【正文】 強還原氣氛下，氧化鐵幾乎沒有助熔作用，當(dāng)添加量達到 30％時，灰熔融溫度將大幅上升， FT 將超過 1500℃。煤灰是 由各種礦物質(zhì)組成的混合物，在高溫下熔融過程較復(fù)雜。 Fe203的助熔效果與煤灰所處的氣氛性質(zhì)有關(guān)。在煤灰熔融性溫度測定時，通常采用弱還原性氣氛，這是由于在工業(yè)窯爐的燃燒或氣化室中，一般都形成如 CO、 H CH CO O2為主要成分的弱還原性氣氛。 我國煤儲量豐富，據(jù)煤炭資源普查結(jié)果顯示，我國低灰熔點煤占煤炭總量的1/3 左右，燃用這類低灰熔點的煤易造成電站鍋爐嚴重的結(jié)渣、腐蝕等問題。結(jié)果表明，氣氛對煤灰熔融性的影響還是顯而易見的。它能對工業(yè)用煤排渣氣氛的控制、煤灰渣型的預(yù)測等等提供初步材料。主要是由于煤灰中鐵在不同性質(zhì)氣氛中有不同形態(tài)，并進一步產(chǎn)生低熔融性的共熔體所致。差值在 50～ 200℃。 CaO對煤灰有助熔作用，但與 CaO 本身含量和 SiO2/Al203比有關(guān)。 相態(tài)變化預(yù)測煤灰的熔融行為。由于氧化鈣添加量較大，．應(yīng)考慮到經(jīng)濟性因素。相比寧復(fù)靈武灰樣在該氣氛下的 FT 降低約 125℃．相比烏蘭商業(yè)灰樣降低 1900C 以上。 研究目的 ： 煤炭作為三大化石能源之一，在中國重工業(yè)發(fā)展中起了重要的作用，隨著中國現(xiàn)代化步伐的加快，作為主要能源的煤炭，發(fā)揮了越來越重要的作用。水煤漿經(jīng)管道輸送到終端即可供用戶燃用，而且可長期密閉儲存。 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 5 研究方法： 煤灰有多種金屬氧化物組成，其在不同氣氛的熔融點不同主要是因為所含的金屬氧化物的熔融點不同，在弱還原性氣氛下的鐵以二價鐵（ FeO）的狀態(tài)存在，氧化性氣氛下鐵變?yōu)?3價鐵（ Fe2O3），它們的熔融點不同，進而引起灰熔融性的差異。待全部灰錐都達到流動溫度或爐溫升至 1500℃時斷電，結(jié)束試驗，待爐子冷卻后，取出剛玉舟，拿下托板，仔細檢查其表面，如發(fā)現(xiàn)試樣與托板作用，則需另換一種托板重新試驗。 在試驗中，不同量的碳物質(zhì)在不同溫度下所生成的 CO 和 CO2的體積不同，其組成在爐內(nèi)不是平衡狀態(tài)，而是處于變化狀態(tài)： 圖 11 測試儀 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 6 2C+O2=2CO 2CO+O2=2CO2 當(dāng) CO 遠遠多于 CO2,氣氛性質(zhì)為強還原性 ,當(dāng) CO 和 CO2的體積比接近 1:1,氣氛呈弱還原性 ,說 明控制碳物質(zhì)的量 ,也就是對爐內(nèi)生成的 。 實際意義： 煤灰的熔融性是動力用煤高溫特性的重要測定項目之一，是動力用煤的重要指標(biāo)，它反映煤中礦物質(zhì)在鍋爐中燃燒時的變化動態(tài)。 a糊精，化學(xué)純，配成 100g/L 溶液。若出現(xiàn)上述情況，應(yīng)立即更換 模型。另外，過完灰樣的篩子必須清洗干燥后再過第 2 個灰樣，以防止灰樣污染影響測值。 灰熔點實驗用 SDAF2020b 煤灰熔融性測定儀，它能在氧化性氣氛或還原性氣氛下自動測定煤灰熔融性，適用于科研、院校等部門，它采用獨特的控溫系統(tǒng)和先進的 CCD 攝像技術(shù)，自動完成煤灰熔融性測試；在放樣和測試過程中，均可清晰地觀看樣品，不需人工調(diào)整攝像頭；采用先進的加熱器材和保溫材料，控溫準確、故障率低；根據(jù)灰錐 在受熱過程中形態(tài)的實時圖像，按國家標(biāo)準（ GB/T219）規(guī)定的方法能自動判斷四個特征熔融溫度，即變形溫度（ FT）、軟化溫度（ ST）、半球溫度（ HT）和流動溫度（ FT）；四個特征溫度能在計算機判斷的基礎(chǔ)上，還可以人工進行適當(dāng)調(diào)整；能自動存儲至少 200 個實驗圖片，便于進一步檢驗和分析。爐后裝有可控?zé)焽?，為煤炭、化工原料及產(chǎn)品的化學(xué)分析，提供了方便。 1℃ /min）。 在安裝爐子時注意使硅碳管與剛玉舟、外套管之間有一定的空隙，因為在煤 灰熔融性測定中，爐內(nèi)有 CO 生成，同時碳化硅在 氧氣不足時會按SiC+=SiO2+CO 反應(yīng)式氧化生而成 CO2，這些 CO 在氧氣不足時會發(fā)生：2CO=CO2+C 反應(yīng)而析出碳，析出之碳如沉積在硅碳管之螺紋帶縫隙處會形成短路而燒壞控制器，所以在硅碳管和剛玉舟、外套管之間應(yīng)留適當(dāng)?shù)目障妒构杼脊苤車３稚倭康目諝猓瑢⑽龀鲋紵舨⒎乐咕植窟^熱。 (4）開始實驗 在圖像框左上方的適當(dāng)位置按下鼠標(biāo)左鍵不放，然后拖動鼠標(biāo)選擇適當(dāng)?shù)膱D象處理區(qū)域，點擊 “ 氧化性實驗 ” 或 “ 弱還原性實驗 ” 按鈕，系統(tǒng)自動進入測試狀態(tài)。