本發(fā)明涉及可燃物質(zhì)熔融特性測(cè)定領(lǐng)域，具體涉及一種灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法。

背景技術(shù)：

在能源領(lǐng)域，生物質(zhì)是植物、城市生活垃圾、工業(yè)和農(nóng)業(yè)的廢料廢渣等的總稱(chēng)。近些年，生物質(zhì)作為碳中性和可再生能源受到了越來(lái)越多的關(guān)注。生物質(zhì)發(fā)電廠或生物質(zhì)與煤混燒發(fā)電廠的合理應(yīng)用將有助于減緩溫室效應(yīng)，同時(shí)也可以減少硫氧化物和氮氧化物的排放。然而，生物質(zhì)燃燒會(huì)產(chǎn)生各種生物質(zhì)灰，如低溫灰、高溫灰、熔渣等。一些生物質(zhì)灰以結(jié)渣和積灰的方式附著在管道和設(shè)備表面，造成過(guò)熱器和水冷壁的蒸氣泄漏，以及靜電除塵帶工作異常。對(duì)管道設(shè)備的頻繁清洗維修無(wú)疑會(huì)降低發(fā)電效率，增加運(yùn)營(yíng)成本。因此需要通過(guò)記錄樣品灰的特征熔融溫度，來(lái)預(yù)測(cè)燃燒過(guò)程中的結(jié)渣和積灰程度，從而減少管道表面的結(jié)渣與積灰所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

而生物質(zhì)灰的理、化特性在生物質(zhì)燃燒或與煤混燒發(fā)電中起到至關(guān)重要的作用，也是衡量發(fā)電廠發(fā)電效率的重要指標(biāo)。其中灰熔融性是影響熔爐出口溫度的重要因素，而與生物質(zhì)混燒可以改變煤灰的熔融行為?，F(xiàn)有測(cè)定灰熔融性的方法是使用粘合劑濕潤(rùn)有規(guī)定質(zhì)量和粒徑的灰，在特定壓強(qiáng)下將樣品灰壓制成錐體結(jié)構(gòu)；然后將樣品灰放入高溫爐內(nèi)均勻受熱，按設(shè)定溫度升溫，同時(shí)實(shí)時(shí)采集灰錐圖像，測(cè)得灰錐的高度、寬度和高寬比；最后在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，采用人工識(shí)別或電腦自動(dòng)辨別的方式測(cè)得特征熔融溫度，其特征熔融溫度包括初始變形溫度、軟化溫度、半球溫度和流動(dòng)溫度，用于表征灰熔融性?，F(xiàn)有的灰特征熔融溫度的測(cè)定機(jī)理是通過(guò)觀察熔爐內(nèi)樣品的形狀變化來(lái)決定，灰熔融性測(cè)定更多地是依仗人為觀察與估計(jì)。然而，人工識(shí)別在很大程度上會(huì)增加誤差，例如不同的操作者對(duì)最終灰熔融溫度有不同的判斷標(biāo)準(zhǔn)。雖然電腦自動(dòng)識(shí)別在一定程度上減少了由操作者帶來(lái)的誤差，但現(xiàn)有的技術(shù)只確定四個(gè)特征熔融溫度，卻無(wú)法判斷在其它溫度下灰的熔融特征。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本發(fā)明一種灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法，相對(duì)于傳統(tǒng)人為觀察估計(jì)的方式，本發(fā)明通過(guò)創(chuàng)建灰熔融性特征曲線的方式不僅使得到的灰熔融溫度更加精確，而且可以預(yù)測(cè)灰在不同溫度下的熔融行為。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明采用的技術(shù)方案在于，提供一種灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，將需要測(cè)定的生物質(zhì)或煤高溫制成灰樣；

第二步驟：壓制灰粒，將灰樣放入模具中，施壓制成灰粒；

第三步驟：將灰粒升溫，升溫過(guò)程中拍攝圖像，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到灰粒的邊緣圖像；

