《煤灰熔点的测定及影响 冶金类毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤灰熔点的测定及影响 冶金类毕业论文（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、河北工业职业技术学院毕 业 论 文论文题目：煤灰熔点的测定及影响 系 别 材料工程系 专业年级 08级 冶金设备应用与维护 学生姓名 学号 指导教师 职称 日 期 河北工业职业技术学院毕业设计（论文）成绩评定表姓名 系别材料工程系专业冶金设备应用与维护设计（论文）题目煤灰熔点的测定及影响评语该论文选题有（重要/较重要/一定/不明显）的理论意义或（有较大的/有一定的/无）应用价值。阅读文献（充分/满足要求/少），综述能力（强/较强/一般/差），（全面了解/了解/基本了解/不了解）本领域国内外学术动态。论文（有严密的/有一定的/缺少）理论分析，理论思维能力（强/较强/一般/差），逻辑（严密/合理/
2、不合理），（有、无）新见解。论文写作条理（清晰/较清晰/一般），层次（分明/一般/混乱），文笔（流畅/一般/较差），（符合科技写作规范/不符合规范之处较多）。论文不足：该论文（内容深度不够/信息量不足/应用性不足/重点欠突出/无独到的见解）指导教师（签字）： 年 月 日答辩委员会意见在规定的时间内，（能简明扼要、重点突出地/能较流利地/不能）阐述论文的主要内容，表达能力（强/较强/一般/较差），（能够准确流利地/基本答出/不能正确）回答提出的问题。评定级别： 答辩委员会成员（签字）： 年 月 日毕业实践领导小组意见组长（签字）：年 月 日毕业设计（论文）任务书课题名称 煤灰熔点的测定及影响 专
3、业 冶金设备应用与维护 班级 08一班 姓名 学号 11号 一、 毕业论文（设计）目的：1、学生应在指导教师指导下，独立完成冶金生产总结及调查研究工作，并整理分析所搜集的资料，最后撰写出毕业论文。2、在毕业论文中能综合运用所学的知识。3、通过毕业论文的撰写使学生学会围绕课题进行调研，收集整理资料，并锻炼分析问题、解决问题的能力，掌握冶金生产工作的一般程序、内容和方法。4、培养实事求是、扎扎实实的工作作风和严肃认真的科学态度。5、论文格式、字数符合河北工院毕业论文撰写规范。二、 毕业论文（设计）时间进度安排：论文（设计）按五周计算：第一周：熟悉毕业论文任务书，在指导教师的帮助下对该论题进行初步调
4、研分析，查阅相关文献资料。第二周：完成论文框架的构建，并提交论文写作大纲。第三四周：完成论文初稿写作。第五周：经指导教师的审阅完成论文的定稿及写作，准备参加论文答辩。三、 计划答辩时间：2009年6月9日6月11日指导教师（签字）： 毕业实践领导小组组长（签字）： 年 月 日 年 月 日目录一、前言1二、主体1(一)国标灰熔点测定方法的描述1(二)煤灰熔点测定的设备及技术要求1(三)煤灰熔点的测定气氛条件的控制1(四) 测定步骤21、灰的制备22、灰锥的制做33、在弱还原性气氛中测定34、测定结果的判断35、测定结果的表达46、 煤灰熔融性测定的精密度4(五)影响煤灰熔融性温度的因素41、 粒
