煤灰熔融性习惯上称为煤灰熔点。煤灰熔融性是动力用煤的重要指标之一。煤燃烧后产生的灰分,在高温下的熔融性是锅炉用煤的重要特性。对于煤粉燃烧固态排渣的锅炉,它是判断炉膛结渣可能性的依据之一。为了减少结渣的危险,煤粉炉要求燃烧灰熔点较高的煤。对于层燃锅炉燃用灰熔点较低的煤可形成适当的融渣,起保护炉排的作用。对于液态排渣煤粉炉,较低的灰熔温度有利于排渣
煤灰中灰熔融性结焦率测定方法主要包括以下几个步骤
准备灰熔点测定仪应包含高温炉、硅碳管、热电偶和控制器。高温炉的使用温度范围通常为室温至1500℃,甚至可达1600℃(根据用户需求配置)。灰样制备取粒度小于0.20mm的分析煤样,按照GB 212-63“煤的工业分析方法”的规定进行灰化处理。研磨至0.1mm以下,确保灰样的细腻度。制备灰锥时,取1~2g煤灰放在瓷板或玻璃板上,用糊精水溶液润湿并调成可塑状,然后压入灰锥模中成型,风干或于60℃下烘干备用。
气氛控制:在刚玉舟内放入石墨或无烟煤,以产生弱还原性气氛。通常在刚玉舟中央放置石墨粉1520g,两端放置无烟煤3040g(具体量根据炉膛大小调整)。
加热过程:将干燥后的灰锥用氧化镁固定在灰锥托板的三角坑内,确保垂直于底面。将刚玉舟推入炉内,使灰锥紧邻热电偶热端(相距约2mm)。开始加热,控制升温速度为900℃以前15~20℃/min,900℃以后5±1℃/min。
观察记录:随时观察灰锥的形态变化,并记录以下四个温度:变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)。变形温度是椎体尖变圆或开始倾斜时的温度;软化温度是锥体顶端由于弯曲而触及锥底平面时的温度;流动温度是灰锥完全熔化并呈液体状态流动时的温度。
结束试验:待全部灰锥都到达流动温度或炉温升至1500℃时,断电结束试验。
灰熔点测定的原理是通过将待测灰制成一定尺寸的三角锥,在一定的气体介质中,以一定的升温速度加热。由计算机采集并记录灰锥在受热过程中的形态变化,观测、判断并记录其四个特征熔融温度:变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。注意事项包括安全操作和设备维护。在高温炉操作过程中,应佩戴防护眼镜和手套,以防烫伤。定期清洁和维护灰熔点测定仪,确保其正常运行。