤灰中的硫元素也会发生化学反应，形成渣化硫酸盐，容易造成喷灰器、叉车等燃烧设备的严重腐蚀，影响燃烧设备的正常运行。
2. 影响燃煤环保处理燃煤排放是导致大气和水质污染的重要原因之一，当前我国煤炭消耗量较大，煤灰的排放量也是非常可观的。
如果煤灰熔融性较大，煤灰在燃烧过程中释放出的气体中的细颗粒物、重金属、二噁英等有毒有害物质也会增加，对环境造成较大的危害，而对煤灰进行环保处理也将大大增加处理成本。
3. 影响渣化特性燃烧产生的煤灰通过渣化处理，可以生产多种建筑材料和水泥等混凝土原料。
煤灰的熔融性直接影响其渣化特性，渣化特性好的煤灰更易于利用，可以减少矿产资源的开采，同时还可以减少环境污染。
煤灰熔融性对环境污染、渣化处理及燃煤设备的安全运行都具有重要意义。
1. 煤质影响煤炭中的灰分成分、数量对煤灰熔融性有很大影响。
灰分中的SiO2、Fe2O3、Al2O3等含量高，可以提高煤灰的熔融温度，而且灰分的特性也有影响。
2. 煤炭燃烧条件燃烧条件对煤灰的熔融性也有重要影响。
煤炭燃烧的温度、压力、氧气流速以及氧气浓度都会对熔融性产生影响。
3. 煤粉粒度煤粉的细度对熔融性有重要影响。
煤粉越细，其比表面积越大，燃烧速度越快，而且能更好地与氧气接触，煤灰的熔融性也随之增加。
通过了解煤灰熔融性的意义和影响因素，我们可以更好地控制煤灰的形成和燃烧过程，保护环境、减少设备损耗，提高渣化利用率。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素测定煤灰熔融性是指通过实验方法来确定煤灰在高温下的熔化性能。
煤灰熔融性的意义在于评估煤燃烧过程中产生的灰渣的熔化特性，从而影响炉内温度控制、灰渣排放和炉膛结渣情况。
测定煤灰的熔融性可以评估煤燃烧过程中的灰渣排放情况。
煤燃烧过程中产生的灰渣中含有大量的有害物质和微小颗粒。
灰渣的熔化特性将直接影响到其排放情况。
如果煤灰的熔点较高且熔化较完全，可以减少灰渣中的颗粒物质的排放，降低对空气质量的影响。
当灰渣的熔点较低时，熔渣的流动性会增加，灰渣会更容易粘附在锅炉管道上，导致管道堵塞，并且常常会产生比较有害的气态物质的排放。
测定煤灰的熔融性可以评估炉膛结渣情况。
煤燃烧过程中，煤灰的熔点会直接决定炉膛内的结渣情况。
如果煤灰的熔点较高且熔化完全，可以减少炉膛内的结渣情况，降低对锅炉的损坏和维护成本。
当煤灰的熔点较低时，熔渣容易粘附在炉膛内壁和燃烧器中，形成结渣并降低热交换效率，增加燃料消耗。
煤灰熔融性的影响因素主要包括煤的种类、矿物组成、挥发分含量、灰分含量以及燃烧条件等。
不同种类的煤矿中，煤灰的熔化性能会有很大的差异。
煤矿中含有的不同矿物质对煤灰的熔化特性有直接影响，高硅酸盐矿物和铝酸盐矿物会提高煤灰的熔化温度，而铁酸盐矿物和碱金属盐矿物会降低煤灰的熔化温度。
煤中的挥发分含量和灰分含量也会影响煤灰的熔点。
燃烧条件也会对煤灰的熔点产生影响，例如炉温、燃烧速率和氧化剂的氧化能力等都会影响煤灰的熔化性能。
测定煤灰的熔融性对于合理控制煤燃烧系统的温度、减少灰渣排放和结渣情况具有重要的意义。
合理选择煤种、调整煤质和优化燃烧条件等措施也可以有效降低煤灰的熔化温度，减少对环境和设备的危害。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
煤灰熔融性是指煤在高温下产生的物质流动和化学反应，导致煤灰在一定温度下开始
熔化并流动。
测定煤灰熔融性的意义在于了解煤的燃烧特性和烟气的排放情况。
具体而言，煤灰熔融性的测定可以影响以下方面：
1. 燃烧效率和效果：煤灰是煤燃烧后剩余物质，其能够流动并聚集成块，堵塞烟道，导致热效率降低。
因此，对于煤的燃烧效率和效果的评估，煤灰熔融性的测定是必要的。