5、度大小52、升温速度53、 气氛性质54、角锥托板的材质55、主观因素56、煤灰中SiO2对煤灰熔融性温度的影响67、煤灰中A12O3对煤灰熔融性温度的影响68、 煤灰中CaO的含量对煤灰的熔融性温度的影响79、 煤灰中Fe2O3和MgO及Na2O和K2O对煤灰熔融性温度的影响710、TiO2对煤灰熔融性温度的影响811、矿物组成的影响8(六)煤灰熔融性与锅炉结渣的关系10致谢12煤灰熔点的测定及影响一、前言随着高炉煤粉喷吹技术的不断发展和提高、链篦机一回转窑生产线的大量兴建，炼铁界对煤的研究亦不断深入。煤的理化性能尤其是煤的灰分熔点对高炉喷吹、燃烧效果以及回转窑喷煤焙烧球团的结圈有着直接的影
6、响。因此，采用正确的方法，准确测定煤的灰分熔点，以指导工业生产，对于进一步提高高炉喷煤技术水平和改善链篦机一回转窑球团生产条件、防止回转窑结圈是十分必要的。二、主体(一)国标灰熔点测定方法的描述煤灰的熔点即煤灰的熔融性是指煤灰受热时由固态向液态逐渐转化的特性，煤灰的熔融性是动力用煤高温特性的重要测定项目之一。由于煤灰不是一个纯净物，它没有严格意义的熔点，衡量其熔融过程的温度变化，通常用三个特征温度：即变形温度（DT），软化温度（ST）、流动温度（FT）。这三个温度代表了煤灰在熔融过程中固相减少，液相渐多的三点，在工业上多用软化温度作为熔融性指标，称为灰熔点。煤灰熔点测定可提供锅炉设计有关数据、
7、预测燃煤情况、锅炉燃烧方式选择、判断煤灰渣型。掌握正确的煤灰熔点测定技术，煤灰熔点对锅炉结渣情况的影响，可为减轻或避免锅炉结渣提供有效的依据。(二)煤灰熔点测定的设备及技术要求按国家标准GB21974规定要求，应用硅碳管高温炉应满足有足够大的恒温区，恒温区内温差应不大于5；能按照规定的温升速度升温至1500；炉内气氛能方便控制为弱还原性或氧化性；能在试验过程中随时观察试样的变化情况；电源要有足够容量，可连续调压。设备有铂铑铂热电偶及高温计，测温范围为01600，最小分度为5K，经校正后（半年校正一次）使用，热电偶要用气密性刚玉管保护，防止热端材质变异。灰锥模子，由对称的两半块构成的黄铜或不锈钢
8、制品。灰锥托板模，由模座、垫片和顶板三部分构成，用硬木或其他坚硬材料制做。常量气体分析器，可测定一氧化碳、二氧化碳和氧气含量。(三)煤灰熔点的测定气氛条件的控制煤灰熔融性温度测定的气氛一般有三种，一种是氧化性气氛，一种是强还原性气氛，另一种是弱还原性气氛。不同气氛下的煤灰熔融性变化规律不同。 在弱还原性气氛下，测定DT、ST、FT均小于氧化性气氛下的测定值，且随煤灰化学成分不同，二种气氛之间的特征温度差值也不同，大约在10130。这是由于煤灰中的铁有3种价态，它们是Fe2O3(熔点为1560)、FeO(熔点为1420)和Fe(熔点为1535)。在氧化性气氛中以Fe2O3形式存在，在弱还原气氛中
9、，以FeO的形态存在，与其他价态的铁相比，FeO具有最强的助熔效果。FeO能与SiO2、A12O3、3A12O32SiO2(莫来石，熔点1 850)、CaOA12O32SiO2(钙长石，熔点1553)等结合形成铁橄榄石(2FeOSiO2，熔点1205)、铁尖晶石(FeOA12O3，熔点1780)、铁铝榴石(3FeOA12O33SiO2，熔点12401300)和斜铁辉石(FeOSiO2)，这些矿物质之间会产生低熔点的共熔物，因而使煤灰熔融性温度降低。当煤灰中Fe2O3含量较高时，会降低灰熔融性温度，且在弱还原性气氛下更为显著。弱还原气氛下的反应为： Fe2O3FeO (1) 3A12O32SiO
