影響煤灰熔融性溫度的因素

1、粒度大小

煤灰粒度小，比表面積大，顆粒之間接觸的機率也高，同時(shí)，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低。例如某種煤的煤灰的軟化溫度在粒度小于600μm 時(shí)為1175℃;粒度小于250μm時(shí)為1165℃;粒度小于75μm時(shí)為1140℃。

2、升溫速度

若在軟化溫前200℃左右，急劇升溫比緩慢升溫所測出的軟化溫度高。當升溫速度緩慢時(shí)，煤灰中化學(xué)成分間相對有時(shí)間進(jìn)行固相反應，因此，軟化溫度點(diǎn)相對在較低溫度出現。

3、氣氛性質(zhì)

煤灰的熔融性溫度受氣氛性質(zhì)的影響為顯著(zhù)，特別是含鐵量大的煤灰更為明顯。這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(jìn)一步產(chǎn)生低熔融性的共熔體所致。因此要定期檢查爐內氣氛的性質(zhì)，才能保證測定結果的可靠性，通常檢查爐內氣氛性質(zhì)的方法有下列兩種。參比灰錐法：此法簡(jiǎn)單易行，效果較好，被廣泛采用。先選取具有氧化和弱還原性?xún)煞N氣氛下的煤灰熔融性溫度的標準煤灰，制成灰角錐，而后置于爐中，按正常操作測定其四個(gè)特征溫度，即變形溫度(DT)，軟化溫度(ST)，半球溫度(HT)，流動(dòng)溫度(FT)。

當實(shí)測的軟化溫度(ST)，半球溫度(HT)，流動(dòng)溫度(FT)與弱還原性氣氛下的標準值相差不超過(guò)50℃時(shí)，則認為爐內氣氛為弱還原性。如果超過(guò)50℃，則要根據實(shí)測值與氧化氣氛或弱還原性氣氛下的相應標準值的接近程度及封碳物質(zhì)的氧化情況判斷爐內氣氛性質(zhì)。氣體分析法：用一根內徑為3～5mm氣密的剛玉管直接插入爐內高溫帶，分別在1000～1300℃和1100℃下抽取爐內氣體，抽樣速度以不大于6~7ml/min抽出氣體。若用氣體全分析儀分析氣體成分時(shí)，可直接用該儀器的平衡瓶(內裝水)抽取氣體較為方便;若采用氣相色譜分析儀時(shí)，則可用100ml注射器抽取氣體樣品，取樣結束后立即送實(shí)驗室分析。在1000～1300℃范圍內還原氣體(CO、H2、CH4)體積百分量為10%～70%，同時(shí)在1100℃以下它們的總體積和二氧化碳的體積比不大于1：1，O2的體積百分比<0.5%，則爐內氣氛是弱還原性。

4、角錐托板的材質(zhì)

耐火材料有酸性和堿性之分，它們在高溫下，同一般酸堿溶液一樣也會(huì )發(fā)生化學(xué)反應，因此，在測定煤灰熔融性溫度時(shí)，要注意托板的選擇，否則，會(huì )使測定結果偏低。多數煤灰中酸性物(Al2O3+SiO2+TiO2)大于堿性物(Fe2O3+MgO+CaO+K2O+Na2O)，可采用剛玉(Al2O3)或氧化鋁與高嶺土混合制成的托板。相反，堿性煤灰則要選用灼燒過(guò)的菱苦土(MgO)制成的托板。

5、主觀(guān)因素

由于煤灰成分是由多種氧化物(含常量元素氧化物及稀散元素氧化物)混合而成的一種復雜物質(zhì)，從固態(tài)轉化為液態(tài)無(wú)一固定熔點(diǎn)，而只有一個(gè)熔融溫度范圍，在這一熔融過(guò)程中煤灰錐的形態(tài)變化是多種多樣的，很難給予準確的描述，再加上作為判斷四個(gè)特征溫度形態(tài)的規定都是非量化的，這就容易造成由于個(gè)人的理解和實(shí)驗經(jīng)驗的不同而使判斷有所差異，特別是變形溫度(DT)的差別更為突出。然而，這種情況在熱顯微照相法中有極大的改善。

