随着现代煤利用技术的发展，大规模煤气化技术作为一种高效、洁净的煤转化技术日益受到重视。气流床气流床气化因其具有易大规模化、煤种适应范围广和碳转化率高等特点，近年来已成大规模气化的首选。为了达到最大的碳转化率，气流床气化炉一般采用较高操作温度（通常高于1300℃），高温下大部分煤中的矿物质熔融为液态灰渣，并以液态的形式由气化炉底部排出，液态排渣是否顺畅是决定气化炉长周期运行的最关键因素。由于煤种的多样性、复杂性和不均一性，煤灰成分各有不同，同时不同气化工艺的液态排渣要求也有显著差别，因此有必要对液态排渣的关键性质——高温流动性质进行深入的研究。本文依据煤灰化学组成的特点，选取了胜利、府谷、小龙潭和兖州四种组成具有代表性的典型煤灰作为主要研究对象，考察了高温弱还原气氛下四种煤灰矿物质的演化行为，分析了四种煤灰的熔融特性及常用添加剂的影响及其机理;探讨了四种煤灰的黏温特性以及石灰石对其的影响及机理;并初步认识了配煤对煤灰熔融特性和黏温特性的影响。本论文的主要结论如下:　　高温弱还原气氛下煤灰中矿物质的组成与煤灰的化学组成密切相关。高硅铝胜利煤灰在高温下的主要矿物质为石英、钙长石和莫来石等硅铝酸盐;高硅铝比府谷煤灰中SiO2含量较高，高温下的主要矿物质为钙长石和石英，并且温度高于1400℃后仍然有石英存在;高钙的小龙潭煤灰高温下主要生成了富含钙的钙黄长石;高铁兖州煤灰高温下除了生成钙长石和钙铁辉石等硅酸盐矿物质，仍有部分赤铁矿存在。通过化学组成使用热力学软件FACTsage能够较好地预测煤灰在高温下的矿物质组成，计算结果与所选取的组分含量的总和有关。　　弱还原性气氛下，胜利和府谷煤灰中SiO2和Al2O3的含量较高，高温下莫来石和石英的生成导致了煤灰熔融温度和黏度较高;小龙潭和兖州煤灰中分别含有较高含量的CaO和Fe2O3，高温下钙黄长石和钙铁辉石的生成导致了煤灰熔融温度和黏度较低。灰渣的类型与降温过程中灰渣液相组成的改变和固相的析出有关。胜利和府谷的灰渣为玻璃体渣，黏度的缓慢增加是由液相组成中SiO2含量降低引起的，固相的析出对黏度增加的影响较小;小龙潭和兖州的灰渣为结晶渣，其黏度的增加分别是由固相的析出和液相组成中SiO2含量增加导致的。　　FACTsage计算表明，随着CaO、Fe2O3和MgO含量的增加，煤灰中主要矿物质和其分解变化率的改变，引起了煤灰流动温度的变化。当煤灰中最后熔融矿物质由熔点较高的矿物质（如莫来石、石英、黄长石、硅酸钙和尖晶石），变为熔点较低的矿物质（如钙长石、斜辉石）时，煤灰流动温度降低;反之，则升高。当煤灰中矿物质组成随CaO、Fe2O3和MgO含量的增加未发生改变时，矿物质分解变化率的升高导致了煤灰流动温度的降低。煤灰流动温度随CaO、Fe2O3和MgO含量增加的变化趋势与其完全液相温度的变化趋势相似，并且两者之间具有良好的线性相关性。　　当温度高于临界黏度温度(TCV)时，石灰石的加入通过两种途径降低灰渣的黏度。温度高于完全液相温度时，石灰石的加入破坏了灰渣中大的网络结构;低于完全液相温度时，石灰石的加入降低相同温度下析出固相的含量。临界黏度温度与灰渣降温过程中固相的生成速率有密切的关系，并且固相的最大生成速率与临界黏度温度有较好的线性关系，可以表述为:TCV=0.9863Tmax+17.3331(R=0.9492)。利用XRD分析熔渣冷却后矿物质的晶型，能够较好地预测灰渣的类型。当灰渣中析出固相为非晶体时，灰渣为玻璃体渣;析出固相为晶体时，灰渣为结晶渣。这为方便、快捷地了解熔渣的黏温特性提供了一种新的方法。　　高温下矿物质组成的转变是导致配煤灰熔融温度变化的主要原因。随着小龙潭煤配入比例的增加，低熔点矿物质钙长石、钙黄长石、透辉石和铁尖晶石的生成是导致配煤灰熔融特征温度降低的原因。配煤灰中CaO和Fe2O3的含量的增加，能够显著地降低配煤灰渣高温时的黏度以及临界黏度温度。当胜利和小龙潭的配比为80∶20和60∶40时，黏度的增加由灰渣液相组成的改变决定，灰渣为玻璃体渣;配比为40∶60时，黏度的增加是由固体的析出和液相组成的改变共同引起，灰渣为塑性渣;配比为20∶80时，黏度的增加是由固相的析出导致，灰渣为结晶渣。