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          微機灰熔點(diǎn)測定儀常見(jiàn)問(wèn)題及維護方法

          灰熔點(diǎn)測定儀常見(jiàn)問(wèn)題及維護方法

          1.影響煤灰熔融性的幾點(diǎn)要素:

          首先,煤樣必須是≤0.2mm的空氣干燥煤樣,灰化煤樣用灰皿中的煤樣應保證少于 0.15g/cm2并用慢速灰化法灼燒至恒重。否則,會(huì )因黃鐵礦氧化不完全和碳酸鹽分解不完全等原因,使灰成分發(fā)生變化,導致結果也發(fā)生變化。
          2.灰樣粒度一定要符合要求灼燒恒重后的灰樣,應研磨至≤0.1 mm,否則,過(guò)粗灰樣,制作的灰錐就疏松,其測值偏低。另外,過(guò)完灰樣的篩子必須清洗干燥后再過(guò)第 2個(gè)灰樣,以防止灰樣污染影響測值。
          3.注意熱電偶端頭與灰錐間的距離
          熱電偶端頭距離灰錐應為2mm左右。若太近,端頭可能與灰錐粘連,無(wú)法判斷其熔融溫度;若太遠,端頭所測溫度與灰錐所在部位實(shí)際溫度不符,使結果不準。
          4.碳物質(zhì)及其量應合適用封碳法調試爐內氣氛,碳物質(zhì)及量的選擇應合適。一般,氣疏型的,在剛玉舟中央放置石墨粉 15~20g,兩端放置無(wú)煙煤40~ 50g;氣密型的,放置石墨粉 5~6g。但在實(shí)際操作中,用國產(chǎn)氣密剛玉管放置石墨粉0~30g,才能調準試驗氣氛。由于石墨粉量大,高溫下?tīng)t膛內煙霧過(guò)多而影響判斷。所以,在用氣密剛玉管調試時(shí),應加適量石墨粉和無(wú)煙煤,防止煙霧過(guò)多。
          5.嚴格控制升溫速度:
          900℃以前的升溫速度應嚴格控制在 15~ 20℃/min;900℃以后控制在 (5±1)℃/ min。因為煤灰熔融過(guò)程是一個(gè)灰樣從局部熔融到全部熔融的過(guò)程,而且爐熱傳遞,以及灰樣達到溫度均勻都需要一定時(shí)間。因此,測定時(shí),升溫速度不能太快,測值偏高;但也不能太慢,會(huì )使試驗周期加長(cháng)。
          6.硅碳管受熱均勻并有足夠的恒溫區:
          測定用的硅碳管一定要受熱均勻,且有足夠恒溫區,否則因硅碳管受熱不均,使有的部位溫度高。有的部位溫度低,所測溫度與爐膛中灰錐所在部位的實(shí)際溫度不符。使結果不準。
          7.避免主觀(guān)因素影響:
          目前,所測溫度大都是 目視判斷。而煤灰的4個(gè)特征熔融溫度主要是根據試樣形態(tài)變化判斷,尺寸變化只是個(gè)參考因素。因此,目視觀(guān)察有一定誤差。另外,由于煤灰為混合物,灰的組成不同,受熱時(shí)的形態(tài)變化也各異。有時(shí)還會(huì )產(chǎn)生一些特殊變化,如起泡、膨脹、縮小、彎曲又變直、突然消失等,給結果的判斷增加困難。實(shí)際上,標準中給的圖例,是一般圖例,試驗者應根據經(jīng)驗正出確判斷溫度?,F在國內又生產(chǎn)出用攝像機并通過(guò)顯示屏觀(guān)察灰錐變化的儀器。這些顯示屏都有放大作用,判斷灰錐變化時(shí),易產(chǎn)生誤差,所以一般不要從屏幕上觀(guān)看。如從屏幕上判斷,應在調試儀器時(shí)確定顯示屏上灰錐的放大比例,以便于觀(guān)察流動(dòng)溫度時(shí)判斷高度。

          總之,測定煤灰熔融溫度過(guò)程中,每一個(gè)細節都很重要,且人為因素較多。試驗時(shí)一 定要認真、仔細、規范。

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          2.煤灰熔融性的測定方法中四個(gè)熔點(diǎn)溫度解釋?zhuān)?/span>

