衛(wei)燃(ran)(ran)帶(dai)穩(wen)(wen)燃(ran)(ran)技(ji)術在電力鍋(guo)爐中(zhong)已經成熟應用，雖然衛(wei)燃(ran)(ran)帶(dai)可以顯(xian)著(zhu)提高燃(ran)(ran)煤鍋(guo)爐煙氣的溫(wen)度(du)，穩(wen)(wen)燃(ran)(ran)效(xiao)果十分明顯(xian)但是由于我(wo)國動力用煤普遍(bian)存在煤質較差(cha)且煤種多變(bian)的特點，約有半(ban) 數動力(li)用煤(mei)在(zai)不(bu)同程度上(shang)屬于易結渣類型煤(mei)種，同時由(you)于衛燃帶(dai)處于爐內高溫區且表面比較 粗糙，極(ji)易(yi)引起(qi)煤灰(hui)在其表(biao)面結渣(zha)，當爐(lu)內衛(wei)燃帶灰(hui)渣(zha)沉積較多時，將(jiang)導致(zhi)鍋爐(lu)出口煙氣溫 度升高(gao)，受熱面(mian)超(chao)溫(wen)，降低鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)的經濟效益(yi)，甚(shen)至(zhi)因爐(lu)(lu)(lu)膛掉渣而(er)砸壞爐(lu)(lu)(lu)膛冷灰斗或導致鍋(guo)爐(lu)(lu)(lu)滅火。
熔融(rong)煤灰渣的(de)侵蝕是鍋爐衛燃(ran)帶耐(nai)火澆注料使用(yong)過(guo)程中(zhong)最(zui)常見的(de)一種損(sun)壞現象(xiang)，現在通過(guo)硅 鉬棒高溫馬弗爐(lu)靜態結渣試驗來(lai)研究煤灰(hui)對剛玉耐火澆注料(liao)滲透和侵蝕(shi)的行為(wei)特性，分析熔融煤灰(hui)在剛玉耐火澆注料(liao)上(shang)的結渣特性，對合理選(xuan)用和設計燃煤鍋(guo)爐(lu)衛燃帶及(ji)確保鍋(guo)爐(lu)安全(quan)、穩定運(yun)行具有指導(dao)意(yi)義。
試(shi)驗采用以白剛玉(yu)、a—AL2O3微(wei)粉為主(zhu)要原料(liao)的剛玉耐(nai)火澆(jiao)注料(liao)，由于(yu)Cr2O3具有較(jiao)好的抗渣性能(neng)，因(yin)此(ci)在(zai)試樣中加入少量的Cr2O3微粉，另添(tian)加結(jie)合劑最(zui)后制成50mmX50mmX5m的剛玉板，煤(mei)灰樣(yang)選(xuan)取2種不同堿酸比的煤(mei)灰，分別是(shi)輕(qing)微結渣傾向的無煙煤(mei)，灰渣變形溫度為1280℃，堿酸比 B/A—0.062和中等結渣(zha)傾向(xiang)的煙(yan)煤灰渣(zha)變形溫度為1100℃，堿(jian)酸比 B/A —0.21，將這2種煤(mei)進行標準灰化(hua)后，分別(bie)制(zhi)得200目 (75 μm)的煤灰試樣，采用硅(gui)酸鹽快速成(cheng)分(fen)分(fen)析儀(yi)測得2種(zhong)煤灰的(de)化學成分（見表）．由表(biao)可知與無煙煤灰(hui)成分(fen)相比，煙煤中(zhong)鐵、鈣(gai)、鉀和(he)(he)鈉等堿性氧化物(wu)的(de)(de)含(han)量(liang)較高，而硅和(he)(he)鋁(lv)等酸性氧化物(wu)的(de)(de)含(han)量(liang)卻較低(di)。
試驗中(zhong)每(mei)種煤灰試樣的質量均約為0.2g（精(jing)確到0.01g），以相同(tong)的面(mian)積和厚度均勻疏松地散步在剛(gang)玉耐火澆注(zhu)料板表面(mian)上，同(tong)時注(zhu)意避免煤灰因受(shou)壓而出(chu)現致密化現象，然(ran)后將制備(bei)好的2種煤灰置于馬弗(fu)爐中，先有(you)室溫20℃按(an)照5K/min的(de)升溫速度加熱(re)至800℃；當爐溫(wen)達到800℃時，再按照10K/min的升(sheng)溫速度加(jia)熱至1350℃并(bing)保溫(wen)40h，在煅燒過程中，Wie保(bao)持爐內(nei)弱(ruo)氧化(hua)(hua)性氣氛，采用非(fei)密閉加熱方式(shi)。