灰分熔点（固体燃料中的灰分）

主要类型

煤灰是各种矿物质组成的混合物，没有一个固定的熔点，只有一个融化的范围，煤灰熔融性又称灰熔点。

煤的灰熔点又叫煤灰熔融性，是在规定条件下得到的随加热温度而变的煤灰（试样）变形、软化和流动特征物理状态，是动力用煤和气化用煤的一个重要的质量指标，可以反映煤中矿物质在锅炉中的动态，根据它可以预计锅炉中的结渣和沾污作用。灰熔点与热量没有任何关系，它的高低与煤灰中钙、镁、铁的含量高低有关，根据锅炉的设计，有的根据灰熔点越高了越好，有的根据灰熔点越低了越好。

原料灰熔点，是影响气化操作的主要因素。灰熔点低的原料，气化温度不能维持太高，否则，由于灰渣的熔融、结块，各处阻力不一，影响气流均匀分布，碳层易结疤发亮，而且由于熔融结块，还减少气化剂接触面积，不利于气化，因此，灰熔点低的原料煤，适用在较低温度下操作。

测量方式

灰熔点测定仪是用于测定煤炭熔融特性的仪器。该仪器以硅碳管为发热元件，并配合可控硅调压器进行温度控制。该仪器略加改装后，可用来进行煤的二氧化碳活性测定和其它热处理。产品的特点：HR―4型为HR―3A型基础上按国标（GB―210）对升温速度的要求，增加自动升温控制功能，实现程控升温，亦可根据用户需要自动设定升温速度。HR―3A为数字显示式温度指示。配用铂铑―铂热电偶进行温度测量。

1、硅碳管的电热特性硅碳管的电阻最初随温度升高而逐渐减少，到300―400℃时电阻达最低值，然后随炉温的继续升高，电阻又逐渐增大。 2、灰熔点测定仪的主要技术特性本仪器附合国家标准《煤灰熔融性测定方法》（GB210）所提出的四点技术要求。

技术要求：

（1）高温恒温带长约30mm（△t≤℃）；

（2）能比较准确地控制升温速度（900℃以前20℃/min，900℃以后为5℃±1℃min）并在三个小时内加热到1500℃；

（3）可用通气法或封碳法来控制炉内气氛为弱还原性，用空气于炉内自由流通的方法来控制为氧化性气氛；

（4）800℃以上，炉内试样即清晰可见。

实验室测定灰分熔点都采用对灰制锥体进行加热的方法。灰锥体由灰分在特殊的模子上压制而成，它可以是等边三角锥体，也可以是直角三角锥体。测定灰分熔点时，需将灰锥置于特殊的电路内加热，使其置于半还原性的气氛中，即锥体周围的气体介质应为半还原性的，亦即应含有相同体积的还原剂（一氧化碳，氢，甲烷）和氧化剂（二氧化碳，水蒸气）  ，并记录以下四个温度：

（1）变形温度t1，即椎体尖端变圆或开始倾斜时的温度;

（2）软化温度t2，即锥体顶端由于弯曲而触及锥底平面，或变成球形时的温度；

（3）熔化温度t3，即熔化成饼状摊开在垫片上时的温度；

（4）流动温度t4，即作液体状态流动，不能停留在垫片平面上时的温度。

其中，（t2-t1）是软化期，（t3-t2）是熔化期。各期的温度范围变动于50~400℃之间，它在一定程度上可以表示灰分在不同温度下的粘度特性，因为温度间隔小，表示冷却时灰分粘度迅速增大，冷凝较快，即使结渣也容易松散。通常t1-t2间的温度间隔多在50-400℃之间，而当t1-t3=100~200℃时之渣称为短渣，大于此值者则称为长渣。

计算公式

灰熔点计算公式如下：

灰熔点（软化）

t ═ 19 (Al2O3) + 15 (SiO2+Fe2O3) + 10 (CaO+MgO)

+ 6 (Fe2O3+Na2O+K2O)