當(dāng)其加熱到一定溫度時就開始局部熔化，然后隨著溫度升高，熔化部分增加，到達某一溫度時全部熔化。第一次彎曲往往不是 由于灰錐局部融化，而是由于灰分失去結(jié)晶水而造成，故應(yīng)以第二次彎曲的溫度為 DT。在判定 DT 時應(yīng)注意以下幾 點：對某些高灰熔溫度灰（ ST） 1400℃ ，在受熱過程中會由 于灰中某些成分的分解等反應(yīng)而出現(xiàn)錐尖微彎或在較低溫度下微彎，然后又變直，再變彎的現(xiàn)象，此時不應(yīng)判定為 DT。若此時樣塊的棱角分明，則不應(yīng)將此時的溫度記為 HT；有時由于椎體向后傾斜而倒在托板上，則此時即使樣塊的高度等于底長的一半，也不應(yīng)將此時的溫度記為 HT。 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） 1292 1476 1520 1520 1327 1520 1520 1520 1309 1520 1520 1520 圖 34 義安煤灰 氧化性實驗 其結(jié)果與鶴壁煤樣類似，灰熔點較高，所以不適合做對比試驗，舍棄該數(shù)據(jù) 。 調(diào)試實驗氣氛為弱還原性，進行實驗， 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 18 義馬煤測定12001240 12401250111011901210123010001050110011501200125013001 2 3 4變形，軟化，半球，流動℃氧化性弱還原性弱 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） 1109 1195 1205 1230 1122 1212 1216 1248 1102 1187 1196 1227 圖 38 義馬煤灰 弱還原性實驗 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90~20 ℃ ， 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。 陜西神木是神府侏羅紀煤田的聚煤中心。 神木煤的氧化性實驗數(shù)據(jù)比弱還原性實驗數(shù)據(jù)高約 50~70℃。主要特點是儲量大、品位高、品種多、埋藏淺、易于開采利用。 目前，煤灰熔融溫度大都是目測判斷， 而 煤灰的四個特征熔融溫度主要是根據(jù)試樣形態(tài)的變化來判斷，尺寸變化只是參考因素。燃用短渣煤時，由于爐溫增高，固態(tài)排渣爐可能在很短的時間內(nèi)就出現(xiàn)大面河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 22 積的嚴重結(jié)渣情況；燃用長渣煤時，則不然，固態(tài)排渣爐的結(jié)渣情況相對較為緩慢，即是、即使出現(xiàn)問題，也常常是局部性的。 參考文獻 1 陳文敏 劉淑云 . 煤質(zhì)及化驗知識問答 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 2020 2 康虹，吳國光，李建亮 . 煤灰熔融性的研究進展 [J].能源技術(shù)與管理 2020 年第 2期 7577 3 王艷柳，張曉慧 . 煤灰熔融性對氣化用煤的影響 [J].煤質(zhì)技術(shù) 2020 年 7月 第 4 期 河南理工大學(xué) 2020 界本科畢業(yè)生論文 24 4 尚杰峰 . 殼牌爐氣化煤灰熔點檢測技術(shù)研究 [J]. 大氮肥 2020 年 4 月 第 34 卷 第 2 期 125127 5 郭海燕 . 煤灰熔融性測定方法的探討及影響因素分析 [J].煤質(zhì)技術(shù) 2020 年 9 月 第 5 期 6 張璐，呂慶章 . 煤灰熔融性的影響因素 [J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新 .第 23卷第 2期 2020 年 3月 7 關(guān)夢嬪，張雙全 . 煤化學(xué)實驗 .國礦業(yè)大學(xué)出版社 .1993 年 5月第一版 8 張雙全 ,吳國光 . 煤化學(xué) . 中國礦業(yè)大學(xué)出版社 2020 年 6月第一版 9 張宏 ,李仲學(xué) . 煤炭需求影響因素及情景分析 [J]. 煤炭學(xué)報 . 2020 年 5月 557560 10 李劍均，智順，宋守田 淺談煤灰熔融性弱還原性氣氛的調(diào)節(jié) [J].煤質(zhì)技術(shù) 2020 年 5月 第 3 期 11 劉玲 淺析煤灰熔 融性測定的影響因素 [J].煤質(zhì)技術(shù) 2020 年 5 月 第 3期 12 張靜 淺析影響煤灰熔融性測定準確度的幾個關(guān)鍵因素 [J]. 礦山天地 13 池燕 影響煤灰熔融性的幾點要素 [J].科學(xué)論壇 14 賈明生 張乾熙 影響煤灰熔融性溫度的控制因素 [J]. 煤化工 第 3 期 2020 年 6 月