煤炭检测设备浅谈煤炭灰熔融性
煤炭灰熔融性是评价动力煤和气化用煤的重要质量参数。一般采用4个特征温度来评价煤灰的熔融性：变形温度。软化温度。半球温度。流动温度。其中在实际应用中较多的依次是软化温度，流动温度，变形温度。
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方法简介
将煤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，观察灰锥在受热过程中的形态变化
观测并记录它的四个特征熔融温度：
变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
试剂和材料
1、氧化镁：工业品，研细致粒度小于0.1mm
2、糊精：化学纯，配成100g/L溶液。
3、碳物质：灰分低于15%，粒度小于1mm的无烟煤、石墨或其他碳物质。
4、参比灰：含三氧化二铁20%-30%的煤灰
预先在强还原性（100%的氢气或一氧化碳或它们与惰性气体的混合物构成的气氛弱还原性和氧化性气氛中分别测出其熔融特征温度）
在例常测定中以作为参比物来坚定实验气氛性质。
5、二氧化碳
6、氢气或一氧化碳。
7、刚玉舟：耐温1500℃以上，能盛足够的碳物质。
8、灰锥托板：在1500℃下不变形，不与灰锥作用，不吸收灰样，灰锥托板可购置
仪器和设备
1、高温炉：凡满足下列条件的高温炉都可使用：
①能加热到1500℃以上
②有足够的恒温带
③能按规定的程序加热
④炉内气氛可控制为还原性和氧化性
⑤能在实验过程中观察试样形态变化
2、铂铑—铂热电偶及高温计：
测量范围0—1500℃，最小分度5ºk,加气密刚玉保护管使用。
3、灰锥模子：
有对称的两个半块构成的黄铜或不锈钢制品。
4、灰锥托板模：
由模座、垫片和顶板三部分构成，用硬木或其他坚硬材料制做。
5、常量气体分析器1904 型，可测一氧化碳、二氧化碳和氧气含量。
试验条件
1、试样形状和尺寸：
试样为三角锥体，高20mm,底为边长7mm的正三角形，锥体的一侧面垂直于底面。
2、试验气氛及其控制
弱还原性气氛，可用下述两种方法之一控制：
a、炉内通过（50±10）%（V/V ）的氢气和（50±10）%（V/V）的二氧化碳混合气体，或（40±5）%（V/V）的一氧化碳和（60±5）%（V/V）的二氧化碳混合气体。
b、炉内封入碳物质
②氧化性气氛，炉内不放任何含碳物质，并使空气自由流通。
试验步骤
1、灰的制备：
取粒度小于0.2mm的空气干燥煤样，按GB212―91规定将其完全灰化，然后用玛瑙研钵研细至0.1mm以下。
2、灰锥的制做：
取2g煤灰放在瓷板或玻璃板上，用数滴糊精溶液润湿并调成可塑状，然后用小尖刀铲入灰锥模当中挤压成型，用小刀将模内灰锥小心地推至瓷板或玻璃上，于空气中风干或于60下干燥备用。
测定手续
1、在弱还原性气氛中测定
用糊精水溶液三2将少量氧化镁三1调成糊状，用它将灰锥固定在灰锥托板三8的三角坑内，并使灰锥垂直于底面的侧面与托板表面垂直。
将带灰锥的托板置于刚玉舟三7上，如用封碳法来产生弱还原性气氛，则预先在舟内放置足够的碳物质三3。
打开高温炉四1炉盖，将刚玉舟徐徐推入炉内，至灰锥位于高温带并紧邻电偶。
2、热端（相距2mm左右）
关上炉盖，开始加热并控制升温速度为：
900℃以下，15—20℃/min： 900℃以上，（5±1）℃/min
如果通气法产生弱还性气氛，则从开始通入氢气或一氧化碳和二氧化碳混合气体 通气速度以能避免空气渗入为准。随时观察灰锥的形态变化（高温下观察时，需戴上墨镜）
记录灰锥的四个熔融特征温度-变形温度、软化温度、半球温度和流动温度。
待全部灰锥都达到流动温度或炉温升至1500℃时断电，结束试验。
待炉子冷却后，取出刚玉舟，拿下托板，仔细检查其表面，如发现试样与托板作用，则另换一种托板重新试验。
注：(1)一般在刚玉舟中央放置石墨粉15-20g,两端放置无烟煤40-50g(对气疏刚玉管炉膛）或在刚玉舟中央放置石墨粉5-6g(对气密刚玉管炉壁）
（2）在氧化性气氛下测定 ：
测定手续与1条相同，但刚玉舟内不放任何含碳物质，并使空气在炉内自由流通。
试验气氛性质的检查
定期或不定期地用下述方法之一查炉内气氛性质：
1、参比灰锥法：
用参比灰三制成灰锥并测定其熔融特征温度（ST、HT和FT）如其实际测定值与弱还原性气氛的参比值相差不超过50℃，则证明炉内气氛内为弱还原性，如超过50℃，则根据它们与还原性或氧化性气氛下的参比值接近程序以及刚玉舟中碳物质的氧化情况来判断炉内气氛。
2、取气分析法：
