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。
网络资料仅供参考！
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。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。
扩展资料
由于煤灰不是一个纯净物，它没有严格意义的熔点，衡量其熔融过程的温度变化，通常用三个特征温度，即变形温度（DT），软化温度（ST）、流动温度（FT）。这三个温度代表了煤灰在熔融过程中固相减少，液相渐多的三点，在工业上多用软化温度作为熔融性指标。
灰熔点和灰熔融性实际上只是叫法不同而已。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。
参考资料来源；百度百科--灰熔点
2、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，所以有灰熔点。
3、灰熔点的影响因素：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。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。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。
②灰分。灰分含量会使火焰传播速度下降，着火时间推迟，燃烧不稳定，炉温下降。
③水分。水分是燃烧过程中的有害物质之一，它在燃烧过程中吸收大量的热，对燃烧的影响比灰分大得多。
④发热量。为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强，因此只要煤的发热量与锅炉设计要求大体相符即可。
⑤灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500℃以上，在这样高温下，煤灰大多呈软化或流体状态。
⑥煤的硫分。硫是煤中有害杂质，虽对燃烧本身没有影响，但它的含量太高，对设备的腐蚀和环境的污染都相当严重。因此，电厂燃用煤的硫分不能太高，一般要求最高不能超过2.5%。
规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T211 煤中全水分的测定方法
GB/T212 煤的工业分析方法（eqv ISO1171）
GB/T213 煤的发热量测定方法（eqv ISO 1928）
GB/T214 煤中全硫的测定方法（eqv ISO 334\ISO 351）
GB 474-1996 煤样的制备方法（eqv ISO 19881975）
GB 475-1996 商品煤样采取方法（epv ISO 19881975）
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准：
3.1
检验值inspected value
检验单位按国家标准方法对被检验批煤进行采样、制样和化验所得的煤炭质量指标值。
3.2
报告值 reported values
被检验单位出具的被检验批煤的质量 指标值，包括被检验单位的测定值或贸易合同约定值、产品标准(或规格)规定值。
3.3
质量指标允许差tolerance of quality parameter
被检验单位对一批煤的某一质量指标的报告值和检验单位对同一批煤的同一质量指标的检验值的差值在规定概率下的限值。
3.4
采样基数 base for sampling
抽查或验收时，实施采样的批煤量。
4 商品煤质量抽查方法
4.1 方法提要
煤炭质量抽查单位从被抽查批煤中采取一个或数个总样，然后进行制样和有关项目测定，以抽查单位的报告值(3.2)与抽查单位的检验值(3.1)进行比较，对被抽查批煤的质量进行评定。
4.2 检验项目
4.2.1 原煤、筛选煤和其他洗煤(包括非冶炼用精煤):
检验发热量(或灰分)和全硫。
4.2.2 冶炼用精煤:
检验全水分、灰分和全硫。
4.3 煤样的采取、制备和化验
4.3.1 采样、制样和化验人员
采样、制样和化验人员应经过专门的煤炭采样、制样和化验技术培训，并持有有效的操作证书或岗位合格证书。
煤炭五大常用指标：
第一个指标：水分。
煤中水分分为内在水分、外在水分、结晶水和分解水。
第二个指标：灰分
指煤在燃烧的后留下的残渣。不是煤中矿物质总和，而是这些矿物质在化学和分解后的残余物。灰分高，说明煤中可燃成份较低。发热量就低。同时在精煤炼焦中，灰分高低决定焦炭的灰分。
第三指标：挥发份（全称为挥发份产率）V
指煤中有机物和部分矿物质加热分解后的产物，不全是煤中固有成分，还有部分是热解产物，所以称挥发份产率。
