Ascheschmelzmikroskop

EM201; Hesse Instruments

Allgemeines

Brennstoffaschen bestehen aus anorganischen Verbindungen wie bspw. Siliziumoxid und Alkalioxiden, aufgrund der hohen Diversität der Aschezusammensetzungen ist es nicht möglich einen allgemeingültigen Schmelzpunkt zu definieren, geschweige denn einen eindeutigen brennstoffspezifischen Schmelzpunkt festzulegen. Der Schmelzvorgang der Asche wird stark von der chemischen Zusammensetzung beeinflusst. Das Aufschmelzen der Asche spielt sich in einem mehr oder weniger großen Temperaturbereich. Auch wenn die Verschlackungsprobleme in Kraftwerken unterschiedliche ausgeprägt sind, so hilft das Ascheschmelzverhalten eine qualitative Aussage über das Verschlackungsverhalten der Kohle zu machen, deren Ergebnis dann auf den entsprechenden Kessel angewendet werden kann. Das Ascheschmelzverhalten wird für Kohlen nach DIN 51730 bestimmt, für Biomassen existiert eine Vornorm, die DIN CEN/TS 15730, welche ebenfalls Anwendung finden kann. Hierin werden vier charakteristische Temperaturen unter oxidierender Atmosphäre definiert.

Funktionsprinzip

Das Prinzip der Bestimmung des Ascheschmelzverhaltens basiert auf einem Probenkörper, welcher unter definierten Temperaturrampen aufgeschmolzen wird. Die Schmelztemperaturen für Steinkohlen reichen bis über 1600 °C, bei Biomasse wie etwa Holz liegen diese bei etwa 1200 bis 1300 °C und bei halmgutartigen Biomassen noch niedriger. Die Auswertung erfolgt vollautomatisch nach der DIN 51730, wo ein Schattenbild des Probekörpers aufgezeichnet wird und die Geometrieänderungen dokumentiert werden. Anhand von geometrischen Kennzahlen können dann die charakteristischen Temperaturen bestimmt werden, um für Vergleiche unterschiedlicher Kohlequalitäten herangezogen zu werden.  

Anwendungsgebiete:

  • Messungen entsprechend DIN 51730 (1984, 1998) / ISO 540-1995
  • Charakteristische Temperaturen plus Sinterbeginn / Sinterungspunkt
  • Asche Schmelzverhalten
  • Sinterverhalten
  • Dilatometrische Kurven (z.B. Fläche, Form)
  • Erweichungs- und Schmelzverhalten Benetzungsverhalten
  • Viskositätskurve (nach H. Scholze)

A - Erweichungstemperatur = Rundwerden der Kanten.

B - Sphärische Temperatur = kugelähnliche Form ist hoch wie seine Grundlinie.

C - Halbkugeltemperatur = halbkugelähnliche Form, seine Höhe ist halb so hoch wie seine Grundlinie.

D - Fließtemperatur = Probekörper ist auseinander geflossen, besitzt nur noch ein Drittel der Höhe, die er bei der Halbkugeltemperatur hatte.

 

Eigenschaften:
Heizelement: Rhodium
Max. Ofentemperatur: 1750 °C
Max. Probentemperatur: 1650 °C
Max. Heizrate: 30 K/min
Ofenthermoelement: Typ B
Atmosphären: reduzierend/oxidierend

Geeignet für Analysen von Kohleaschen, Bioaschen, Müllverbrennungsaschen, Schlacken aber auch mit Keramik, Fritten, Emaille, Tonkeramik, Dentalkeramik, Glasuren, Schleifscheiben, Sonderkeramik, Feuerfestkeramik, Lote, Glas, Stahl, Edelstahl und Flußmittel Schlacken.