5E-AFII 智能灰熔融性測試儀的使用及維護

劉 蕊 張景香 包立豐

（1.力鴻檢驗集團有限公司唐山分公司，河北 唐山 063611；2.力鴻檢驗集團有限公司，北京 100028；3.力鴻檢驗集團有限公司秦皇島分公司，河北 秦皇島 066000）

煤灰熔融性是動力用煤和氣化用煤的一個重要指標。結渣給鍋爐燃燒帶來困難，影響鍋爐正常運行，甚至造成停爐事故，而對于氣化爐來說，則會造成煤氣質量下降[1]。

1 5E-AFII 的特點

該儀器運用了先進的CCD 攝像技術，將實驗過程中圖像變化實時傳入電腦，圖形每間隔1 ℃一上傳圖形，可以再次對實驗過程人為的進行查看、判斷；采用自動送樣機構確保灰錐不會倒塌。

2 測定方法及步驟[2]

2.1 準備工作

（1）取粒度小于0.2 mm 的空氣干燥煤樣，按照《煤的工業(yè)分析方法》（GB/T 212-2008）規(guī)定將其完全灰化（慢灰），然后用瑪瑙研缽研磨到0.1 mm 以下。調試時一般用標灰樣。

（2）取1～2 g 煤灰放在瓷板或玻璃板上，用數滴糊精溶液（10 mL 熱水加入1 g 糊精攪拌讓其充分溶解）濕潤并調成可塑狀，然后用小尖刀鏟入灰錐模中擠壓成型。用小尖刀將模內灰錐小心推至瓷板或玻璃板上，在空氣中或60 ℃下干燥備用。注意保持錐體形狀完整，避免變形或缺角。

（3）用糊精溶液將少量灰分調成糊狀，用它將灰錐固定在灰錐托板的三角坑內，并使灰錐垂直于底面的側面與托板表面垂直。

2.2 試驗

（1）按順序打開電腦、灰熔融性測試儀。

（2）進入5E-AF Ⅱ測試程序，采用“弱還原性（封碳法）”在實驗開始前調試硬件。

（3）點擊“硬件調試/退出高溫爐”，擰下尾部密封螺帽，將裝好碳物質的剛玉舟推入爐膛內，距離高溫爐出口2 cm 左右即可。

（4）點進圖像卡測試，調整攝像機位置保持灰錐托板在兩條綠線之間，并保持圖像對稱。

（5）點擊“測試”，按提示放入已準備好的灰錐，輸入灰樣信息等。測試開始，高溫爐前進，開始升溫。（注：低溫時，實時采集圖像為暗室）

3 質量控制及注意事項

（1）為了及時發(fā)現(xiàn)檢驗檢測結果偏差和可能危及檢驗檢測結果質量的偏離，每批次樣品都需帶標灰，每月進行統(tǒng)計，保證儀器的氣氛為弱還原性。標灰監(jiān)控記錄見表1。

表1 標準灰樣監(jiān)控——煤灰熔融性質量監(jiān)控記錄

（2）該公司還通過組織人員比對，以保證5EAFⅡ智能灰熔融性測試儀結果的準確性和可靠性。人員比對記錄見表2。

表2 質控數據匯總—人員比對

（3）在剛玉舟內裝碳物質時應放置于靠近灰錐的一端，且不能使用煙霧太多的物質，否則在高溫時將影響圖像的清晰度。剛玉管尾部蓋子擰緊后應回擰180°。

（4）封碳法的物質，是在剛玉舟下層加入石墨粉5～6 g，上面蓋一層活性炭5～6 g，順序不能反，放入高溫爐后部，剛玉舟后端面剛好與剛玉管的端面平齊。

（5）測試氣氛應與系統(tǒng)設置的一致（弱還原性氣氛），為了保證試驗氣氛為弱還原性氣氛，每批樣品都需帶一個標灰進行測試。

4 日常維護

為了確保儀器正常工作、測試結果準確可靠，需要進行日常維護。

（1）圖像的清晰程度是該儀器準確判斷各特征溫度的前提條件。影響圖像清晰的主要因素有鏡頭的焦距、石英鏡片的表面玷污情況。封碳法測定煤灰熔融性，容易導致石英鏡片變臟，因此每次試驗前將石英鏡片擦拭干凈。