第四步驟：根據(jù)邊緣圖像測(cè)定灰粒的外形數(shù)據(jù)，根據(jù)灰粒外形數(shù)據(jù)的相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線；

第五步驟：對(duì)灰熔融性特征曲線進(jìn)行分析。

較佳的，所述第四步驟中的外形數(shù)據(jù)包括高度、寬度、高寬比、表面積和體積。

較佳的，所述相對(duì)變化量包括相對(duì)高度、相對(duì)寬度、高寬比、相對(duì)表面積、相對(duì)體積，相對(duì)變化量是實(shí)際值除以初始值。

較佳的，所述第五步驟中將灰熔融性特征曲線分成四個(gè)部分，用于表述所述灰粒熔融狀況的四個(gè)階段，所述階段包括保持不變階段、燒結(jié)階段、膨脹階段和過(guò)度熔融/氣泡階段。

較佳的，在所述第三步驟中，灰粒的升溫速率是5-10℃/min，升溫范圍是10-1520℃，在升溫范圍內(nèi)每升高0.5-1℃，拍攝一張照片。

較佳的，所述第三步驟中拍攝工具為黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。

較佳的，所述灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法還包括第六步驟：將灰粒加熱至設(shè)定溫度，測(cè)量其燒結(jié)強(qiáng)度，燒結(jié)強(qiáng)度是最大的負(fù)載量除以灰粒橫截面積。

較佳的，所述灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法還包括第七步驟：將所述灰粒加熱至設(shè)定溫度，對(duì)灰粒的橫截面進(jìn)行掃描分析，用圖像分析法測(cè)到空隙率，將所述空隙率數(shù)據(jù)加入到所述灰熔融性特征曲線。

較佳的，所述的設(shè)定溫度是800℃、900℃、1000℃和1100℃。

較佳的，所述第二步驟中灰粒為圓柱形。

與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果在于：

1，本發(fā)明結(jié)合了傳統(tǒng)的灰熔融性測(cè)定、膨脹測(cè)定法和燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)試，并且全程通過(guò)圖像分析的方法收集數(shù)據(jù)和信息，最后用程序生成特定的灰熔融性特征曲線，此曲線圖對(duì)于每種灰樣品獨(dú)一無(wú)二，它完整地展現(xiàn)了煤灰、生物質(zhì)灰或它們的混合物從室溫加熱到1520℃的過(guò)程中所有的變化和特征，可以準(zhǔn)確的獲取任意一溫度下灰的特征性質(zhì)，并且依然可以涵蓋傳統(tǒng)方法的四個(gè)特征溫度。

2，本發(fā)明根據(jù)直接測(cè)量的數(shù)據(jù)繪制出熔融特征曲線，客觀性強(qiáng)，重復(fù)性強(qiáng)，相比傳統(tǒng)的人工判斷和電腦識(shí)別方法，大幅提高了測(cè)定的準(zhǔn)確性。

3，使用黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)(CCDC)進(jìn)行實(shí)時(shí)拍照，在灰粒從室溫加熱到1520℃的過(guò)程中，溫度每上升0.5-1℃拍攝1張照片，因此用于繪制特征曲線圖的數(shù)據(jù)非常充足。

4，對(duì)每張拍攝的照片進(jìn)行邊緣檢測(cè)，可以清晰直觀地展現(xiàn)灰粒形態(tài)和大小的變化，便于在整個(gè)加熱過(guò)程中對(duì)灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積變化的測(cè)量，使得灰粒的所有形態(tài)變化在三維模式下展現(xiàn)，比傳統(tǒng)的二維模式更全面具體，將真彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，降低了成本，加快了傳輸速度。

5，原有技術(shù)中，灰粒成型使用粘合劑，而粘合劑分解會(huì)使灰粒中會(huì)產(chǎn)生空隙粘合劑會(huì)，影響灰的熔融特性，導(dǎo)致測(cè)溫不準(zhǔn)確，本發(fā)明使用圓柱形模具，用恒定壓強(qiáng)進(jìn)行壓模制成灰粒，制作方法更簡(jiǎn)單，成型均一，更利于觀察。

