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《煤的工業分析方法》（GB/T 212-2008）規定將其完全灰化（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）為了及時發現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，每月進行統計，保證儀器的氣氛為弱還原性。標灰監控記錄見表1。

表1 標準灰樣監控——煤灰熔融性質量監控記錄

（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，是固態繼電器擊穿。

5.2 升溫報警

執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。該公司出現此類情況是因為USB 連接口有灰塵，清理之后就可以繼續使用。

5.6 弱還原性氣氛結果不準

可能是儀器系統密封性變差，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。