2. 烟气排放：煤的燃烧不仅会产生二氧化碳和水等普通物质，还会产生氮氧化物、
二氧化硫等污染物。
煤灰熔融性的测定可以预测出烟气中的污染物浓度，从而制定有效的
控制方案。
3. 热电工业：煤灰熔融性对热电工业的影响也很显著。
煤灰熔融性高的煤，其灰渣
流动性好，易于清除，减少电站的停机时间和维护成本。
除了以上三点，煤灰熔融性还会受到以下因素的影响：
1. 煤的成分：煤的成分是确定其灰渣熔融性的关键因素，碳含量升高，冷渣的熔融
性也会增强。
2. 温度：温度对煤灰熔融性有着巨大的影响，随着温度的升高，灰渣的熔融性也会
升高。
3. 矿物组成：煤中含有的矿物可能会影响灰渣的熔融性，其中高含量的镁铁质矿物（如辉石）会提高灰渣的熔点。
4. 物理形态：不同的形态（颗粒、粉末、块状等）的煤灰熔融性可能会不同。
常规
测试使用的灰粉末形态，对于评估煤的熔融性影响相对较小。
总之，煤灰熔融性的测定是一项十分重要的检测工作，可以为煤的燃烧和烟气排放控
制提供依据，也有利于煤电行业的发展和维护。
测定煤灰熔融性的意义及影响因素
测定煤灰熔融性的意义及影响因素煤灰熔融性是指煤灰在高温条件下熔化的倾向和温度范围。
测定煤灰熔融性对煤燃烧技术和环境保护具有重要意义，并且受到多种因素的影响。
本文将从煤灰熔融性的意义以及影响因素进行详细阐述。
一、测定煤灰熔融性的意义1. 了解煤灰在高温条件下的熔化温度和倾向，对煤燃烧技术具有重要意义。
燃料的燃烧过程中，煤灰在锅炉内会产生熔融现象，形成渣滓。
如果煤灰的熔融温度过高，会导致炉渣粘结在炉膛壁面，影响燃烧设备的正常运行。
煤灰的熔融温度与炉膛内温度直接相关，了解煤灰的熔融性能，有助于合理控制炉膛内温度，减少炉渣对设备的侵蚀。
2. 通过测定煤灰熔融性能，可以评估煤的燃烧特性。
不同煤种的煤灰熔融性能存在差异，通过研究不同煤种的煤灰熔融性能，可以为选择燃烧设备和优化燃烧工艺提供参考依据。
对于高熔点的煤灰，可以采用降低燃烧温度、增加炉膛出口气体的过冷度等措施来减少炉渣的产生。
3. 煤灰的成分和熔融性能与环境污染有关。
煤灰中的一些有害元素如砷、镉等在高温条件下易与熔融渣结合形成气、溶体及固相矿物，进而影响煤灰的处理方式和对环境的影响。
了解煤灰的熔融性能，可以为煤灰的资源化利用和环境保护提供科学依据。
二、影响煤灰熔融性的因素1. 煤种的性质。
不同种类的煤灰熔融性能存在差异，比如褐煤的熔融性能一般较差，石煤的熔融性能较好。
主要是由于不同的煤种在形成过程中受到地质条件、压力温度等因素的影响，导致其煤灰成分和物相的差异。
2. 煤中矿物组分的含量。
矿物组分是直接影响煤灰熔融性的因素之一。
硅酸盐矿物在煤灰中的含量越高，煤灰的熔融性能越好；反之，铁铝矿物的含量越高，煤灰的熔融性能越差。
3. 煤的燃烧温度和氧化条件。
煤的燃烧温度对煤灰的熔融性能有明显影响，一般情况下，煤的燃烧温度越高，煤灰的熔融温度越高，熔融性能越差。
氧化条件也会影响煤灰的熔融性能，充足的氧化条件有助于降低煤灰的熔融性能。
4. 煤灰中的碱性成分含量。
煤灰熔融性的因素
煤灰熔融性的因素煤的灰熔融性俗称灰熔点（由三个温度点 DT：变形温度； ST：软化温度； FT：流动温度）是液态排渣⽓化炉和锅炉操作的⼀个重要⼯艺指标，也是德⼠古⽓化炉操作的⼀个重要⼯艺参数。
德⼠古⽓化炉的操作温度⼀般⽐FT⾼50℃，因此，准确分析煤灰熔融性的影响因素，有利于德⼠古⽓化进⾏煤种选择和多煤种复配，改善靠添加助熔剂来调节灰熔点的做法，使煤种应⽤更加⼴泛。
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。
前者是内因，后者是外因。