6，通過(guò)燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)試得到燒結(jié)強(qiáng)度，利用電子顯微鏡圖像分析得到的空隙率，并把數(shù)據(jù)在灰熔融性特征曲線上進(jìn)行表示，更準(zhǔn)確的表征灰熔融性。

7，根據(jù)灰熔融性特征曲線分析出可以用四個(gè)階段代表整個(gè)灰熔融過(guò)程，并且得到每個(gè)階段的特點(diǎn)?？梢杂脕?lái)判斷在某個(gè)鍋爐的溫度條件下，哪些生物質(zhì)可以用來(lái)燃燒而不產(chǎn)生結(jié)渣和積灰，通過(guò)本發(fā)明繪制出灰熔融性特征曲線，可以用于工業(yè)上生物質(zhì)燃料的選擇。

8，本方法沒(méi)有環(huán)境限定，可以根據(jù)實(shí)際的工作環(huán)境繪制灰熔融性特征曲線，用于指導(dǎo)各種環(huán)境下的工作。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明各實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。

圖1是本發(fā)明的第三步驟中拍攝的圖像和進(jìn)行邊緣檢測(cè)后的邊緣圖像；

圖2是本發(fā)明的相對(duì)高度和溫度關(guān)系的灰熔融特征曲線；

圖3是本發(fā)明的第七步驟中灰粒樣品的橫截面掃描圖像；

圖4是本發(fā)明的具有空隙率數(shù)據(jù)的灰熔融特征曲線。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種灰熔融性特征曲線的測(cè)定方法，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，將需要測(cè)定的生物質(zhì)或煤高溫制成灰樣。

第二步驟：壓制灰粒，取灰樣0.5-1g，在圓柱形模具中施壓制成灰粒，用恒定壓強(qiáng)進(jìn)行壓模制成灰粒，不使用粘合劑，制作方法更簡(jiǎn)單，成型均一，更利于觀察。

第三步驟：將灰粒升溫，灰粒以5-10℃/min的升溫速率從10℃加熱至1520℃，在此期間，每升高0.5-1℃，黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)拍攝一張照片，對(duì)拍攝的圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，得到灰粒的邊緣圖像。拍攝間隔短，升溫范圍廣，因此用于繪制特征曲線圖的數(shù)據(jù)非常充足。

第四步驟：根據(jù)邊緣圖像測(cè)定灰粒的外形數(shù)據(jù)，包括高度、寬度、高寬比、表面積和體積。對(duì)每張拍攝的照片進(jìn)行邊緣檢測(cè)，可以清晰直觀地展現(xiàn)灰粒形態(tài)和大小的變化，便于在整個(gè)加熱過(guò)程中對(duì)灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積變化的測(cè)量，使得灰粒的所有形態(tài)變化在三維模式下展現(xiàn)，比傳統(tǒng)的二維模式更全面具體，將真彩色圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像，降低了成本，加快了傳輸速度。根據(jù)灰粒的相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線，相對(duì)變化量包括相對(duì)高度、相對(duì)寬度、高寬比、相對(duì)表面積、相對(duì)體積，相對(duì)變化量是實(shí)際值除以初始值。曲線完整地展現(xiàn)了煤灰、生物質(zhì)灰或它們的混合物從室溫加熱到1520℃的過(guò)程中所有的變化和特征，可以準(zhǔn)確的獲取任意一溫度下灰的特征性質(zhì)，并且依然可以涵蓋傳統(tǒng)方法的四個(gè)特征溫度。

第五步驟：對(duì)灰熔融性特征曲線進(jìn)行分析，將灰熔融性特征曲線分成四個(gè)部分，用于表述所述灰粒熔融狀況的四個(gè)階段，所述階段包括保持不變階段、燒結(jié)階段、膨脹階段和過(guò)度熔融/氣泡階段，表示不同溫度階段下的灰熔融特性。