煅燒(shao)完成(cheng)后(hou)，待試(shi)樣在爐內(nei)自然冷卻至室溫(wen)后(hou)卻出觀察(cha)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)在剛玉(yu)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆注(zhu)(zhu)料板(ban)上(shang)的(de)(de)(de)結渣(zha)(zha)(zha)(zha)情況，發現無煙(yan)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)煅燒(shao)后(hou)呈焦黃(huang)色，渣(zha)(zha)(zha)(zha)板(ban)結合處為(wei)淡黃(huang)色砂狀渣(zha)(zha)(zha)(zha)，灰(hui)(hui)(hui)渣(zha)(zha)(zha)(zha)有明(ming)顯的(de)(de)(de)自聚集現象，灰(hui)(hui)(hui)餅覆蓋處露出的(de)(de)(de)部分剛玉(yu)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆注(zhu)(zhu)料板(ban)形貌未發生顯著(zhu)變化(hua)(hua)，說明(ming)煅燒(shao)過程中無煙(yan)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)與剛玉(yu)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆注(zhu)(zhu)料的(de)(de)(de)黏(nian)結較輕(qing)，灰(hui)(hui)(hui)渣(zha)(zha)(zha)(zha)更(geng)傾(qing)向于自黏(nian)結，煙(yan)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)在剛玉(yu)耐(nai)(nai)火(huo)(huo)澆注(zhu)(zhu)料板(ban)上(shang)分布均(jun)勻而渣(zha)(zha)(zha)(zha)致密，渣(zha)(zha)(zha)(zha)層表面較為(wei)光(guang)滑(hua)，表明(ming)煙(yan)煤(mei)(mei)具有較好的(de)(de)(de)流動性，粘(zhan)度較小。研(yan)究(jiu)表明(ming)，粘(zhan)度越(yue)(yue)小、流動性越(yue)(yue)強(qiang)的(de)(de)(de)熔(rong)渣(zha)(zha)(zha)(zha)對剛玉(yu)板(ban)的(de)(de)(de)侵蝕速度越(yue)(yue)快，熔(rong)蝕程度也越(yue)(yue)深(shen)。因此可(ke)以判斷與無煙(yan)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)相比(bi)(bi)，堿酸比(bi)(bi)較大(da)的(de)(de)(de)煙(yan)煤(mei)(mei)灰(hui)(hui)(hui)在剛玉(yu)板(ban)上(shang)的(de)(de)(de)結渣(zha)(zha)(zha)(zha)及其滲透和侵蝕較嚴重。
經測(ce)量無煙煤對剛玉(yu)耐火澆注料板的最大侵蝕深(shen)度約為207μm，材料板(ban)表面(mian)灰渣層厚度大于600μm；煙煤灰(hui)對(dui)剛玉耐火澆(jiao)注料板的最大(da)侵蝕深度約(yue)為482μm，材料板表(biao)面灰渣層厚度約為(wei)100μm，由(you)此(ci)可見，在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)實驗環(huan)境下，堿酸比較大的(de)煙(yan)煤(mei)灰對(dui)剛玉耐火澆注料板(ban)的(de)侵(qin)蝕比無煙(yan)煤(mei)嚴重的(de)多，以此(ci)來說明(ming)煤(mei)灰中化學(xue)變化對(dui)渣侵(qin)蝕的(de)影響。
