【正文】 ，而對于 Fe2O3，含量較低的灰樣，停留時間的影響不明顯。 C，相比寧夏靈武灰樣的 FT降低大約 300。所以在弱還原性氣氛中測得的數(shù)據(jù)更有意義，常作為煤的灰熔點。 我國煤炭資源分布集中在 三西 ，即山西、陜西及內(nèi)蒙西部。 煤化工行業(yè)中氣化用料煤的灰熔點是所有氣化煤的一個重要指標，這一特點對焦渣的形成具有重要影響，因此在流化床氣化過程中灰熔點能部分反映形成焦渣的程度，然而對這方面的研究并不多，所以做氣氛對煤灰熔點影響的研究還是很有必要的。打開高溫爐爐蓋，將剛玉舟徐徐推入爐內(nèi)，使灰錐位置恰好處于高溫恒溫區(qū)的中央，將熱電偶插入爐內(nèi)，使其頂端處于灰錐正上方 5mm 處，關(guān)上爐蓋，開始加熱并控制升溫速度為： 900℃以下時，（ 15～ 20℃ /min）， 900℃以上時（ 5177。本實驗使用的剛玉舟是氣密型的，所以應(yīng)該采用 5~6g 的劑量，來加入石墨粉。三者的熔點以 FeO 最低（ 1420℃ ）， Fe2O3最高（ 1560℃ ）， Fe 居中（ 1535℃ ），且 FeO 能與煤灰中的 SiO2 生成熔點更低的硅酸鹽及其低（共）熔混合物，所以煤灰在弱還原性氣氛中的熔融溫度最低。例如，固態(tài)排渣燃燒或氣化爐，就要求使用灰的熔融溫度較高的煤，以 ST1350℃為最好， ST1250℃時也能滿足要求。為避免由此產(chǎn)生的誤差，國標對試樣尺寸等圖 23 剛玉舟 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 8 作了嚴格規(guī)定。 灰樣粒度大小一定要符合要求煤灰粒度小，比表面積大，顆粒之間的接觸的幾率也高，同時，還具有較高的表面活化能，因此，同一種煤灰，粒度小的比粒度大的熔融性溫度高。但在實 際操作中，現(xiàn)在國產(chǎn)氣密剛玉管應(yīng)在剛玉舟中央放置石墨粉 20 g～ 30 g，才能調(diào)準試驗氣氛。爐門通過多級鉸鏈固定于箱體上。 圖 25 制作灰錐 圖 24 馬弗爐 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 10 在弱還原性氣氛中測定 用 10%糊精水溶液將少量氧化鎂調(diào)成糊狀，用它將灰錐固定在灰錐托板的三角坑內(nèi)，并使灰錐的垂直棱面垂直于托板表面。 在安裝或拆卸爐子時應(yīng)小心，勿損傷硅碳管，勿使爐體受強烈振動。 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 11 灰融儀的 實驗 操作 （ 1）開啟儀器 （ 2）接通儀器電源﹑計算機電源，啟動測試程序。 如果出現(xiàn)異常情況，請立即拔掉儀器的電氣插頭并拉下電閘 實驗結(jié)果顯示 （ 6） 當(dāng)灰錐圖象接近國標 GB∕ T2191996“ 灰錐熔融性特征示意圖 ” 所描述的性狀時，系統(tǒng)實時報出灰錐的變形溫度﹑軟化溫度﹑半球溫度﹑流動溫度，并顯示在數(shù)據(jù)欄中。當(dāng)爐內(nèi)的溫度達到 1500℃時，灰錐尚未達到變形溫度，則該灰樣的測定溫度以 DT、 ST、 HT、 FT 均高于 1500℃報出。除了石墨和無煙煤外，還可根據(jù)具體條件封入木炭、焦炭或石油焦。遇到此類情況應(yīng)重新測定此樣品。 