6、煤灰中SiO2對煤灰熔融性溫度的影響

煤灰中SiO2的含量較多，一般約占30%～70%，它在煤灰中起熔劑的作用，能和其他氧化物進(jìn)行共熔。SiO2含量在40%以下的普遍高出100℃左右。SiO2含量在45%～60%范圍內的煤灰，隨著(zhù)SiO2含量的增加，煤灰熔融性溫度將降低。SiO2含量超過(guò)60%時(shí)，SiO2含量的增加對煤灰熔融性溫度的影響無(wú)一定規律，但煤灰灰渣熔化時(shí)容易起泡，形成多孔性殘渣。而當SiO2含量超過(guò)70%時(shí)，其煤灰熔融性溫度均比較高。

7、煤灰中Al2O3對煤灰熔融性溫度的影響

煤灰中Al2O3的含量一般均較SiO2含量少。Al2O3能顯著(zhù)增加煤灰的熔融性溫度，煤灰中Al2O3含量自15%開(kāi)始，煤灰熔融性溫度隨著(zhù)Al2O3含量的增加而有規律地增加;當煤灰中Al2O3含量高于25%時(shí)，煤灰熔融性的軟化溫度和流動(dòng)溫度間的溫差，隨煤灰中Al2O3含量的增加而愈來(lái)愈小。當煤灰中Al2O3含量超過(guò)40%時(shí)，不管其他煤灰成分含量變化如何，其煤灰的熔融性流動(dòng)溫度一般都超過(guò)1500℃。

8、煤灰中CaO的含量對煤灰的熔融性溫度的影響

煤灰中CaO的含量變化很大，煤灰中的CaO一般均起降低煤灰熔融性溫度的作用。但另一方面，純CaO的熔點(diǎn)很高，達2590℃，故當煤灰中CaO含量增加到一定量時(shí)(如達到40%～50%以上時(shí))，煤灰中的CaO反而能使煤灰熔融性溫度顯著(zhù)增加。

9、煤灰中Fe2O3和MgO及Na2O和K2O對煤灰熔融性溫度的影響

煤灰中Fe2O3的含量變化范圍廣，一般煤灰中Fe2O3含量在5%～15%居多，個(gè)別煤灰高達50%以上。測定煤灰熔融性溫度無(wú)論在氧化氣氛或者弱還原氣氛中，煤灰中的Fe2O3含量均起降低煤灰熔融性溫度的作用。在弱還原性氣氛中，若煤灰中Fe2O3含量在20%～35%的范圍內，則煤灰中Fe2O3含量每增加1%，平均降低煤灰熔融性軟化溫度18℃，流動(dòng)溫度約13℃，煤灰熔融性的流動(dòng)溫度和軟化溫度的溫差，隨煤灰中Fe2O3含量的增加而增大。在煤灰中MgO含量較少，一般很少超過(guò)4%，在煤灰中MgO一般起降低煤灰熔融性溫度的作用。試驗證明：煤灰中MgO含量在13%～17%時(shí)，煤灰熔融性溫度低，小于或大于這個(gè)含量，煤灰熔融性溫度均能有所增高。

煤灰中的Na2O和K2O一般來(lái)說(shuō)，它們均能顯著(zhù)降低煤灰熔融性溫度，在高溫時(shí)易使煤灰揮發(fā)。煤灰中Na2O含量每增加1%，煤灰熔融性軟化溫度降低約18℃，流動(dòng)溫度降低約16℃。

煤灰熔融性溫度的高低，主要取決于煤灰中各無(wú)機氧化物的含量。一般來(lái)說(shuō)，酸性氧化物如SiO2和Al2O3含量高，其灰熔融性溫度就高，相反，堿性氧化物如CaO2、MgO、Fe2O3和K2O、Na2O3含量多，則其灰熔融性溫度就低。

總之，測定煤灰熔融溫度過(guò)程中，每一個(gè)細節都很重要，且人為因素較多。試驗時(shí)一定要認真、仔細、規范。

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