10、2+FeO2FeOSiO2+FeOA12O3 (2) CaOA12O32SiO2+FeO3FeOA12O33SiO2+2FeOSiO2+FeOA12O3 (3) SiO2+FeOFeOSiO2 (4) FeOSiO2+FeO2FeOSiO2 (5)在强还原气氛下，煤灰在熔融过程中的氧元素被大量还原，所剩绝大部分是金属或非金属单质，其单质的熔融温度要高出其氧化物许多，这些在强还原气氛下被还原出来的金属单质导致了煤灰熔融性温度的升高。因此，强还原气氛下的煤灰熔融性温度均比氧化气氛下高，差值在50200。常用的气氛是弱还原性气氛。这是因为在工业锅炉的燃烧中，一般都形成由CO、H2、CH4、CO2和O
11、2为主要成分的弱还原性气氛，所以煤灰熔融性温度测定一般也在与之相似的弱还原性气氛中进行。所谓弱还原性气氛，是指在10001300范围内，还原性气体（CO、H2、CH4）总含量在10%70%之间，同时在1100以下时，它们和CO2的体积比不大于1：1，含氧量不大于0.5%。对于弱还原性气氛的控制方法，一般有两种，一种是封碳法，它是将一定量的木碳、石墨、无烟煤等含碳物质封入炉中，这些物质在高温炉中燃烧时，产生还原气体（CO、H2、CH4），形成弱还原性气氛。封碳法简单易行，在国内普遍采用。另一种是通气法，在测定煤灰熔融性温度的炉内通入40%5%的一氧化碳和60%5%的二氧化碳混合气或50%10%的
12、二氧化碳和50%10%的氢气混合气。通气法容易调节并能获得规定的气体组成。对于氧化性气氛的控制，是煤灰熔融性温度测定炉内不放置任何含碳物质，并使空气在炉内自由的流通，这一方法更为简单，也被许多工厂采用。 (四) 测定步骤1、灰的制备取粒度小于0.2mm的分析煤样，按照测定灰分的方法，将煤样置于瓷方皿内，放入箱形电炉中，使温度在30min内逐渐升到500，在此温度下保持30min，然后升至81510，关闭炉门灼烧1h，使煤样全部灰化，之后取出方皿冷却至室温，再将煤灰样用玛瑙钵研细，使之粒度全部达到0.1mm以下。2、灰锥的制做取12g煤灰样放在瓷板或玻璃板上，用数克糊精水溶液湿润并调成可塑状，然
13、后用小尖刀铲入不锈钢灰锥模中挤压成高为20mm，底边长7mm的正三角形锥体，锥体的一个棱面垂直于底面。用小尖刀将模内灰锥小心地推至瓷板或玻璃板上，放在空气中干燥或放入60恒温箱内干燥后备用。3、在弱还原性气氛中测定用10%糊精水溶液将少量氧化镁调成糊状，用它将灰锥固定在灰锥托板的三角坑内，并使灰锥的垂直棱面垂直于托板表面。将带灰锥的托板置于刚玉舟的凹槽内，如用封碳法来产生弱还原性气氛，预先在舟内放置足够量的碳物质。打开高温炉炉盖，将刚玉舟徐徐推入炉内，使灰锥位置恰好处于高温恒温区的中央，将热电偶插入炉内，使其顶端处于灰锥正上方5mm处，关上炉盖，开始加热并控制升温速度为：900以下时，（152
14、0/min），900以上时（51/min）。如用通气法产生弱还原性气氛，应通入1：1的氢气和二氧化碳混合气体，当炉内温度为600时开始通入二氧化碳，以排除炉内的空气，700时开始通入混合气体。气密性较好的炉膛，每分钟通入100ml，以不漏入空气为准。每20min记录一次电压、电流和温度。随时观察灰锥的形态变化（高温下观察时，需戴上墨镜），记录灰锥的四个熔融特征温度：变形温度DT，软化温度ST，半球温度HT，流动温度FT。待全部灰锥都达到流动温度或炉温升至1500时断电，结束试验，待炉子冷却后，取出刚玉舟，拿下托板，仔细检查其表面，如发现试样与托板作用，则需另换一种托板重新试验。4、测定结果的判断在测定过程
