煤炭灰分影響

煤灰灰分對工業(yè)利用的影響

煤中灰分是煤炭計(jì)價(jià)指標(biāo)之一。在灰分計(jì)加重，灰分是計(jì)價(jià)的基礎(chǔ)指標(biāo)；在發(fā)熱量計(jì)加重，灰分是計(jì)價(jià)的輔助指標(biāo)。

灰分是煤中的有害物質(zhì)，同樣影響煤的使用、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

煤用作動(dòng)力燃料時(shí)，灰分增加，煤中可燃物質(zhì)含量相對減少。礦物質(zhì)燃燒灰化時(shí)要吸收熱量，大量排渣要帶走熱量，因而降低了煤的發(fā)熱量，影響了鍋爐操作（如易結(jié)渣、熄火），加劇了設(shè)備磨損，增加排渣量。 煤用于煉焦時(shí)，灰分增加，焦炭灰分也隨之增加，從而降低了高爐的利用系數(shù)。

還必須指出的是，煤中灰分增加，增加了無效運(yùn)輸，加劇了我國鐵路運(yùn)輸?shù)木o張。2100433B

灰分分類

（1）煤中礦物質(zhì)

煤中礦物質(zhì)分為內(nèi)在礦物質(zhì)和外在礦物質(zhì)。

a.內(nèi)在礦物質(zhì)，又分為原生礦物質(zhì)和次生礦物質(zhì)。

原生礦物質(zhì)，是成煤植物本身所含的礦物質(zhì)，其含量一般不超過1～2%；次生礦物質(zhì)，是成煤過程中泥炭沼澤液中的礦物質(zhì)與成煤植物遺體混在一起成煤而留在煤中的。次生礦物質(zhì)的含量一般也不高，但變化較大。

內(nèi)在礦物質(zhì)所形成的灰分叫內(nèi)在灰分，內(nèi)在灰分只能用化學(xué)的方法才能將其從煤中分離出去。

b.外來礦物質(zhì)，是在采煤和運(yùn)輸過程中混入煤中的頂、底板和夾石層的矸石。外在礦物質(zhì)形成的灰分叫外在灰分，外在灰分可用洗選的方法將其從煤中分離出去。

（2）煤中灰分

煤中灰分來源于礦物質(zhì)。煤中礦物質(zhì)燃燒后形成灰分。如粘土、石膏、碳酸鹽、黃鐵礦等礦物質(zhì)在煤的燃燒中發(fā)生分解和化合，有一部分變成氣體逸出，留下的殘?jiān)褪腔曳帧?

灰分通常比原物質(zhì)含量要少，因此根據(jù)灰分，用適當(dāng)公式校正后可近似地算出礦物質(zhì)含量。

煤炭質(zhì)量的基本指標(biāo)

外在灰分是來自頂?shù)装搴蛫A矸中的巖石碎塊，它與采煤方法的合理與否有很大關(guān)系。外在灰分通過分選大部分能去掉。內(nèi)在灰分是成煤的原始植物本身所含的無機(jī)物，內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差。

灰分是有害物質(zhì)。動(dòng)力煤中灰分增加，發(fā)熱量降低、排渣量增加，煤容易結(jié)渣；一般灰分每增加2%，發(fā)熱量降低100kca1/kg左右。冶煉精煤中灰分增加，焦炭強(qiáng)度下降，石灰石用量增加；灰分每增加1%，焦炭強(qiáng)度下降2%，高爐生產(chǎn)能力下降3%，石灰石用量增加4%。

按照熔點(diǎn)不同灰份可分為以下四類：

1．低熔點(diǎn)灰分t2 < 1100℃；

2．中熔點(diǎn)灰分t 2 > 1100~1250℃； 、

3．較高熔點(diǎn)灰分t2 = 1250~ 1500℃；

4．高熔點(diǎn)灰分t2 > 1500℃；

煤灰分熔融性溫度低的小于1100攝氏度、高的大于1500攝氏度。一般說來，小于1250攝氏度的煤灰可能結(jié)渣，小于1100攝氏度的煤灰容易結(jié)大渣，此時(shí)飛灰產(chǎn)生量?。蝗埸c(diǎn)越高而不結(jié)渣的飛灰量越多。當(dāng)然，就熔點(diǎn)高的煤灰而言。其灰分越多，飛灰也就越多；而灰分熔點(diǎn)越低的煤，其灰分含量越大，結(jié)渣越厲害，飛灰產(chǎn)生量可能反而會(huì)減少。當(dāng)灰分熔為液體的液態(tài)排渣時(shí)也會(huì)大大減少煙塵排放量。

灰分是焦炭中所含的礦物雜質(zhì)（主要是多種氧化物的混合物）在燃燒過程中經(jīng)過高溫分解和氧化作用后生成的一些固體殘留物中各種氧化物的含量。大致成分w是：SiO₂ ：40% 一 60%, Al₂O₃： 15% -35%, Fe₂0₃：5% -25%, Ca0： 1% -15%, MgO： 0.5% -8%, Na₂O K₂0： 1% -4%.

灰分是—種有害成分，它不僅能附著于產(chǎn)品上，使產(chǎn)品質(zhì)量降低，還會(huì)在離通下形成低熔點(diǎn)化合物，導(dǎo)致粘窯和結(jié)圈，并對窯襯有腐蝕作用，造成窯襯損壞，給生產(chǎn)操作和設(shè)備維護(hù)帶來困難。

灰分的熔點(diǎn)是焦炭的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)，它與灰分的組成及窯內(nèi)的氣氛有關(guān)，其波動(dòng)范圍大約在1000-1500℃之間?；曳值闹饕煞质荢iO₂,和Ai₂0₃,它們的熔點(diǎn)分別是I713℃和 2050℃；而灰分是多種氧化物的混合物，灰分熔點(diǎn)就是多種氧化物在受熱時(shí)形成共溶物的烙融溫度。一般說來，含SiO₂,和Ai₂0₃等酸性成分較多的灰分，其熔點(diǎn)較高；含F(xiàn)e₂0₃、Ca0、MgO 及Na₂O K₂0等堿性成分多的灰分，其熔點(diǎn)較低。如以酸性成分與堿性成分之比[(SiO₂ Ai₂0₃)/（Fe₂0₃ Ca0 MgO）]作為灰分的酸度，則酸度接近1時(shí)灰分熔點(diǎn)低，酸度大于5時(shí)，灰分熔點(diǎn)將超過1350℃。此外，灰分在還原性氣氛中的熔點(diǎn)比在氧化性的氣氛中高，二者相差約40-170℃。 2100433B