[发明专利]一种用于测量灰渣流动特性的设备及测量方法

权利要求书

1.一种用于测量灰渣流动特性的设备，其特征在于，该设备包括反应系统、拍摄及冷却系统、数据采集控制系统；

所述反应系统包括进气管、出气管、刚玉管、加热元件、炉膛外壳、保温砖、保温棉、密封法兰、灰渣样品承载部件；所述刚玉管两端穿过所述炉膛外壳，且所述刚玉管两端通过所述密封法兰实现密封；两个密封法兰上分别接进气管和出气管，用于提供实验所需要的气体氛围；所述炉膛外壳内设置所述保温砖，所述加热元件位于所述保温砖内，且环绕所述刚玉管的四周设置；所述灰渣样品承载部件位于所述刚玉管内部；

所述拍摄及冷却系统包括冷却水套管、CCD相机和相机保护壳，所述CCD相机的一端被所述冷却水套管包裹后深入所述刚玉管炉膛内，所述CCD相机的另一端位于所述刚玉管外，且套有所述相机保护壳；

所述数据采集控制系统包括测温热电偶和数据采集控制柜，所述测温热电偶位于所述刚玉管炉膛内，所述数据采集控制柜与所述测温热电偶、刚玉管炉膛和加热元件连接，用于实时采集测温热电偶的数据以及控制整个系统的加热。

2.根据权利要求1所述的灰渣流动特性的测量设备，其特征在于，所述灰渣样品承载部件包括U型支撑台、上刚玉片和下刚玉片，所述上刚玉片支撑在所述U型支撑台的上部，灰渣样品沾附在其下表面；所述下刚玉片位于所述U型支撑台的下部，且位于所述上刚玉片的正下方，用于收集灰渣熔融后滴落的熔滴。

3.根据权利要求1所述的灰渣流动特性的测量设备，其特征在于，在所述炉膛外壳和所述保温砖之间设置两层保温隔热材料。

4.一种基于权利要求1所述的测量设备进行灰渣流动特性测量的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：取一定量质量灰化好的灰分，在压片机一定的压力下制成标准灰块，作为灰渣测试样品；

步骤二：将所述灰渣测试样品水平放置在所述上刚玉片上，并对其加热，利用灰渣烧结后的粘附性使灰渣测试样品粘附在上刚玉片上；

步骤三：待所述灰渣测试样品冷却后，将上刚玉片连同所述灰渣测试样品一同倒挂在U型支撑台上，使所述灰渣测试样品朝下，然后将所述U型支撑台一同送入所述刚玉管中；

步骤四：在所述刚玉管中通入实验气氛，所述CCD相机正对所述灰渣测试样品进行拍摄，所述冷却水套管中通入冷却水对所述CCD相机进行冷却；通过数据采集控制柜控制加热元件对灰渣测试样品进行加热，直至灰渣测试样品出现熔滴，停止加热；

步骤五：对所述CCD相机拍摄得到的图像数据进行处理，得到灰渣的流动参数，从而用于评估灰渣的流动特性。

5.根据权利要求4所述的测量设备进行灰渣流动特性测量的方法，其特征在于，步骤四中，考虑到灰渣在熔融后才会发生流动现象，所以为了提高实验效率，对灰渣测试样品进行加热时，在到达灰分的变形温度之前采用大于5℃/min的加热速度，待温度达到灰分的变形温度时再采用小于5℃/min的加热速度持续加热直至灰渣测试样品出现熔滴，随后停止加热。