由于德⼠古⽓化炉是弱还原⽓氛，即煤灰受热时所处还原性环境介质的性质是稳定的，因此本⽂将重点讨论煤灰化学组成对煤灰熔融性的影响。
1. 煤灰化学成分对灰熔点的影响煤灰的化学组成是复杂的，且不同煤种煤灰成分相差很⼤，通常以各种氧化物在煤灰中的百分含量来表⽰化学组成。
按其组成的百分含量各组分的排列顺序为：SiO2，Al2O3，（Fe2O3+FeO），CaO，MgO，Na2O+K2O，其中〔CaO+MgO+（Fe2O3+FeO）+K2O+Na2O〕⼜称为b类氧化物，即碱性氧化物。
这些物质纯净状态时，其熔点都较⾼（Na2O和K2O除外）。
在⾼温条件下，由于各种物质相互作⽤，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它⾼熔点矿物质的性能，从⽽改变共熔体的成分，使熔化温度更低。
由于煤灰化学组成的变化，煤灰熔点的变化也极为显著。
鲁南化肥⼚德⼠古⽓化炉由于采⽤多煤种，煤灰化学成分各不相同，各煤种的灰熔点也相差很⼤，最低的FT温度点不⾜1100℃，⽽最⾼的超过1400℃，⽽德⼠古⽓化炉要求的操作温度为1200～1250℃，因此准确了解煤灰化学成分对灰熔点的影响，将有助于今后⽓化煤种的选择和⽣产的管理。
1.1 SiO2的影响SiO2在煤灰中含量最多，⼀般约为30％～70％，鲁南煤灰中SiO2含量在25％～50％之间，其对灰熔点的影响较为复杂。
⼀般认为，SiO2在煤灰中起熔剂的作⽤，SiO2和其它矿物共熔。
浅谈煤灰熔融性（煤灰熔点）（
浅谈煤灰熔融性（煤灰熔点）（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：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 15-60Al2O3 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,Al2O3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,MaO均为较易熔组分，这些组分含量越高，煤炭灰熔点就越低。
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22
谢谢大家 敬请批评指教
23
2、煤灰熔融性测定方法的国标号是
。
3、测定煤灰熔融性需要记录哪四个特征温 度： 、 、 和 。
4、GB/T 219-2008的适用范围是： 、 、 、和 。
5、煤中矿物质的 及其在高温下的 决定了煤灰的熔融 温度。
6、碳物质要求灰分低于 ，粒度小于 的 、 它碳物质。
或其
20
练习题
7、简述糊精溶液的配置。 8、简述灰熔融性试验过程中高温炉升温速度的控制方
14
煤灰熔融性与灰成分的关系
氧化铝：煤灰熔融时它起“骨架”作用，它能
明显提高灰的熔融温度
氧化硅：煤灰熔融时它起“助熔”作用，但氧
化硅含量与煤灰熔融温度的关系不太明显（<40 ％，正比；40～60％，反比）
氧化铁：在弱还原性气氛中，氧化铁以FeO的
形式存在。随着 FeO 含量的增加，灰熔融温度 逐渐降低（<40％，正比，>40%，反比）
30～40克)；气密型刚玉管（刚玉舟中
央放置石墨粉5～6克）。
10
气氛鉴定
标准试样法：如果ST、HT和FT的测 定值与其标准值相差不超过 40℃,则 证明炉内气氛为弱还原性
取气分析法: 1000-1300℃内，还原 性气体体积分数；1100℃下氧化还原 气体体积比；氧气含量
11
影响测定结果的因素
灰锥熔融特性示意图
5
试剂与材料
糊精溶液：10g糊精，100mL蒸馏水， 煮沸。
碳物质：灰分低于15%，粒度小于1mm 的无烟煤、石墨等。
煤灰熔融性标准物质。