用一根气密刚玉管从炉子高温以一定的温度（以不改变炉内气体组成为准，一般为6—7ml/min）取出气体并进行或成分分析，由在1000―1300℃范围内，还原性气体（一氧化碳、氢气和甲烷等）的体积百分含量为10%―70%，同时1100℃以下它们的总体积和二氧化碳的体积比不大于1：1，氧含量低于0.5%，则炉内气氛为弱还原性。
煤炭化验设备技术人员为您分析煤的灰熔点：煤炭的灰熔点是煤灰达到熔融时的温度，一般分软化温度（ST）、熔融性变形温度(DT)、流动温度(FT)几个温度点，是衡量气化煤质量的重要指标。
煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣内难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。而煤灰熔点过高的煤又不易生成熔渣，因此煤炭的灰熔点指标很重要，因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。
对于煤炭的灰熔点，三博煤质分析仪器有限公司专门研发制定了——灰熔点测定仪，专门用于煤灰熔融性测定的智能煤化验仪器。按照国标符合GB/T
219-2008标准。采用单片机自动控制升温速度，炉体可以自由旋转，取放样方便。并且该仪器具有多种故障提示功能。操作简便，性能稳定可靠。
煤炭的灰分的熔点与煤灰里的氧化铁，氧化铝和二氧化硅的含量有关，氧化铁的含量越高，煤灰的熔点就越低，氧化铝和二氧化硅的含量越高，煤灰的熔点就越高。在我国13个大型的煤炭生产基地（基本涵盖我国大部分的煤田）中，出产的煤灰的熔点大于1250度的有：
（1）晋北煤炭基地的平朔矿区出产的煤，煤灰中的氧化铝含量较高，在40%-48%之间，因此煤灰熔点为1450度以上。
（2）晋东基地的阳泉矿区出产的无烟煤，煤灰中的氧化铝和二氧化硅含量均很高，因此煤灰熔点在1500度以上。
（3）蒙东基地的霍林河矿区的深部煤层的煤，此处的煤炭的煤灰熔点为1250度-1450度之间，霍林河矿区比较特别，浅部煤层的煤炭煤灰熔点较低，在1100度-1250度之间，不符合楼主你的要求。而该基地的另一矿区铁法，煤灰熔点为平均1340度。双鸭山矿区的气煤，熔点为1350-1450度之间。
（4）河南基地的郑州矿区，煤炭煤灰的熔点多在1450度以上。
（5）鲁西基地的允州矿区，该矿区的西山组煤灰中的氧化铝含量较高，因此煤灰的熔点ST一般在1300度以上，而且有不少大于1500度。
（6）晋中基地的西山矿区，该矿区的煤炭的氧化铝含量非常高，在40%左右，因此煤灰的熔点一般大于1500度。
（7）两淮基地的淮南矿区和淮北矿区，淮南矿区的煤灰熔点ST多在1500度以上，而淮北矿区的煤灰熔点平均在1450度以上。
（8）冀中基地的开滦矿区，煤灰的熔点一般平均为1500度以上。而另一矿区峰峰，煤灰熔点多为1400-1500度之间。
扩展资料：
煤炭质量与熔点：
煤炭质量是指煤炭的物理、化学特性及其适用性，其主要指标有灰分、水分、硫分、发热量、挥发分、块煤限率、含矸率以及结焦性、粘结性等。
正确使用微机量热仪、升降式微机全自动量热仪、微机灰熔点测定仪、自动测氢仪、工业分析仪、快速灰化炉、微电脑粘结指数测定仪、奥亚膨胀度测定仪煤燃点测定仪、煤炭结渣性测定仪、活性炭测定仪等煤炭化验设备，可以测试出煤炭的不同指标，从而可以确定煤炭质量。
参考资料来源：百度百科 - 煤炭
参考资料来源：百度百科 - 熔点
灰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，它与原料中灰分组成有关，灰分中三氧化二铝、二氧化硅含量高，灰熔点高三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钠和氧化钾含量越高，灰熔点越低。
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高。
灰熔点，又称为煤灰熔融性。它与原料中灰分组成有关，灰分中三氧化二铝、二氧化硅含量高，灰熔点高三氧化二铁、氧化钙和氧化镁含量越高，灰熔点越低。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。
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山西是煤炭重化工基地，有多家机构可以检测煤炭相关数据。不过最权威的是。中国科学院山西煤炭化学研究院。体组可以委托该机构对煤炭进行化验。
中国科学院山西煤炭化学研究所是高技术基地型研究所，1954年10月，在中国科学院石油研究所煤炭研究室基础上改为独立室，名称为中国科学院煤炭研究室。1961年，煤炭研究室扩建为中国科学院煤炭化学研究所并开始向太原搬迁。