第六步驟：將灰粒加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，測(cè)量其燒結(jié)強(qiáng)度，燒結(jié)強(qiáng)度是最大的負(fù)載量除以灰粒橫截面積。

第七步驟：將灰粒加熱到800℃、900℃、1000℃和1100℃下，分別進(jìn)行橫截面掃描分析，用圖像分析法測(cè)到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)加入到灰熔融性特征曲線。通過(guò)燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)試得到灰粒的燒結(jié)強(qiáng)度，利用電子顯微鏡圖像分析得到空隙率，并把數(shù)據(jù)在灰熔融性特征曲線上進(jìn)行表示，更準(zhǔn)確的表征灰熔融性。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用馬弗爐加熱需要灰化的樣品，生物質(zhì)樣品在650℃進(jìn)行灰化，煤樣品在850℃灰化，直至燒失率小于5％。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重，其中燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定的灰樣品1g，灰熔融性測(cè)定的灰樣品0.5g，放入定制模具中，然后用英斯特朗(Instron)3369電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為10毫米的圓柱形的灰粒。壓制過(guò)程中，在最大壓強(qiáng)5000psi時(shí)停留10秒，以確保制作出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、均一的圓柱形灰粒。

第三步驟：在空氣環(huán)境下使用SDAF2000d灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝一個(gè)高分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)(CCDC)，用于拍攝三個(gè)并列放置圓柱型灰粒。將灰粒以10℃/min的升溫速率從室溫加熱至1520℃，在此期間，每升高1攝氏度，拍攝一張照片。用Matlab處理拍攝的照片，首先將照片轉(zhuǎn)變成灰度圖像，再根據(jù)垂直和水平方向上每個(gè)像素點(diǎn)的顏色，用Matlab矩陣的方式表達(dá)。然后對(duì)每張圖進(jìn)行邊緣檢測(cè)，利用梯度法找到灰強(qiáng)度變化的區(qū)域，從而找到灰粒的邊緣，用白色表示邊緣，圖片其它部分全用黑色填滿(mǎn)。如圖1所示為第三步驟拍攝的圖像和進(jìn)行邊緣檢測(cè)后的邊緣圖像，其中A是在300℃下拍攝的圖像，B是在845℃下拍攝的圖像，A’和B’是對(duì)灰粒進(jìn)行邊緣檢測(cè)之后軟件生成的圖像。每次實(shí)驗(yàn)拍攝的第一張照片，也就是常溫情況下的照片，只保留灰粒部分的圖像作為灰粒的位置模板，便于觀察此后加熱過(guò)程中灰粒形態(tài)和大小的變化。即使用分辨率低的相機(jī)，通過(guò)邊緣檢測(cè)的方法，每個(gè)灰粒在整個(gè)加熱過(guò)程中的形態(tài)和位置依然可以被清楚地現(xiàn)出來(lái)。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的邊緣和輪廓后，其對(duì)應(yīng)的高度、寬度、高寬比、表面積和體積通過(guò)軟件自動(dòng)地測(cè)量，軟件測(cè)量可以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。因?yàn)闇囟让可仙?.5-1℃都有對(duì)應(yīng)的照片，數(shù)據(jù)足夠充足，這些參數(shù)與溫度變化的關(guān)系都可以用對(duì)應(yīng)的特征曲線來(lái)客觀地表達(dá)。如圖2所示，是芒草灰的灰熔融性特征曲線，其中縱坐標(biāo)表示相對(duì)高度(實(shí)際高度/相對(duì)高度)，橫坐標(biāo)表示溫度，傳統(tǒng)的灰熔融性測(cè)定所定義的特征溫度也可以在圖中表示。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，如圖2所示，虛線將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段，代表了灰熔融過(guò)程中的四種特征：