          煤灰熔融性的測定方法中四個(gè)熔點(diǎn)溫度:變形溫度(DT)軟化溫度(ST)半球溫度(HT)流動(dòng)溫度(FT)
          1、變形溫度(DT)
          灰錐尖端或棱開(kāi)始變圓或彎曲時(shí)的溫度
          2、軟化溫度(ST)
          灰錐彎曲至錐類(lèi)觸及托板或灰錐變成球形時(shí)的溫度
          3、半球溫度(HT)
          灰錐形變近似半球形,即高約等于底長(cháng)的一半時(shí)的溫度
          4、流動(dòng)溫度(FT)
          灰錐熔化展開(kāi)成高度在1.5mm以下的薄層時(shí)的溫度。

          灰熔點(diǎn).jpg

          3.灰熔融性測定儀日常維護與保養:

          1 .樣品要足夠細 (0.1mm 以下 ) ;
          2 .制做灰錐時(shí)灰錐尖要保持完整;
          3 .灰錐粘貼時(shí)灰錐應與灰錐托板呈垂直狀態(tài);粘好后的灰錐完全干燥后,才能投入實(shí)驗;
          4 .保持石英片、鏡頭等光路部件的清潔 ; 
          5 .為保正結果的準確性,可根據具體情況從數據庫所保存的圖像進(jìn)行人工判斷;
          6 .高溫爐不宜長(cháng)時(shí)間恒溫在極限溫度; 
          7 .硅碳管等元器件應定期更換 ;
          8 .因異常情況導致儀器不能正常工作時(shí) , 應處理后再使用。

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          4.什么是灰熔點(diǎn)、灰的粘溫特性?這兩個(gè)指標對氣化操作條件有什么影響

          煤灰熔融性是動(dòng)力和氣化用煤的重要指標。煤灰是由各種礦物質(zhì)組成的混合物,沒(méi)有一個(gè)固定的熔點(diǎn),只有一個(gè)熔化溫度的范圍。煤灰熔融性又稱(chēng)灰熔點(diǎn)。煤的礦物質(zhì)成分不同,煤的灰熔點(diǎn)比其某一單個(gè)成分灰熔點(diǎn)低?;胰埸c(diǎn)的測定方法常用角錐法、見(jiàn)GB219-74。將煤灰與糊精混合塑成三角錐體,放在高溫爐中加熱,根據灰錐形態(tài)變化確定DT(變形溫度)、ST(軟化溫度)和FT(熔化溫度)。一般用ST評定煤灰熔融性。
          粘溫特性是指煤的灰分在不同溫度下熔融時(shí),液態(tài)灰所表現的流動(dòng)性。
          煤灰的熔融性是與煤灰化學(xué)組成相關(guān)的一個(gè)重要指標,對煤的氣化和燃燒有很大影響。一般而言,煤灰中酸性組分 SiO2、Al2O3、TiO2 和堿性組分 Fe2O3、CaO、MgO、Na2O 等的比值越大,灰熔點(diǎn)越高。煤灰中鐵的化合價(jià)煤灰熔融性有很大的影響,在強氧化性氣氛下(鐵以三氧化二鐵的形式存在)或者在強還原性氣氛下(鐵以單質(zhì)鐵的形式存在)會(huì )使灰的熔融點(diǎn)比半還原性條件下(鐵以氧化鐵的形式存在)高出許多,這是由于氧化鐵可與灰中的三氧化二鋁、二氧化硅生成一種低熔點(diǎn)的二價(jià)鐵、鋁的硅酸鹽。Shell 煤氣化屬熔渣、氣流床氣化,為保證氣化爐能順利排渣,氣化操作溫度要高于灰熔點(diǎn) FT約 100~150℃。如果灰熔點(diǎn)過(guò)高,勢必要求提高氣化溫度,從而影響氣化爐的運行經(jīng)濟性。 因此FT溫度低對氣化排渣有利。對高灰熔點(diǎn)的煤,一般可以通過(guò)添加助熔劑來(lái)改變煤的熔融特性,以保證氣化爐的正常運行。但其中一些組分超過(guò)一定的含量之后就會(huì )達到“飽和” ,如加入石灰石到一定量后,灰中氧化鈣占主導地位,反而會(huì )使煤灰熔點(diǎn)升高。
          灰渣粘溫特性差對裝置的影響
          1)激冷室積灰:
          由于粘溫特性差,液態(tài)渣在流動(dòng)過(guò)程中隨著(zhù)溫度的降低,黏度直線(xiàn)上升、灰渣流動(dòng)性減弱,形成掛渣,堵塞了降管。再之渣口處氣流速度快,將黏度高的液態(tài)灰渣拉成玻璃絲狀,這種玻璃絲起著(zhù)粘結劑作用,使細灰易粘結在激冷室內,給停爐后的清理工作帶來(lái)很大困難,使激冷室液位正??刂剖艿接绊?,嚴重時(shí)甚至導致串氣停車(chē)。
          2)灰水管線(xiàn)磨蝕加快
          粗渣細且有大量的玻璃絲,灰水中固含量增加,管線(xiàn)、閥門(mén)磨蝕加快,灰水界區頻繁磨漏,渣斗循環(huán)泵出口管線(xiàn)多次磨穿,有時(shí)不得不停車(chē)處理,嚴重影響生產(chǎn)穩定運行。
          3)爐磚損耗快:
          渣口處渣黏度大,不易流動(dòng),需提高爐溫來(lái)降低黏度。爐膛溫度高,爐壁渣黏度低,爐磚剝落快;渣口下渣黏度大,渣口或下降管易堵渣。
          4)有效工藝氣含量低:
          在灰渣從爐內到渣口排出過(guò)程中,溫度降低,渣黏度增大,導致渣口或下降管堵塞,為了熔渣不得不提高℃,以提高爐溫來(lái)達到熔渣的目的,這樣就需要更多的碳與氧氣反應生成CO2來(lái)提高熱量,導致工藝氣中CO2含量高,相應的有效氣成分CO+H2含量降低,而且由于CO含量降低及熱負荷高,水氣比高,使變換反應溫度難以維持,不利于變換工段高負荷操作。
          5)下降管損壞
          由于粘溫特性不好,在渣從渣口向下流動(dòng)過(guò)程中溫度降低、黏度增大,導致掛渣、難以流動(dòng),掛渣導致氣體偏流,使下降管結渣或燒穿,原料煤更換前,每次停爐后都不得不檢修下降管。下降管堵渣后需要打開(kāi)爐頭大蓋,用風(fēng)鎬進(jìn)行人工敲擊清除灰渣,一般需要十幾天才能完成。費時(shí)費力,被迫處于單爐運行,嚴重制約生產(chǎn)的高負荷運行
          6)出口工藝氣溫度高
          由于粘溫特性不好,灰渣從渣口排出過(guò)程中,黏度上升、流動(dòng)性變差,在下降管中形成掛渣,使氣流通道變窄,妨礙氣流與水接觸。氣流速度加快,氣流沖出套管下沿,造成氣體未經(jīng)環(huán)隙而短路,使工藝氣流溫度高而聯(lián)鎖跳車(chē)。