（2）灰錐圖像的位置是否符合要求，是儀器正常工作的必要條件。影響其主要部件的因素有樣品支架、反射鏡、攝像頭等相對位置，因此一般不要輕易調整這些部件。

（3）采用弱還原性氣氛測試，高溫爐的氣密性將直接影響測試結果的準確度。整個高溫爐采用4 個耐高溫的密封墊圈密封，應定期檢查密封墊的情況，如有損壞及時更換。

（4）調壓器在調試好后，在日常使用中盡量不要調動，如電網電壓比調試時偏低較多，從而造成高溫時（1400 ℃以上）升溫變慢或者升不到1500 ℃則可以適當調高電壓。

（5）試驗結束后，立即關閉加熱電源、計算機系統(tǒng)電源及測試儀主機電源開關，此時風扇依然工作。30 min 后再切斷測試儀主機電源，以利于儀器散熱。如果要進行2 次試驗則需等到爐溫降至200 ℃以下。

5 常見故障處理

5.1 開機報警

打開測試儀后主機電源報警，是固態(tài)繼電器擊穿。

5.2 升溫報警

執(zhí)行加熱升溫操作后報警，為硅碳管等加熱電路有短路情況。

5.3 高溫爐不升溫或升溫速度慢

可能原因：保險管燒斷；硅碳管斷裂；固態(tài)繼電器損壞；調壓器為零；驅動板中控制電路損壞。

解決辦法：關閉加熱電源和主機電源，用萬用表檢測硅碳管兩頭電阻，若阻值趨向無窮大，則更換硅碳管；如若硅碳管沒壞，檢查保險管、繼電器和調壓器，壞了則更換；檢查加熱電路，查看跳線，如若加熱線路和跳線正常，則需更換驅動板。該公司在使用過程中一般都是硅碳管損壞造成的高溫爐不升溫，切斷電源后，更換硅碳管，通過標灰結果判斷氣氛是否合格，合格后投入使用。繼電器和調壓器損壞，更換新的繼電器和調壓器后儀器正常，這樣不用等待廠家人員維修，以免影響工作生產，出現(xiàn)問題可以自己解決。

5.4 高溫爐已升溫但顯示溫度不上升

可能原因：熱電偶或連接線壞；熱電偶沒有裝入爐內；控制電路驅動板損壞；電路板上的跳線位置接錯。

解決辦法：檢查線路板上的跳線是否接到“NOR”位置。檢查熱電偶及其連接線位置是否正確。如沒有以上問題，則需更換驅動板。該公司遇到此類問題，一般是熱電偶損壞，切斷電源后，更換新的熱電偶配件即可。

5.5 “硬件調試”中所有操作無效

可能是由于儀器電源未開，儀器和電腦沒有連接上或者主板損壞。

解決辦法：打開測試儀主機電源，運行該操作程序，打開硬件調試，如果USB 連接的指示燈（電腦主板上）不亮，則需重新啟動儀器。如果不行，則換芯片或重裝測試程序再試，如果還是不行，則需更換主板或者驅動板。該公司出現(xiàn)此類情況是因為USB 連接口有灰塵，清理之后就可以繼續(xù)使用。

5.6 弱還原性氣氛結果不準

可能是儀器系統(tǒng)密封性變差，則需查看高溫密封墊圈，如損壞，則需更換；查看方形密封圈是否損壞和壓鏡片的彈片是否還有彈性，如果密封墊或者彈片失效，則更換相應部件。

6 結語

該公司使用的5E-AF Ⅱ智能灰熔融性測試儀操作簡單、方便，平時注重儀器的維護保養(yǎng)和故障處理的經驗積累，化驗員都能做日常維護和故障處理，大大提高了儀器設備的使用壽命及工作效率。