范圍Ⅰ：保持不變，在加熱過(guò)程中，灰粒的形狀和大小不發(fā)生改變，這個(gè)范圍說(shuō)明了引起灰粒形態(tài)改變所需要的最低溫度。

范圍Ⅱ：燒結(jié)階段，表現(xiàn)為隨著溫度升高，灰粒高度降低。燒結(jié)的過(guò)程導(dǎo)致灰顆粒接觸面積增大，灰顆粒大小增加，固體成分增加，并且灰密度增加，從而表現(xiàn)出高度降低。通過(guò)掃描式電子顯微鏡(電子顯微鏡)下的灰粒橫截面圖像可以發(fā)現(xiàn)，燒結(jié)階段導(dǎo)致灰的多孔性降低，并且孔的尺寸減小。因此可以推斷出，在燒結(jié)階段原本松散狀態(tài)下的灰變得緊密而堅(jiān)硬，強(qiáng)度增加，所以如果灰在范圍Ⅱ中發(fā)生沉積，這些沉積物將很難被清理和移除。燒結(jié)階段的起始溫度被命名為“燒結(jié)溫度”。

范圍Ⅲ：膨脹階段，表現(xiàn)為隨溫度升高，灰粒高度增加。此情況與灰顆粒和滯留氣體的熱膨脹有關(guān)，也與灰成分分解導(dǎo)致的氣體排放有關(guān)。通過(guò)電子顯微鏡觀察灰粒截面圖顯示，芒草在1100℃時(shí)比在1000℃時(shí)的多孔性強(qiáng)，且孔的尺寸增大。因此如果灰在溫度范圍Ⅲ的熔爐中中發(fā)生沉積，這些沉積物的特征為多孔和密度小，并且比較容易清除。范圍Ⅲ的起始溫度被命名為“膨脹溫度”。

范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段，此階段被認(rèn)為是熔融過(guò)程的最后階段，灰粒高度迅速下降，有氣泡產(chǎn)生。在此溫度范圍內(nèi)，灰的狀態(tài)為高度液態(tài)，并因?yàn)榇蠓秶娜芙鈱?dǎo)致沒(méi)有固定形狀。處于范圍Ⅳ的灰沉積表現(xiàn)為附著在熔爐壁上的流動(dòng)液渣。范圍Ⅳ的初始溫度被定義為“過(guò)度熔融溫度”。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，圓柱形的灰粒在馬弗爐中分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，加熱速率為15℃/min。灰粒的燒結(jié)強(qiáng)度通過(guò)自動(dòng)的英斯特朗(Instron)3369電子拉力機(jī)測(cè)量。每個(gè)灰粒負(fù)載的擠壓速率為2mm/min，直到發(fā)生斷裂。最大的負(fù)載量除以灰粒橫截面積就是它對(duì)應(yīng)的強(qiáng)度。每種樣品都對(duì)應(yīng)測(cè)量3個(gè)灰粒，取平均值作為燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，得到如圖3所示為芒草灰的橫截面圖像，再用圖像分析法得到空隙率。將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示，得到如圖4所示，是煤灰的灰熔融特征曲線，曲線中增加了空隙率數(shù)據(jù)，圖中次坐標(biāo)軸表示空隙率，數(shù)據(jù)點(diǎn)x表示用圖像分析法獲得的空隙率。虛線表示進(jìn)行燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定時(shí)的溫度，實(shí)心黑點(diǎn)表示燒結(jié)溫度。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定煤灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用微波加熱灰化樣品，煤樣品在850℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.5g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為5毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在氮?dú)猸h(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以5℃/min的升溫速率從100℃加熱至1500℃，在此期間，每升高0.5攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用微波分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用透射電鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例4

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定橄欖果渣灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用石墨電熱板加熱灰化樣品，橄欖果渣樣在600℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.6g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為6毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在氮?dú)猸h(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以6℃/min的升溫速率從20℃加熱至1510℃，在此期間，每升高0.6攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)Scilab軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用石墨電熱板分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例5