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          5.煤如何按灰熔融特性溫度分類(lèi)

          答:各種煤的灰熔融特性溫度一般在1100~1600℃之間。ST>1400℃的煤稱(chēng)為難熔灰分的煤,ST=1200~1400℃的煤稱(chēng)為中熔灰分的煤,ST<1200℃的煤稱(chēng)為易熔灰分的煤。

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          6.影響灰熔融特性溫度的因素有哪些

          答:(1)介質(zhì)因素。實(shí)踐證明,當周?chē)橘|(zhì)性質(zhì)改變時(shí),會(huì )使灰熔點(diǎn)發(fā)生變化。例如,當有CO2、H2等還原氣體存在時(shí),會(huì )使熔點(diǎn)降低。這是由于還原性氣體能使灰分中的高價(jià)氧化鐵還原,產(chǎn)生低熔點(diǎn)的氧化亞鐵的緣故。(2)成分因素。組成煤灰的成分及各種成分的含量比例,是決定灰熔融特性溫度高低的最基本因素。煤灰的成分一般是三氧化鋁(AL2O3)、二氧化硅(SiO2)、各種氧化鐵(FeO、Fe2O3、 Fe3O4)、鈣鎂氧化物(CaO、MgO)及堿金屬氧化物(Na2O、K2O)等,但主要成分是SiO2、FeO、ΣFeO和CaO,其他成分則甚微。若灰中含有熔點(diǎn)較高的物質(zhì)越多,則灰的熔點(diǎn)也越高;若灰中含有熔點(diǎn)較低的物質(zhì)越多,則灰的熔點(diǎn)也越低。當煤中硫鐵礦(FeS2)等含量較多時(shí),也會(huì )使灰熔點(diǎn)下降。有的物質(zhì)有助熔作用,比如CaO本身熔點(diǎn)為2570℃,但它在與FeO和AL2O3組成混合物時(shí),灰熔點(diǎn)會(huì )降低到1200℃。(3)濃度的因素。當灰分組成一樣,所處環(huán)境的周?chē)橘|(zhì)也一樣,但煤中含灰量不同時(shí),熔點(diǎn)也會(huì )發(fā)生變化。燒多灰分的煤容易結渣。

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