第四个指标：固定碳
不同于元素分析的碳，是根据水分、灰分和挥发份计算出来的。
第五个指标：全硫St
是煤中的有害元素，包括有机硫、无机硫。1%以下才可用于燃料。部分地区要求在0.6和0.8以下，现在常说的环保煤、绿色能源均指硫份较低的煤。
扩展资料：
煤炭的用途十分广泛，可以根据其使用目的总结为三大主要用途：动力煤、炼焦煤、煤化工用煤，主要包括气化用煤，低温干馏用煤，加氢液化用煤等。
动力煤
（1）发电用煤：中国约1/3以上的煤用来发电，平均发电耗煤为标准煤370g/（kW·h）左右。电厂利用煤的热值，把热能转变为电能。
（2）蒸汽机车用煤：占动力用煤3%左右，蒸汽机车锅炉平均耗煤指标为100kg/（万吨·km）左右。
（3）建材用煤：约占动力用煤的13%以上，以水泥用煤量最大，其次为玻璃、砖、瓦等。
（4）一般工业锅炉用煤：除热电厂及大型供热锅炉外，一般企业及取暖用的工业锅炉型号繁多，数量大且分散，用煤量约占动力煤的26%。
（5）生活用煤：生活用煤的数量也较大，约占燃料用煤的23%。
（6）冶金用动力煤：冶金用动力煤主要为烧结和高炉喷吹用无烟煤，其用量不到动力用煤量的1%。
参考资料来源：百度百科-煤炭
一般包括煤炭化验指标包括：煤的发热量（热值）、含硫量（硫份）、灰分、挥发份、固定碳、焦渣特征、全水分、分析水等指标。若是焦煤的话，还需要化验粘结指数（g值）、胶质层（x值、y值）等指标，检测更多的指标还包括煤炭的灰熔点（灰熔融性）、碳氢、哈氏可磨指数、煤的燃点、奥亚膨胀度、煤炭活性、煤炭结渣性等指标。
煤炭化验这些常规指标所需的基本仪器有：量热仪、测硫仪、马弗炉（高温炉）、微电脑程控仪或时温控制器、干燥箱（烘箱）、粘结指数测定仪、胶质层测定仪、灰熔点测定仪等，另外还需要辅助设备：破碎机、制样粉碎机、电子天平、振筛机、二分器等。
发热量：发热量是指单位质量的煤完全燃烧后所产生的热量，主要分为高位发热量和低位发热量。
胶质层最大厚度：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、下层面差的最大值。
粘结指数：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。
煤灰灰熔融性温度：在规定条件下得到随加热温度而变化的煤灰熔融性变形温度、软化温度、常用软化温度来表示的。
哈氏可磨技术：哈氏可磨指数是反应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。
煤炭分析：
水分：1.全水份，是煤中所有内在水份和外在水份的总和。2.空气干燥基水份，指煤炭在空气干燥状态下所含的水份。
灰分：指煤在燃烧后留下的茶渣。能常的灰分指标有空气干燥基灰分、干燥基灰分等。也有用收到基灰分的。
挥发份：常使用的有空气干燥基挥发份、干燥无灰基发份和收到基挥发份。
固定碳：不同于元素分析的碳，是根据水份、灰分和挥发份计算出来的。
全硫St:常用指标有：空气干燥基全硫、干燥基全硫及收到基全硫。
煤的发热量：煤的发热量，又称为煤的热值，即单位质量的煤完全燃烧所发出的热量。煤的发热量时煤按热值计价的基础指标。
成分分析：
煤炭完全燃烧后，煤中的可燃部分燃烧释放热量，煤中水分蒸发，剩余部分为煤的矿物质中金属与非金属的氧化物与盐类形成的残渣，这些就是灰分。
煤灰成分复杂，主要由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。分析结果以氧化物质量百分含量形式报出。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度，根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低，大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。
煤灰成分分析项目一般有：SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、Ca0、MgO、SO3、K2O和Na2O，有时也测定Mn3O4和P2O5。
根据煤灰组成，可以大致判断出煤的矿物成分。
煤灰成分可以为灰渣的综合利用提供基础技术资料。
根据煤灰成分还可初步判断煤灰的熔融温度，根据煤灰中钾、钠和钙等碱性氧化无成分的高低，大致判断煤在燃烧时对锅炉的腐蚀情况。
煤灰成分分析项目一般有：SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、Ca0、MgO、SO3、K2O和Na2O，有时也测定Mn3O4和P2O5。