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定油菜籽灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用管式爐加熱灰化樣品，油菜籽灰樣品在700℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.7g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為7毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在氦氣環(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以7℃/min的升溫速率從30℃加熱至1520℃，在此期間，每升高0.7攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)Octave軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用管式爐分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃、900℃、1000℃和1000℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例6

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定向日葵籽灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用電爐加熱灰化樣品，向日葵籽灰樣品在750℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.8g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為8毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在加壓環(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以8℃/min的升溫速率從40℃加熱至1490℃，在此期間，每升高0.8攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用電爐分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例7

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定芒草灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用電熱套加熱灰化樣品，芒草灰樣品在800℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.9g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為9毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在負(fù)壓環(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以9℃/min的升溫速率從50℃加熱至1480℃，在此期間，每升高0.9攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用電熱套分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例8

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定玉米秸稈灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用電熱板加熱灰化樣品，玉米秸稈樣品在850℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重1g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為10毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在空氣環(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以10℃/min的升溫速率從60℃加熱至1450℃，在此期間，每升高1攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用電熱板分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例9

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定小麥灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用馬弗爐加熱灰化樣品，小麥樣品在650℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.5g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為11毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：在常壓環(huán)境下使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以10℃/min的升溫速率從20℃加熱至1520℃，在此期間，每升高1攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用馬弗爐分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

第七步驟：空隙率測(cè)定，用電子顯微鏡對(duì)800℃，900℃，1000℃和1100℃的灰粒樣品的橫截面進(jìn)行掃描分析，再用圖像分析法得到空隙率，將空隙率數(shù)據(jù)在灰熔融特性曲線上表示。

實(shí)施例10

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定玉米酒糟灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用微波加熱灰化樣品，玉米酒糟樣品在650℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.5g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為12毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以5℃/min的升溫速率從10℃加熱至1500℃，在此期間，每升高0.5攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用微波分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

實(shí)施例11

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定玉米纖維灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用馬弗爐加熱灰化樣品，玉米纖維樣品在650℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.5g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為13毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以5℃/min的升溫速率從20℃加熱至1450℃，在此期間，每升高0.5攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用馬弗爐分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

實(shí)施例12

本實(shí)施例與上述實(shí)施例不同之處在于，測(cè)定次麥粉灰的灰熔融性，包括以下步驟：

第一步驟：樣品灰化，用微波加熱灰化樣品，次麥粉樣品在650℃灰化。

第二步驟：壓制灰粒，灰樣品準(zhǔn)確稱(chēng)重0.5g，放入定制模具中，用電子拉力機(jī)對(duì)樣品施壓，把灰樣品制成底面直徑為10毫米的圓柱形的灰粒。

第三步驟：使用灰熔融性測(cè)試儀，并且在熔爐里安裝低分辨率的黑白閉合回路數(shù)碼相機(jī)。將灰粒以10℃/min的升溫速率從30℃加熱至1480℃，在此期間，每升高1攝氏度，拍攝一張照片。這些照片經(jīng)過(guò)軟件處理，得到邊緣圖像。

第四步驟：軟件繪制灰熔融性特征曲線，檢測(cè)出灰粒的高度、寬度、高寬比、表面積和體積，根據(jù)相對(duì)變化量與溫度的關(guān)系繪制灰熔融性特征曲線。

第五步驟：對(duì)特征曲線的分析，將灰熔融特征曲線分成四個(gè)部分，包括范圍Ⅰ：保持不變；范圍Ⅱ：燒結(jié)階段；范圍Ⅲ：膨脹階段；范圍Ⅳ：過(guò)度熔融/氣泡階段。

第六步驟：燒結(jié)強(qiáng)度測(cè)定，灰粒用微波分別加熱至800℃、900℃、1000℃和1100℃，通過(guò)電子拉力機(jī)測(cè)量燒結(jié)強(qiáng)度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明而言?xún)H僅是說(shuō)明性的，而非限制性的。本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員理解，在本發(fā)明權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)可對(duì)其進(jìn)行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。