可見煙煤沿(yan)剛玉(yu)板的(de)深度方向，煤灰中(zhong)Fe和Si原子百分(fen)數近似呈線性(xing)遞(di)減，這(zhe)是由于煤灰中Fe元(yuan)素(su)主要以赤鐵礦（Fe2O3）的形式存在，研究表明，煤灰中還原性的二價鐵（如FeO）對灰沉積作用(yong)很大，而氧化性的Fe2O3和(he)Fe3O4對灰(hui)沉積作用很小，并(bing)且Fe2O3本身的熔點很高，因(yin)此在熔融煤(mei)灰(hui)向剛玉板滲透的過程中(zhong)，煤(mei)灰(hui)中(zhong)的Fe2O3會(hui)逐漸被(bei)剛(gang)玉板孔(kong)隙所吸附(fu)，從(cong)而使得Fe原子百分(fen)數(shu)在(zai)剛(gang)玉板深度方向上呈(cheng)近似線性下降趨勢；煤灰中Si元素在煅(duan)燒中會(hui)與剛玉耐火(huo)澆注(zhu)料板(ban)中AL2O3在高溫下生成耐熔(rong)的莫(mo)來石AL2（AL2.8 Si1.2）O9.6，因(yin)而Si原子百分數(shu)沿剛玉板深度方(fang)向也(ye)呈近似線性下降趨勢，這也(ye)是導致沿剛玉板深度方(fang)向AL原(yuan)子百分數呈現上升趨勢的原(yuan)因。
煤灰中(zhong)堿金屬元素Ca、K、Na和Mg沿剛玉板深度方向呈現大(da)(da)致遞減趨勢，除個別(bie)畸變點外(wai)，出現畸變點的(de)(de)原因(yin)主要是(shi)煤灰中含(han)有(you)堿金屬的(de)(de)礦(kuang)物熔點均(jun)較(jiao)(jiao)低，熔融狀態下(xia)粘度較(jiao)(jiao)小，沿耐火材料板孔(kong)隙(xi)(xi)的(de)(de)流(liu)動較(jiao)(jiao)容易(yi)，因(yin)此易(yi)在(zai)耐火材料板較(jiao)(jiao)大(da)(da)孔(kong)隙(xi)(xi)處交匯，從而(er)形成剛玉板抗渣(zha)侵蝕(shi)的(de)(de)最薄弱(ruo)點
無煙煤(mei)結晶(jing)物(wu)的(de)主要成(cheng)分(fen)為(wei)AL2O3、AL2（AL2.8 Si1.2）O9.6、和(he)石英（SiO2）。由于(yu)AL2O3具有(you)牢固的晶體結構，熔點高達(da)2050℃，在煤(mei)灰(hui)熔(rong)融(rong)過(guo)程中起到“骨架”作用(yong)，可以有效地(di)提高煤灰的熔融溫度；而AL2（AL2.8 Si1.2）O9.6是一種典型的高熔點（1850℃）礦物(wu)質，也是利于提高煤(mei)灰的熔(rong)融溫(wen)度，另(ling)外煤(mei)灰中出(chu)現的AL2Cr2O3。充(chong)分說明(ming)在煅(duan)燒過程(cheng)中(zhong)剛(gang)玉(yu)耐火澆注料板中(zhong)的Cr元素(su)向(xiang)灰(hui)渣(zha)反向(xiang)滲(shen)透(tou)，并(bing)形(xing)成高黏度固熔體，可(ke)有效增大煤灰(hui)向(xiang)剛玉耐(nai)火澆(jiao)注料板(ban)的(de)滲(shen)透(tou)擴散阻力，從而(er)減輕(qing)灰(hui)渣(zha)對(dui)剛玉耐(nai)火澆(jiao)注料的(de)侵蝕。
結論(lun)；
(1)鐵(tie)、鈣和鉀等堿金(jin)屬含量較(jiao)(jiao)高、堿酸比較(jiao)(jiao)大的煤灰(hui)黏(nian)度較(jiao)(jiao)小，流動性(xing)較(jiao)(jiao)強，在(zai)剛玉(yu)(yu)質耐火澆注料板(ban)上(shang)的結渣較(jiao)(jiao)為致密對(dui)剛玉(yu)(yu)板(ban)的滲透和侵(qin)蝕更嚴(yan)重。
(2)沿(yan)剛玉(yu)耐火澆(jiao)注(zhu)料板深度方(fang)向(xiang)，煤灰中(zhong)各元素的原子百分數大致呈遞減(jian)趨勢。其(qi)中(zhong)含堿 金屬的礦物質黏(nian)性(xing)較(jiao)小，流(liu)動(dong)性(xing)較(jiao)強，易在(zai)剛玉(yu)耐火澆(jiao)注(zhu)料板較(jiao)大孔隙處匯集，其(qi)原子百分 數沿(yan)剛玉(yu)質耐火材料板深度方(fang)向(xiang)的變(bian)化(hua)出現個別畸(ji)變(bian)點。
(3)在剛玉耐火澆注料板(ban)中加入的CrO在煅燒時會反向滲(shen)透到煤灰中，并生成高熔點、高黏(nian)度的固熔體（AL0.9Cr0.1）2O3，增大了煤灰(hui)向(xiang)剛玉耐(nai)火澆注料(liao)板的滲透(tou)擴散阻力，從而減輕了灰(hui) 渣的侵(qin)蝕(shi)。