截至2015年底，山西煤化所共有在职职工559人，其中科技人员449人、科技支撑人员56人；据2016年12月研究所官网显示，研究所拥有3个研发区域（中心），1个国家重点实验室、2个国家工程实验室、1个国际研发中心、1个中国科学院重点实验室、1个山西省工程研究中心；共有博士生导师41人，硕士生导师95人；开设3个一级学科博士、硕士研究生培养点，11个二级学科博士、硕士研究生培养点，3个全日制专业硕士授权点，1个一级学科博士后流动站。
煤炭化验主要有十一个指标：
一、水分（M )
煤的水分分为两种，一是内在水分由植物变成煤时所含的水分；二是外水，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。全水分是煤的外在水分和内在水分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低 。
二、灰分（A )
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。
三、挥发分（V )
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。
四、固定碳含量（FC )
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、发热量（Q )
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。
六、胶质层最大厚度（Y )
烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。
七、粘结指数（G )
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强。
八、煤灰熔融性温度（灰熔点）
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能。
九、哈氏可磨指数（HGI )
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数越大，煤越容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。
十、吉氏流动度（ddpm)
煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。
十一、增锅膨胀序数（CSN )
增塌膨胀序数是在规定条件下以煤在增祸中加热所得焦块膨胀程序的序号表征煤的膨胀性和塑性指标。增祸膨胀序数的大小取决于煤灰熔融性、胶质体生成期间析气情况和胶质体的不透气性。
参考资料来源：百度百科-煤炭化验
一、水分（M ）
煤的水分分为两种，一是内在水分（Minh ) ，是由植物变成煤时所含的水分；二是外水（Mf ) ，是在开采、运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分．全水分是煤的外在水分和内在不分总和。一般来讲，煤的变质程度越大，内在水分越低。褐煤、长焰煤内在水分普通较高，贫煤、无烟煤内在水分较低。
水分的存在对煤的利用极其不利，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中水分会成为蒸汽，在蒸发时消耗热量；另外，精煤的水分对炼焦也产生一定的影响。一般水分每增加2 % ，发热量降低100kcal/kg(大卡／千克）；冶炼精煤中水分每增加1 % ，结焦时间延长5 一10min 。
注：检测煤中水分需用到MS-590在线微波水分测定仪，是全球唯一不受被测物质的高度、大小、密度、温度、品种、重量等因索的影响，无需进行高度补偿、密度补偿及温度补偿就能精确测量水分，可以同时测量水份、密度两个参数的在线水分仪，且水份和密度各自有独立数据模型和校准曲线；
二、灰分（A）
煤在彻底燃烧后所剩下的残渣称为灰分，灰分分外在灰分和内在灰分。外在灰分是来自顶板和夹研中的岩石碎块，它与采煤方法的合理与否有很大关系。外在灰分通过分选大部分能去掉。内在灰分是成煤的原始植物本身所含的无机物，内在灰分越高，煤的可选性越差。灰是有害物质．动力煤中灰分增加，发热量降低、排渣量增加，煤容易结渣；一般灰分每增加2% ?发热量降低10okcal / kg 左右。冶炼精煤中灰分增加，高炉利用系数降低，焦炭强度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1 % ，焦炭强度下降2 % ，高炉生产能九下降3 % ，石灰石用量增加4 %。
三、挥发分（V）
煤在高温和隔绝空气的条件下加热时，所排出的气体和液体状态的产物称为挥发分。挥发分的主要成分为甲烷、氢及其他碳氢化合物等。它是鉴别煤炭类别和质量的重要指标之一。一般来讲，随着煤炭变质程度的增加，煤炭挥发分降低。褐煤、气煤挥发分较高，瘦煤、无烟煤挥发分较低。