6
仪器设备
高温炉：加热温度、恒温带、程序 升温、气氛可控、内部观察。 热电偶：每年校准。
7
测定步骤
1、制锥
2、调节试验气氛——封碳法或通气法
一． 煤灰成分的影响
二． 试验气氛 测定气氛是影响灰熔融性测定结果的 最主要因素之一 铁的影响 工业中成渣部位是弱还原性
12
影响测定结果的因素
三． 加热速度的影响 四． 温度测量准确度的影响 五． 试样尺寸的影响 六． 托板材料的影响
13
影响测定结果的因素
七． 观察者主观因素的影响 八． 摄像仪器的放大失真 九． 仪器自动判断的偏差
3
特征熔融温度的判别
变形温度（DT）——灰锥尖端或棱开始变 圆或弯曲时的温度 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 半球温度（HT）——灰锥形变至近似半球 形，即高约等于底长得一半时的温度 流动温度（FT）——灰锥熔化展开成高度 在1.5mm以下得薄层时的温度
4
三角锥试样
石墨
无烟煤
氧化性气氛 空气自由流通
9
弱还原性气氛的控制
通气法：600℃，50±10%的H2和 50±10%的CO2或60±5%的CO和 40±5%的CO2，避免空气渗入炉内， 速度不低于400mm/min或8001000ml/min。
封碳法：气疏型刚玉管（刚玉舟中央放
置石墨粉15～20克，两端放入无烟煤
法。 9、叙述弱还原性气氛的检查方法。 10、简述通气法控制弱还原性气氛的具体要求。
21
练习题
11、灰熔融性测定方法的分类。 12、灰熔融性四个特征温度及其判断依据。 13、煤灰熔融性测定的精密度要求。 14、灰熔融性测定所用的高温炉的要求。 15、工业应用上是否是灰熔点越高越好？ 16、请列举对灰熔融性测定结果影响较大的因素并简
17
精密度
特征温度 重复性限 再现性临界差
℃
℃
DT
60
ST
40
80
HT
40
80
FT
40
8018Βιβλιοθήκη 国际标准中的精密度重复性限 再现性临界差 测定气氛 所有 还原性 氧化性
DT 30 80 80 ST 30 60 40 HT 30 60 40 FT 50 80 50
19
练习题
1、弱还原性气氛可用下述两种方法控制： 和 。
3 、 升 温 ： <900℃ ， （ 15 ～ 20 ） ℃/min
900℃， （51）℃/min
4、观察锥形，记录特征温度
5、至所有样品达到流动温度，或达到
1500℃时，停止试验
8
气氛控制
弱还原性气氛
通气法 封碳法
（50±10）% H2 （50±10）% CO2 （60±5）% CO （40±5）% CO2
煤灰熔融性的测定方法
GB/T 219-2008
1
概述
测定意义：动力用煤和气化用煤的一 个重要的质量指标。 定义：煤灰熔融性就是在规定条件下 得到的随加热温度而变的煤灰 (试样) 变形、软化、半球和流动特征物理状 态。 煤灰熔融性取决于煤灰的化学组成。
2
方法要点
将煤灰制成一定尺寸的三角锥，在一 定的气体介质（弱还原性或氧化性） 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，记 录其四个特征熔融温度——变形温 度DT、软化温度ST、半球温度HT 和流动温度FT。
15
煤灰熔融性与灰成分的关系
氧化钙：在煤灰熔融中它起助熔作用， 但当其含量超过30%时，它又起升高熔 融温度的作用。
氧化镁、氧化钠、 氧化钾等在煤灰熔融 中都起助熔作用。
16
计算煤灰熔融温度的经验公式
计算公式：FT(℃)＝200＋21Al2O3＋10SiO2 ＋5(Fe2O3＋CaO＋MgO＋KNaO) 由于煤灰熔融性结果受多方面的因素影响，在 配煤中，不能直接进行熔融性数值的加和。