影响煤灰熔融性温度的因素有哪些?
煤灰是由多种氧化物及其他一些化合物构成的复杂混合物。在加热过程中,无明显的熔点,而只有一个熔融温度范围,通常规定用四个特征温度来表示煤灰的熔融性质。下列诸因素对测定煤灰熔融性温度有影响:
(1)粒度大小,煤灰粒度小,比表面积大,颗粒之间接触的机率也高,同时,还具有较高的表面活化能,因此,同一种煤灰,粒度小的比粒度大的熔融性温度低。例如某种煤煤灰的软化温度在粒度小于600pμm时为1175℃,粒度小于250μm时为1165℃;粒度小于75μm时为1140℃。
(2)升温速度:若在软化温度前200℃左右急剧升温比缓慢升温所测出的软化温度高。例如:对某种标准煤灰样分别在升温速度15℃/min和5℃/min下各进行6次试验,两者的平均值相差竟达20℃左右,这可能是由于在软化温度前煤灰中主要是进行无机成分间的固相反应(其中只有极少部分呈液相反应),而固相间反应一般比液﹣液相间反应需要的时间长。当升温速度缓慢时,煤灰中化学成分间相对有时间进行固相反应,因此,软化温度点相对在较低温度出现。
(3)气氛性质:煤灰的熔融性温度受气氛性质的影响最为显著,特别是含铁量大的煤灰更为明显。这主要是由于煤灰中铁在不同性质气氛中有不同形态,并进一步产生低熔融性的共熔体所致。例如:用国家一级(GBW11114)煤灰熔融性标准样在弱还原性气氛下测定,软化温度ST为1210℃,而在氧化性气氛中测定,软化温度ST为1370℃,两者相差160℃。角锥托板的材质:耐火材料有酸性和碱性之分,它们在高温下,同一般酸碱溶液一样也会发生化学反应,因此,在测定煤灰熔融性温度时,要注意托板的选择,否则,会使测定结果偏低。多数煤灰中酸性物(Al2O3 +SiO2 +TiO2)大于碱性物(Fe2O3 +MgO + CaO+K2O+Na2O),可采用刚玉(Al2O3)或氧化铝与高岭土混合制成的托板。相反,碱性煤灰则要选用灼烧过的菱苦土(MgO)制成的托板。
(5)主观因素:由于煤灰成分是由多种氧化物(含常量元素氧化物及稀散元素氧化物)混合而成的一种复杂的物质,从固态转化为液态无一固定熔点,而只有一个熔融温度范围,在这一熔融过程中煤灰锥的形态变化是多种多样的,很难给予准确的描述,再加上作为判断四个特征温度形态的规定都是非量化的,这就容易造成由于个人的理解和实际经验的不同而使判断有所差异,特别是变形温度(DT)的差别更为突出。然而,这种情况在热显微照像法中有较大的改善。