具體流程圖如下， 圖 32 實驗流程 鶴壁煤樣測試 實驗室選取鶴壁煤樣，按圖 31 所示流程進行試驗。其結(jié)果柱狀圖對比如右所示。左 圖整合了三組數(shù)據(jù)，計算其平均值，并全部整化到 10℃報出。是很好的氣化用煤、化工用煤和動力用煤，可制作活性炭、水煤漿等，廣泛應(yīng)用于化工和冶金，是高耗能工業(yè) (電石、 碳化硅、鐵合金等產(chǎn)品 )的理想原料。 禹州煤 的氧化性實驗數(shù)據(jù)比弱還原性實驗數(shù)據(jù)高約 30~40℃。 由于其軟化區(qū)間小，適宜用液態(tài)排渣。 第四章 結(jié)語 煤灰熔融性溫度與燃燒氣氛有關(guān)， 氧化氣氛下的灰 熔融性溫度比弱還原氣氛下的高。 感謝四年來老師的諄諄教導(dǎo)和同學(xué)們的幫助，大學(xué)生活我收獲了不少知識和經(jīng)驗。在李風(fēng)海老師的指導(dǎo)下系統(tǒng)學(xué)習(xí)了煤灰熔融性的一些知識。標準中給出的圖例，是一般正常情況下的圖例。除煤炭資源外，鋁土 、玻璃石英砂、火礁巖、重晶石、硫鐵礦等礦產(chǎn)資源也很豐富，其中鋁土礦探明儲量 億噸，占河南省總儲量的 50%以上。禹州礦區(qū)煤組共劃分為 8 個，含煤 89層，煤系地層總厚 729米，可采煤層有二、五、六，局部可采煤層有一、三、四、七，其余各煤層均不可采或偶爾可采。煤的化學(xué)活性和熱穩(wěn)定性好，是動力、氣化、液化、化圖 312 禹州煤對比數(shù)據(jù)分析 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 20 工、建材、民用的理想用煤。 所得氧化性氣氛數(shù)據(jù)如下： （氧）℃ 變形溫度（ DT） 軟化溫度（ ST） 半球溫度（ HT） 流動溫度（ FT） 1333 1359 1367 1380 1341 1363 1370 1382 1343 1367 1374 1383 圖 310 禹州煤灰 氧化性實驗 圖 39 義馬煤對比數(shù)據(jù)分析 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 19 禹州煤測定13401360137013801300132013301350126012801300132013401360138014001 2 3 4變形，軟化，半球，流動℃氧化性弱還原性可見其灰熔點均在可測范圍內(nèi)，可以利用 灰熔點的變化來判斷改變實驗氣氛對其灰熔點的影響。 調(diào)試實驗氣氛為弱還原性，進行實驗， 弱還原性氣氛數(shù)據(jù)如下：（還） ℃ 變形溫度（ DT） 軟化溫度（ ST） 半球溫度（ HT） 流動溫度（ FT） 1181 1220 1239 1272 1204 1235 1258 1282 1167 1206 1227 1266 圖 36 神木煤灰 還原性實驗 對比數(shù)據(jù)，可得氧化性實驗比弱還原性實驗的灰熔點高約 50~40℃，表明氣氛對灰熔點的顯著影響，結(jié)果符合了實驗預(yù)期結(jié)果。有的煤灰在高溫下會明顯縮小到接近消失，但不是“展開”成高度小于 ，此種情況，不應(yīng)記為 FT；當(dāng)可看到試樣上表面處有一道亮線時，試樣已融化成液態(tài)，應(yīng)判為 FT；在 ST 之后，試樣展開成大于 ，但表面有明顯的起伏或冒泡現(xiàn)象，以及試樣“驟然”躍落或消失，此時試樣已融化成液態(tài)，應(yīng)判為 FT。