准东煤是优质的动力用煤,但其Na含量较高,常引发严重的结渣问题。结渣极大地降低了换热管的给热系数,进而影响锅炉的正常运行。控制结渣已成为当今的热点问题。因此,通过渣体的力学性能来研究高温下渣体的断裂情况,对解决结渣问题有一定的指导意义。首先,为了解渣体的微观结构,本文对块状渣体采用了Nano-CT扫描的方法,并用CTvox和Avizo软件进行了三维重构,分析了局部渣体的孔道结构和粒径分布。其次,为获得渣体在高温下的剪切特性,采用重塑粉煤灰的方式,在改造常温直剪仪的基础上开展了200℃,400℃,600℃和800℃下的直剪试验,获得了渣体在高温下的应力-应变关系。最后,为研究高温下颗粒内部的接触力及力链分布,通过改变离散元软件PFC细观参数的方式,对800℃下的直剪试验进行模拟,获得了不同剪切阶段的接触力及力链分布。得到了以下结论:(1)结渣渣体存在分层现象,且渣体主要由粒径较小的灰颗粒形成。渣体中的孔道和颗粒体系呈平行分布,颗粒体系大都无规则形状,大部分孔道都呈成管状和杆状分布。(2)在相同温度下,随着法向压应力的增加,抗剪强度和残余强度明显增加;在相同的法向压应力下,随着温度的升高,剪断时的位移明显加大,达到剪断的时间明显变长。(3)在各个温度下,剪切初始阶段斜率较小,可能是由于初始剪切时,颗粒间存在孔隙,初始剪切过程是使样品压密实的过程。(4)随着温度的升高,内摩擦角降低,黏聚力增加,可能由于是高温使得颗粒间的胶结作用增强。(5)不同法向压应力对应剪切情况存在较大差异,但剪切后接触力较大的区域都在因直剪盒运动造成挤压的对角区域和剪断后颗粒仍接触的区域。(6)弱力链总分布在强力链周围,形成类似于冠状结构,强力链充当着“骨架”作用,支撑着整个颗粒体系。