灰熔点测定

一、定义与检测意义

‌核心定义‌

灰熔点指煤灰在高温下发生变形、软化至熔融的四个特征温度点，包括：

‌变形温度（DT）‌：灰锥尖端开始弯曲或变圆时的温度；

‌软化温度（ST）‌：灰锥弯曲至尖端触及底板形成球形的温度；

‌半球温度（HT）‌：灰锥变形为半球状（高≈底边一半）的温度；

‌流动温度（FT）‌：灰锥完全熔融成高度＜1.5mm薄层的温度。

温度间隔（如ST-DT）反映灰渣黏度变化速率，用于区分短渣（间隔100~200℃）与长渣（间隔更大）。

‌检测意义‌

‌燃烧优化‌：评估煤灰结渣倾向，指导锅炉设计与燃料配比（如高灰熔点煤可减少炉膛结焦）；

‌环保控制‌：预测灰渣流动性，优化排渣系统以减少污染物排放。

二、检测方法与标准化流程

‌主流方法‌

‌灰锥法‌：将煤灰制成标准灰锥，在高温炉中按国标升温程序观察形态变化并记录特征温度，适用标准包括GB/T 219、ISO 54013。

‌微机灰熔点测定仪‌：集成图像采集与温控系统，自动记录灰锥图像及对应温度，支持数据存储与打印。

‌标准化操作流程‌

‌灰样制备‌：

采用工业分析法（慢灰法）制备灰样，研磨至粒度＜0.1mm并密封保存；

按质量比5%糊精溶液与煤灰混合，利用模板制成高20mm、底边7mm的等边三角锥。

‌仪器安装‌：

硅碳管高温炉需预留1~2mm膨胀间隙，热电偶居中插入并与灰锥对齐；

钢玉舟内放置石墨或无烟煤（质量与标定一致），维持半还原性气氛（CO/H₂与CO₂/H₂O体积比1:1）。

‌升温控制‌：

＜880℃时升温速率15~20℃/min，880~900℃逐渐降速至5±1℃/min，直至1500℃或灰锥完全熔融。

‌数据记录‌：

通过摄像头或目视（佩戴墨镜）观察灰锥形态，同步记录四个特征温度。

三、结果分析与应用

‌数据判读‌

若灰锥在1500℃未熔融，记录为“软化温度＞1500℃”；

通过ST-DT间隔评估灰渣黏度特性（短渣更易破碎，利于排渣）。

‌典型应用场景‌

‌电力行业‌：燃煤锅炉选型与掺烧比例优化（如ST＞1350℃可降低结渣风险）；

‌冶金行业‌：高炉喷吹煤粉灰熔点控制（要求FT＞1500℃以防止炉内挂渣）。

四、注意事项

‌环境控制‌：

避免空气流通干扰炉内气氛，需定期校验石墨/无烟煤用量以维持半还原性环境；

‌仪器维护‌：

硅碳管需预留热膨胀空间，防止升温断裂；定期清理炉膛残留灰渣；

‌数据可靠性‌：

每组试样至少重复3次，取平均值以降低人为观测误差。

灰熔点测定通过量化煤灰高温行为特征，为能源利用与工业过程优化提供关键数据支撑。