在測定 ST 時應(yīng)注意以下幾點：在高度等于底長的情況下，應(yīng)注意樣塊是否成球形。 煤灰熔融性測試氣氛： （ 1）氧化性氣氛 爐內(nèi)不放任何含碳物質(zhì)，并使空氣在爐內(nèi)自由流通。人們就以與這四個狀態(tài)相應(yīng)的溫度來表征煤灰的熔融性。900℃以前，升溫速率為每分鐘 15～ 20℃； 900℃以后為每分鐘 4～ 6℃；當(dāng)爐溫達到 900℃后，系統(tǒng)開始判斷灰錐的高度及形狀。 最大使用電流勿超過 30A。 在氧化 性氣氛中測定 類似于弱還原性氣氛測定的步奏，用通氣法產(chǎn)生氧化性氣氛。 灰錐的放置位置 灰錐在爐膛的放置位置一定要符合國標 GB/T219 的規(guī)定也即灰錐應(yīng)放在恒溫區(qū)并緊鄰熱電偶熱端 2mm 處。 馬弗爐， 爐殼用薄鋼板經(jīng)折邊焊接制成，環(huán)氧粉末靜電噴漆工藝，內(nèi)爐襯為硅耐火材料制成的矩形整體爐襯；電爐的爐門磚采用輕質(zhì)耐火材料，內(nèi)爐襯與爐殼之間的保溫層由耐火纖維、膨脹珍珠巖制品砌筑而成。 用封碳法調(diào)試爐內(nèi)氣氛，碳物質(zhì)及量的選擇應(yīng)合適。 煤的灰化過程要嚴格 首先，煤樣必須是不大于 0． 2 mm 的空氣干燥煤樣，煤樣灰化時灰皿中的煤樣應(yīng)保證少于 0． 15 g／ cm2 并用慢速灰化法灼燒至恒重。 d灰錐托盤，在 1500℃以下不變形，不與灰錐作用，不吸收灰樣； 圖 21 灰錐模 圖 22 灰錐托板 四個特征溫度能在計算機判斷的基礎(chǔ)上，還 可用人工進行適當(dāng)調(diào)整；至少可以存儲 200 個實驗的數(shù)據(jù)圖片。 可以提供鍋爐設(shè)計選擇爐膛出口煙溫和鍋爐安全運行的依據(jù)； 可以預(yù)測燃煤的結(jié)渣情況；可為不同鍋爐燃燒方式選擇燃煤； 可判斷煤灰的渣型；可選擇合適的氣化設(shè)備。 實驗結(jié)果預(yù)測： 實驗氣氛是影響煤灰熔融溫度的主要因素。在調(diào)整氣氛前，要選擇含碳物質(zhì)的種類、粒度，根據(jù)所使用的剛玉管材質(zhì)來選擇碳物質(zhì)的大致數(shù)量，并確定碳物質(zhì)在爐內(nèi)的放置部位。按照煤化學(xué)實驗上煤灰熔融性的測試實 驗方式，用快速灰化法來制作灰樣，待降到 室溫之后利用模具制作灰錐，灰錐自然風(fēng)干后，分別用 SDAF2020b 型灰融點測定爐來進行氧化性氣氛和弱還原性氣氛的測定。常用的測定方法，是將煤灰與糊精混合，顰成灰錐，在高溫爐弱還原氣體介質(zhì)中加熱，分別測定灰熔融性變形溫度 Td、軟化溫度 Ts、半球溫度 Th和流動溫度 TF。化肥生產(chǎn)主要是以煤炭為原料生產(chǎn)合成氨，煤化工產(chǎn)業(yè)中煤炭轉(zhuǎn)化 (煤炭氣化、液化，煤制油和煤制甲醇、烯烴等 )是我國能源和煤炭清潔利用發(fā)展的主攻方向。氣氛對煤灰熔融性的影響在國內(nèi)外文獻中多有述及，試驗氣氛是影響煤灰熔融性的主要因素，由于煤中的鐵在不同氣氛下狀態(tài)不同，弱還原性氣氛下的 FeO 熔點最低，且易與煤灰中的 SiO2 形成低共熔體。由于本實驗只是針對淮北劉二礦灰樣，所以結(jié)論對我國煤種的普適性還有待