煤灰成分

煤灰成分是由硅、铝、铁、钛、钙、镁、硫、钾、钠等元素的氧化物与盐类组成。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，即灰分。根据灰分成分可大致判断出煤的矿物成分；为灰渣的综合利用提供基础技术资料；初步判断煤炭的熔融温度。1

简介煤灰成分是指煤完全燃烧后的固态残留物的组成。它们基本上是煤中矿物质的氧化物。煤灰中主要成分为SiO2, Al2O3、 Fe2O3和CaO。还有少量的MgO, TiO2, K2O, Na2O, P2O5和SO2以及微量元素的化合物2。

煤灰的作用及成分分析方法煤灰主要成分的含量波动很大。根据煤灰成分可以大致推测煤中矿物质组成，初步判断灰熔点的高低，考虑煤灰的综合利用和从中回收某些成分的价值和方法。用于炼制高炉焦和铁合金焦的煤，对其灰成分有一定的要求。煤灰成分分析方法有化学分析法和仪器分析法。化学分析法所需设备简单，所得结果比较准确;但操作步骤多，时间长。仪器分析法能很快得出结果。常用的仪器分析法有比色法、火焰光度计法、原子吸收光谱法、发射光谱法和x射线荧光光谱法等3。

煤灰的组成成分煤灰是由各种金属氧化物和非金属氧化物组成的混合物。各成分的熔点不同，共同存在时还可形成具有特有熔点的共熔体。因此，这种混合物没有一个固定的熔点，只有一个熔化温度范围。煤灰中各成分含量不同，煤灰熔点也就不同。在一般情况，煤灰中SiO2含量与煤灰熔点的关系不明显，但当SiO2含量在45~60%时，则随SiO2含量增加，灰熔点降低。Al2O3含量大。则煤灰熔点高。Fe2O3, CaO和MgO含量多，煤灰熔点低。有人试图用灰成分中酸碱比来估测煤灰熔点1。

煤灰熔点的影响因素煤灰熔点与煤的利用有关，高灰分且煤灰熔点低的煤，在燃烧时易于结渣，造成排渣困难。当煤用作气化原料时，若煤灰熔点过低、易结渣造成运行困难;而煤灰熔点过高的煤又不易生成熔渣，故不能用熔渣气化炉。在铁矿粉直接还原时，要求煤灰熔点较高3。

煤灰熔点的测定测定煤灰熔点可以用块锥或角锥，中国常用的方法为角锥法。角锥法是将煤灰加上糊精混匀，并在模中形成一定大小的三角锥体。将三角锥体放入灰熔点测定炉，在一定的气氛中，以一定速度升温，根据灰锥熔融特征确定灰熔点。当灰锥尖端开始熔化并弯曲或棱角变圆时，即为变形温度。灰锥尖端弯曲触及托盘，或变成球形，或变成高度小子(等于)底长的半环形时的温度为软化温度；当灰锥完全熔化，展开成薄层时的温度为流动温度或熔化温度。此法设备简单，操作方便，结果比较准确，工业上一般以软化温度作为衡量煤灰熔融性的指标，即煤灰熔点。试验时气氛是氧化性还是还原性，这对煤灰熔融性的测定有一定的影响。由于在工业锅炉或气化炉中，煤灰成渣部位的气体介质呈弱还原性，因此，为模拟工业条件，测定往往在弱还原性气氛中进行2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学