四、固定碳（FC ）
固定碳含量是指除去水分、灰分和挥发分的残留物，它是确定煤炭用途的重要指标。从100减去煤的水分、灰分和挥发分后的差值即煤的固定碳含量。根据使用的计算挥发分的基准，可以计算出干基、干燥无灰基等不同基准的固定碳含量。
五、焦渣特征（CRC ）
煤炭热分解以后剩余物质的形状。根据不同形状分为8 个序号，其序号即为焦渣特征代号。
1——粉状。全部是粉末，没有相互粘着的颗粒．
2——粘着。用手指轻碰即为粉末或基本上是粉末，其中较大的团块轻轻一碰即成粉末。
3——弱粘性。用手指轻压即成不块。
4 ——不熔融粘结。用手指用力压才裂成小块，焦渣上表面无光泽，下表面稍有银白色光泽．
5 ——不膨胀熔融枯结。焦渣形成扁平的块，煤粒的界限不易分清．焦渣上表面有明显的银白色金属光泽，下表面银白色光泽更明显。
6——微膨胀熔融粘结。用手指压不碎，焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，但焦渣表面具有较小的膨胀泡．
7——膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面均有银白色金属光泽，明显膨胀，但高度不超过15mm。
8——强膨胀熔融粘结。焦渣的上、下表面有银白色金属光泽，焦渣高度大于15mm。
注：检测煤的灰分、挥发分、固定碳、焦渣特性需要用高效节能智能灰挥测定仪。
六、发热量（Q ）
发热量是指单位质量的煤完全的燃烧时所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。煤的高位发热量减去水的汽化热即是低位发热量。发热量国际单位为百万焦耳／千克（MJ/kg ) ，常用单位大卡斤克，换算关系为：1MJ / kg =239 . 14kcal / kg ? 1J = 0.239gcal ? 1cal= 4 . l8J 。如发热量550kcaL/ g , 5500kcal / kg=550÷239 . 14 = 23MJ／kg .为便于比较，我们在衡量煤炭时消耗时，要把实际使用的不同发热量的煤炭换算成标准煤，标准煤的发热量为29 . 27MJ/kg ( 700okcal / kg ）。国内贸易常用发热量标准为收到基低位发热量（ Qnet,ar) ，它反映煤炭的应用效果，但外界因素影响较大，如水分等，因此Qnet,ar 不能反映煤的真实品质。国际贸易通用发热量标准为空气干燥基高位发热量（ Qnet,ar) ，它能较为准确的反映煤的真实品质，不受水分等外界因素影响。在同等水分、灰分等情况下，空气干燥基高位发热量比收到基低位发热量高1.25MJ/g ( 300kcal / kg）左右。
注：检测煤炭发热量需要到微机全自动量热仪
七、胶质层最大厚度（Y ）
烟煤在加热到一定温度后，所形成的胶质层最大厚度是烟煤胶质层指数测定中利用探针测出的胶质体上、F 层面差的最大值。它是煤炭分类的重要标准之一。动力煤胶质层厚度大，容易结焦；冶炼精煤对胶质层厚度有明确要求。
注：检测煤炭胶质层厚度需用微机胶质层测定仪
八、粘结指数（G ）
在规定条件下以烟煤在加热后粘结专用无烟煤的能力，它是煤炭分类的重要标准之一，是冶炼精煤的重要指标。枯结指数越高，结焦性越强。
注：检测煤炭G值需用粘结指数测定仪
九、煤灰熔融性温度（灰熔点）
在规定条件下得到的随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度（DT ）、软化温度( ST ）、流动温度（FT ) ，常用软化温度（ST ）来表示。灰熔融性温度越高，煤灰不容易结渣。因锅炉设计不同，对灰熔融性温度要求也不一样。煤灰熔融性温度的高低，直接关系到煤作为燃料和气化原料时的性能，煤灰熔融性温度低，煤灰容易结渣，增加了排渣的难度，尤其是固态排渣的锅炉和移动床的气化炉，煤灰熔融性温度要求较高。
注：检测煤灰熔融性需用微机一体灰熔点测定仪
十、哈氏可磨指数（HGI ）
哈氏可磨指数是反映煤的可磨性的重要指标。煤的可磨性是指一定量的煤在消耗相同的能量下，磨碎成粉的难易程度。可磨指数赵大，煤赵容易磨碎成粉。在发电煤粉锅炉和高炉喷吹用煤，可磨指数是质量评价的一个重要指标。＋、吉氏流动度（ddpm)煤的流动度是表征煤在干馏时形成的胶质体的粘度，是煤的塑性指标之一。流动度是研究煤的流变性和热分解力学的有效手段，又能表征煤的塑性，可以指导配煤和焦炭强度预测。吉氏流动度是以固定力矩在煤受热形成的胶质体中转动的最大转速表示的流动度指标，用每分钟转动的角度来表示。
注：检测煤的可磨性需用哈氏可磨性指数测定仪
