5E-AFII 智能灰熔融性测试仪的使用及维护

刘 蕊 张景香 包立丰

（1.力鸿检验集团有限公司唐山分公司，河北 唐山 063611；2.力鸿检验集团有限公司，北京 100028；3.力鸿检验集团有限公司秦皇岛分公司，河北 秦皇岛 066000）

煤灰熔融性是动力用煤和气化用煤的一个重要指标。结渣给锅炉燃烧带来困难，影响锅炉正常运行，甚至造成停炉事故，而对于气化炉来说，则会造成煤气质量下降[1]。

1 5E-AFII 的特点

该仪器运用了先进的CCD 摄像技术，将实验过程中图像变化实时传入电脑，图形每间隔1 ℃一上传图形，可以再次对实验过程人为的进行查看、判断；采用自动送样机构确保灰锥不会倒塌。

2 测定方法及步骤[2]

2.1 准备工作

（1）取粒度小于0.2 mm 的空气干燥煤样，按照《煤的工业分析方法》（GB/T 212-2008）规定将其完全灰化（慢灰），然后用玛瑙研钵研磨到0.1 mm 以下。调试时一般用标灰样。

（2）取1～2 g 煤灰放在瓷板或玻璃板上，用数滴糊精溶液（10 mL 热水加入1 g 糊精搅拌让其充分溶解）湿润并调成可塑状，然后用小尖刀铲入灰锥模中挤压成型。用小尖刀将模内灰锥小心推至瓷板或玻璃板上，在空气中或60 ℃下干燥备用。注意保持锥体形状完整，避免变形或缺角。

（3）用糊精溶液将少量灰分调成糊状，用它将灰锥固定在灰锥托板的三角坑内，并使灰锥垂直于底面的侧面与托板表面垂直。

2.2 试验

（1）按顺序打开电脑、灰熔融性测试仪。

（2）进入5E-AF Ⅱ测试程序，采用“弱还原性（封碳法）”在实验开始前调试硬件。

（3）点击“硬件调试/退出高温炉”，拧下尾部密封螺帽，将装好碳物质的刚玉舟推入炉膛内，距离高温炉出口2 cm 左右即可。

（4）点进图像卡测试，调整摄像机位置保持灰锥托板在两条绿线之间，并保持图像对称。

（5）点击“测试”，按提示放入已准备好的灰锥，输入灰样信息等。测试开始，高温炉前进，开始升温。（注：低温时，实时采集图像为暗室）

3 质量控制及注意事项

（1）为了及时发现检验检测结果偏差和可能危及检验检测结果质量的偏离，每批次样品都需带标灰，每月进行统计，保证仪器的气氛为弱还原性。标灰监控记录见表1。

表1 标准灰样监控——煤灰熔融性质量监控记录

（2）该公司还通过组织人员比对，以保证5EAFⅡ智能灰熔融性测试仪结果的准确性和可靠性。人员比对记录见表2。

表2 质控数据汇总—人员比对

（3）在刚玉舟内装碳物质时应放置于靠近灰锥的一端，且不能使用烟雾太多的物质，否则在高温时将影响图像的清晰度。刚玉管尾部盖子拧紧后应回拧180°。

（4）封碳法的物质，是在刚玉舟下层加入石墨粉5～6 g，上面盖一层活性炭5～6 g，顺序不能反，放入高温炉后部，刚玉舟后端面刚好与刚玉管的端面平齐。

（5）测试气氛应与系统设置的一致（弱还原性气氛），为了保证试验气氛为弱还原性气氛，每批样品都需带一个标灰进行测试。

4 日常维护

为了确保仪器正常工作、测试结果准确可靠，需要进行日常维护。

（1）图像的清晰程度是该仪器准确判断各特征温度的前提条件。影响图像清晰的主要因素有镜头的焦距、石英镜片的表面玷污情况。封碳法测定煤灰熔融性，容易导致石英镜片变脏，因此每次试验前将石英镜片擦拭干净。

（2）灰锥图像的位置是否符合要求，是仪器正常工作的必要条件。影响其主要部件的因素有样品支架、反射镜、摄像头等相对位置，因此一般不要轻易调整这些部件。

（3）采用弱还原性气氛测试，高温炉的气密性将直接影响测试结果的准确度。整个高温炉采用4 个耐高温的密封垫圈密封，应定期检查密封垫的情况，如有损坏及时更换。

（4）调压器在调试好后，在日常使用中尽量不要调动，如电网电压比调试时偏低较多，从而造成高温时（1400 ℃以上）升温变慢或者升不到1500 ℃则可以适当调高电压。

（5）试验结束后，立即关闭加热电源、计算机系统电源及测试仪主机电源开关，此时风扇依然工作。30 min 后再切断测试仪主机电源，以利于仪器散热。如果要进行2 次试验则需等到炉温降至200 ℃以下。

5 常见故障处理

5.1 开机报警

打开测试仪后主机电源报警，是固态继电器击穿。

5.2 升温报警

执行加热升温操作后报警，为硅碳管等加热电路有短路情况。

5.3 高温炉不升温或升温速度慢

可能原因：保险管烧断；硅碳管断裂；固态继电器损坏；调压器为零；驱动板中控制电路损坏。

解决办法：关闭加热电源和主机电源，用万用表检测硅碳管两头电阻，若阻值趋向无穷大，则更换硅碳管；如若硅碳管没坏，检查保险管、继电器和调压器，坏了则更换；检查加热电路，查看跳线，如若加热线路和跳线正常，则需更换驱动板。该公司在使用过程中一般都是硅碳管损坏造成的高温炉不升温，切断电源后，更换硅碳管，通过标灰结果判断气氛是否合格，合格后投入使用。继电器和调压器损坏，更换新的继电器和调压器后仪器正常，这样不用等待厂家人员维修，以免影响工作生产，出现问题可以自己解决。

5.4 高温炉已升温但显示温度不上升

可能原因：热电偶或连接线坏；热电偶没有装入炉内；控制电路驱动板损坏；电路板上的跳线位置接错。

解决办法：检查线路板上的跳线是否接到“NOR”位置。检查热电偶及其连接线位置是否正确。如没有以上问题，则需更换驱动板。该公司遇到此类问题，一般是热电偶损坏，切断电源后，更换新的热电偶配件即可。

5.5 “硬件调试”中所有操作无效

可能是由于仪器电源未开，仪器和电脑没有连接上或者主板损坏。

解决办法：打开测试仪主机电源，运行该操作程序，打开硬件调试，如果USB 连接的指示灯（电脑主板上）不亮，则需重新启动仪器。如果不行，则换芯片或重装测试程序再试，如果还是不行，则需更换主板或者驱动板。该公司出现此类情况是因为USB 连接口有灰尘，清理之后就可以继续使用。

5.6 弱还原性气氛结果不准

可能是仪器系统密封性变差，则需查看高温密封垫圈，如损坏，则需更换；查看方形密封圈是否损坏和压镜片的弹片是否还有弹性，如果密封垫或者弹片失效，则更换相应部件。

6 结语

该公司使用的5E-AF Ⅱ智能灰熔融性测试仪操作简单、方便，平时注重仪器的维护保养和故障处理的经验积累，化验员都能做日常维护和故障处理，大大提高了仪器设备的使用寿命及工作效率。