煤炭化验设备-微机灰熔点测定仪的影响因素都有那些?

2017-10-02  来自: 华维仪表 浏览次数:937

影响煤灰熔融性温度的因素
1 粒度大小
煤灰粒度小,比表面积大,颗粒之间接触的机率也高,同时,还具有较高的表面活化能,因此,同一种煤灰,粒度小的比粒度大的熔融性温度低。例如某种煤的煤灰的软化温度在粒度小于600μm 时为1175℃;粒度小于250μm时为1165℃;粒度小于75μm时为1140℃。
2升温速度
若在软化温前200℃左右,急剧升温比缓慢升温所测出的软化温度高。当升温速度缓慢时,煤灰中化学成分间相对有时间进行固相反应,因此,软化温度点相对在较低温度出现。
3 气氛性质
煤灰的熔融性温度受气氛性质的影响最为显著,特别是含铁量大的煤灰更为明显。这主要是由于煤灰中铁在不同性质气氛中有不同形态,并进一步产生低熔融性的共熔体所致。因此要定期检查炉内气氛的性质,才能保证测定结果的可靠性,通常检查炉内气氛性质的方法有下列两种。参比灰锥法:此法简单易行,效果较好,被广泛采用。先选取具有氧化和弱还原性两种气氛下的煤灰熔融性温度的标准煤灰,制成灰角锥,而后置于炉中,按正常操作测定其四个特征温度,即变形温度(DT),软化温度(ST),半球温度(HT),流动温度(FT)。
? 当实测的软化温度(ST),半球温度(HT),流动温度(FT)与弱还原性气氛下的标准值相差不超过50℃时,则认为炉内气氛为弱还原性。如果超过50℃,则要根据实测值与氧化气氛或弱还原性气氛下的相应标准值的接近程度及封碳物质的氧化情况判断炉内气氛性质。气体分析法:用一根内径为3~5mm气密的刚玉管直接插入炉内高温带,分别在1000~1300℃和1100℃下抽取炉内气体,抽样速度以不大于6~7ml/min抽出气体。若用气体全分析仪分析气体成分时,可直接用该仪器的平衡瓶(内装水)抽取气体较为方便;若采用气相色谱分析仪时,则可用100ml注射器抽取气体样品,取样结束后立即送实验室分析。在1000~1300℃范围内还原气体(CO、H2、CH4)体积百分量为10%~70%,同时在1100℃以下它们的总体积和二氧化碳的体积比不大于1:1,O2的体积百分比<0.5%,则炉内气氛是弱还原性。
4 角锥托板的材质
耐火材料有酸性和碱性之分,它们在高温下,同一般酸碱溶液一样也会发生化学反应,因此,在测定煤灰熔融性温度时,要注意托板的选择,否则,会使测定结果偏低。多数煤灰中酸性物(Al2O3+SiO2+TiO2)大于碱性物(Fe2O3+MgO+CaO+K2O+Na2O),可采用刚玉(Al2O3)或氧化铝与高岭土混合制成的托板。相反,碱性煤灰则要选用灼烧过的菱苦土(MgO)制成的托板。
5 主观因素
由于煤灰成分是由多种氧化物(含常量元素氧化物及稀散元素氧化物)混合而成的一种复杂物质,从固态转化为液态无一固定熔点,而只有一个熔融温度范围,在这一熔融过程中煤灰锥的形态变化是多种多样的,很难给予准确的描述,再加上作为判断四个特征温度形态的规定都是非量化的,这就容易造成由于个人的理解和实验经验的不同而使判断有所差异,特别是变形温度(DT)的差别更为突出。然而,这种情况在热显微照相法中有极大的改善。
6 煤灰中SiO2对煤灰熔融性温度的影响
煤灰中SiO2的含量较多,一般约占30%~70%,它在煤灰中起熔剂的作用,能和其他氧化物进行共熔。SiO2含量在40%以下的普遍高出100℃左右。SiO2含量在45%~60%范围内的煤灰,随着SiO2含量的增加,煤灰熔融性温度将降低。SiO2含量超过60%时,SiO2含量的增加对煤灰熔融性温度的影响无一定规律,但煤灰灰渣熔化时容易起泡,形成多孔性残渣。而当SiO2含量超过70%时,其煤灰熔融性温度均比较高。

7 煤灰中Al2O3对煤灰熔融性温度的影响
   煤灰中Al2O3的含量一般均较SiO2含量少。Al2O3能显著增加煤灰的熔融性温度,煤灰中Al2O3含量自15%开始,煤灰熔融性温度随着Al2O3含量的增加而有规律地增加;当煤灰中Al2O3含量高于25%时,煤灰熔融性的软化温度和流动温度间的温差,随煤灰中Al2O3含量的增加而愈来愈小。当煤灰中Al2O3含量超过40%时,不管其他煤灰成分含量变化如何,其煤灰的熔融性流动温度一般都超过1500℃。
8 煤灰中CaO的含量对煤灰的熔融性温度的影响
煤灰中CaO的含量变化很大,煤灰中的CaO一般均起降低煤灰熔融性温度的作用。但另一方面,纯CaO的熔点很高,达2590℃,故当煤灰中CaO含量增加到一定量时(如达到40%~50%以上时),煤灰中的CaO反而能使煤灰熔融性温度显著增加。
21.jpg9 煤灰中Fe2O3和MgO及Na2O和K2O对煤灰熔融性温度的影响
煤灰中Fe2O3的含量变化范围广,一般煤灰中Fe2O3含量在5%~15%居多,个别煤灰高达50%以上。测定煤灰熔融性温度无论在氧化气氛或者弱还原气氛中,煤灰中的Fe2O3含量均起降低煤灰熔融性温度的作用。在弱还原性气氛中,若煤灰中Fe2O3含量在20%~35%的范围内,则煤灰中Fe2O3含量每增加1%,平均降低煤灰熔融性软化温度18℃,流动温度约13℃,煤灰熔融性的流动温度和软化温度的温差,随煤灰中Fe2O3含量的增加而增大。在煤灰中MgO含量较少,一般很少超过4%,在煤灰中MgO一般起降低煤灰熔融性温度的作用。试验证明:煤灰中MgO含量在13%~17%时,煤灰熔融性温度最低,小于或大于这个含量,煤灰熔融性温度均能有所增高。
煤灰中的Na2O和K2O一般来说,它们均能显著降低煤灰熔融性温度,在高温时易使煤灰挥发。煤灰中Na2O含量每增加1%,煤灰熔融性软化温度降低约18℃,流动温度降低约16℃。
煤灰熔融性温度的高低,主要取决于煤灰中各无机氧化物的含量。一般来说,酸性氧化物如SiO2和Al2O3含量高,其灰熔融性温度就高,相反,碱性氧化物如CaO2、MgO、Fe2O3和K2O、Na2O3含量多,则其灰熔融性温度就低。

 

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