灰熔点可以实测，即将灰分制成三角锥形，置于高温炉内加热，并观察下列温度。

开始变形温度DT（deformation temperature）：锥顶尖端复圆或锥体开始倾斜。

开始软化温度ST（softening temperature）：锥尖变曲接触到锥托或锥体变成 球形。

开始熔融温度FT（flow temperature）：看不到明显形状，平铺于锥托之上。

影响因素

化学纯的元素，一般都有比较稳定的各种物理和化学特性。灰分是包含很多化合物的混合物，因而熔点也大不相同。同一种燃料的灰分也会显出不同的熔点即t2。总体来说，影响灰分熔点的因素有以下几点:

（1）成分因素：灰分中各种不同成分的物质含量及比例变化时，灰的熔点就不同，如灰中含二氧化硅和氧化铝越多，灰的熔点就越高；含铁和碱金属的氧化物越多，灰的熔点越低；具有助熔作用的氧化钙以及燃料中的黄铁矿等越多，灰的熔点也会越低。

（2）介质因素：与周边介质性质改变有关，如当灰份与一氧化碳、氢等还原性气体相遇时，其熔点会降低。

（3）浓度因素：当煤中含灰量不同时，熔点也会发生变化一般灰越多越低，这是由于各物质之间有助熔作用。燃烧多灰的煤，因为灰中各成份在加热过程中相互接触频繁，则产生化合、分解、助熔等作用的机会就增多，所以分浓度也是影响灰熔点的因素。

释义

灰分熔点是固体燃料中的灰分，达到一定温度以后，发生变形，软化和熔融时的温度。灰分是指燃料中不能燃烧也不挥发的物质，它是反应燃料中无机物多少的参数，常用符号A表示。

分类

按照熔点不同灰份可分为以下四类：

1．低熔点灰分t2 < 1100℃；

2．中熔点灰分t 2 > 1100~1250℃；

3．较高熔点灰分t2 = 1250~ 1500℃；

4．高熔点灰分t2 > 1500℃；

常见灰分特点

煤灰分熔融性温度低的小于1100摄氏度、高的大于1500摄氏度。一般说来，小于1250摄氏度的煤灰可能结渣，小于1100摄氏度的煤灰容易结大渣，此时飞灰产生量小；熔点越高而不结渣的飞灰量越多。当然，就熔点高的煤灰而言。其灰分越多，飞灰也就越多；而灰分熔点越低的煤，其灰分含量越大，结渣越厉害，飞灰产生量可能反而会减少。当灰分熔为液体的液态排渣时也会大大减少烟尘排放量。

灰分是焦炭中所含的矿物杂质（主要是多种氧化物的混合物）在燃烧过程中经过高温分解和氧化作用后生成的一些固体残留物中各种氧化物的含量。大致成分w是：SiO2 ：40% 一 60%, Al2O3： 15% -35%, Fe203：5% -25%, Ca0： 1% -15%, MgO： 0.5% -8%,Na2O + K20： 1% -4%.

灰分是—种有害成分，它不仅能附着于产品上，使产品质量降低，还会在离通下形成低熔点化合物，导致粘窑和结圈，并对窑衬有腐蚀作用，造成窑衬损坏，给生产操作和设备维护带来困难。

灰分的熔点是焦炭的一项重要技术指标，它与灰分的组成及窑内的气氛有关，其波动范围大约在1000-1500℃之间。灰分的主要成分是SiO2,和Ai203,它们的熔点分别是I713℃和 2050℃；而灰分是多种氧化物的混合物，灰分熔点就是多种氧化物在受热时形成共溶物的烙融温度。一般说来，含SiO2,和Ai203等酸性成分较多的灰分，其熔点较高；含Fe203、Ca0、MgO 及Na2O + K20等碱性成分多的灰分，其熔点较低。如以酸性成分与碱性成分之比[(SiO2+ Ai203)/（Fe203+ Ca0+MgO）]作为灰分的酸度，则酸度接近1时灰分熔点低，酸度大于5时，灰分熔点将超过1350℃。此外，灰分在还原性气氛中的熔点比在氧化性的气氛中高，二者相差约40-170℃。