煤灰在高温下的熔融性和流动性对气化炉的稳定运行和操作参数确定以及评价煤种的适应性有重要的意义。在气化炉高温条件下，煤中的矿物质大部分熔融为液态灰渣，能否实现顺畅排渣是决定气化炉能否长周期高效运行的关键因素;煤中的一部分矿物质被合成气携带进入合成气冷却器，熔融的煤灰容易在炉管上发生灰沉积和结渣等问题。熔融温度是描述煤灰熔融性最广泛应用的参数，但是仅仅依靠熔融温度无法对气化炉积灰结渣等问题进行有效的指导，因此有必要对煤灰的熔融过程进行深入的研究。　　本论文主要针对高温条件下煤灰的熔融过程进行了以下研究:定量研究了高温条件下煤灰的熔融过程，利用热机械分析仪、高温热台显微镜、差示扫描量热仪等研究了煤灰熔融过程三个阶段的特征，并明确了熔融温度的实际意义;研究了硅铝比（SiO2/Al2O3，质量比）对煤灰熔融行为的影响和机理，特别考察了液相烧结阶段的开始温度和烧结速率随硅铝比的变化规律;利用熔融行为特征预测煤灰的黏温特性。得到的主要结论如下:　　(1)熔融过程可分为三个阶段:液相烧结阶段、主要熔融阶段和自由液相阶段。液相烧结阶段由初始液相引发，而液相烧结阶段的收缩速率受初始液相的影响，如果初始液相量较多，其收缩速率也较大。主要熔融阶段中包含平台期，这是由于液相引发的烧结达到一定程度后样品的收缩受限，而后续发生的共熔反应与最先发生的共熔反应存在温度间隔。自由液相阶段样品的主要变化是残留固相的减少，残留固相较多时，煤灰的流动性仍受到固相的影响。　　(2)变形温度和流动温度分别与熔融过程的液相烧结阶段和主要熔融阶段的结束温度对应。熔融过程与熔融温度的关系说明以往测定的熔融温度都忽略了煤灰的液相烧结阶段。为防止烧结，需要控制温度低于液相烧结阶段的开始温度。　　(3)烧结阶段的开始温度(Ton)随硅铝比增加呈现先降低后保持不变的趋势，与样品液相量为10％的温度(T10)接近且变化趋势一致。T10由初始熔融矿物质种类决定，因此可以推测烧结温度由初始熔融矿物决定。样品发生快速烧结是由于初始熔融液相量较高。当初始液相含量较低时，烧结阶段的速率受液相黏度的影响，较高的液相黏度会阻碍烧结过程的传质。对于样品组1(SiO2+Al2O3=77％)中的样品，烧结速率与液相的黏度有关，因为初始液相量较少，烧结速率取决于液相在煤灰颗粒表面的粘性流动。对于样品组2(SiO2+Al2O3=70％)中的样品，烧结阶段的收缩速率仅与液相形成的速率有关。　　主要熔融阶段同时受熔渣形成速率和液相黏度的影响，仅当液相黏度较高时才会对熔融过程有显著影响。由于低硅铝比样品的熔融相一般具有较低的黏度，因此该类样品在主要熔融阶段的熔融行为仅由液相形成速率控制。自由液相阶段的残留固相含量将影响样品在该阶段的流动性，硅铝比较高样品中残留固相含量较低，因此可以认为硅铝比较高样品在流动温度以上的流动性为牛顿流体，但硅铝比较低样品在流动温度时的流动性远未达到牛顿流体的状态。　　(4)随硅铝比增大，熔渣的玻璃化趋势增大，硅铝总和为77％的样品组中硅铝比为2.5和3.0的样品为玻璃渣;硅铝总和为70％的样品组中样品都为结晶渣，但是结晶趋势随硅铝比增大而下降。由于硅铝比较大样品中SiO2含量升高，因此高于临界黏度温度时，同一温度下熔渣的黏度随着硅铝比的增大而升高。　　结晶渣黏度升高伴随着固相的析出，玻璃渣的黏度升高主要由于液相黏度随温度降低的增大。结晶渣的临界黏度温度受析出固相的影响较大，因此结晶渣的临界黏度温度与TIiq的相关性更高。　　(5)变形温度(DT)与流动温度(FT)之温度差较大且熔融第Ⅲ阶段（自由液相阶段）熔融速率较低的样品不易结晶。DT与FT的温度差较大说明样品的固相熔融较慢且生成液相的黏度较高;第Ⅲ阶段的熔融速率较低，说明最后剩余固相的熔融较慢，因此可推测熔渣降温时的液相黏度较大且固相的析出较慢，导致熔体容易形成玻璃而不容易结晶。通过熔融行为判断熔渣类型后，采用不同模型预测熔渣的临界黏度温度，可显著提高预测的准确度。