Wat betreft de wetenschap van de verbranding van biomassa, is niets ingewikkelder dan parameters voor asfusie (cokesvorming). Wanneer de verkooksingseigenschappen goed zijn, is de as nog steeds as, en de enige uitdaging is dat de as niet overmatig wordt verwijderd uit het verbrandingssysteem door accumulatie. Integendeel, als de asfusie-eigenschappen niet gunstig zijn, gebeurt er iets vreemds - de as klontert samen en moet worden gebroken of zelfs uit de asbak worden gebeiteld. Later kan het een baksteen vormen die eruitziet als een stuk gesmolten glas of zelfs een honingraat. Wanneer het zich ophoopt in een industriële brander, wordt deze staat van as cokesvorming of slakken genoemd. Hoe je het ook noemt, hoe het er ook uitziet, het is relatief eenvoudig om te doen, omdat het slechts een functie is van het smeltpunt.
Laten we eerst vaststellen dat "schone" as (vrij van vuil, steen, onverbrande koolstof, enz.) in de eerste plaats een combinatie is van anorganische oxiden. Wanneer biomassa wordt verbrand, komt organische stof (eigenlijk alle koolstof, waterstof, stikstof en zuurstof) vrij, terwijl anorganische mineralen in de geoxideerde vorm blijven, die we beschouwen als as. Door detectie bestaat biomassa-as voornamelijk uit calcium, siliciumdioxide, aluminium, magnesium, kalium, mangaan, natrium, ijzer, fosfor en andere minerale oxidevormen. Elk van deze geoxideerde mineralen bestaat als een vaste stof en heeft, net als elke andere vaste stof, een smeltpunt. Het bereik van smeltpunten van de verschillende aanwezige minerale oxiden kan sterk variëren, waarbij het totale smeltpunt van as optreedt bij hoge temperaturen als een functie van alle minerale componenten en chemische interacties. Dientengevolge smelt as meestal binnen een bepaald temperatuurbereik, niet binnen een specifieke temperatuur. Het bereik kan variëren van enkele graden tot 50 of zelfs 100 graden Celsius. Dit is de reden waarom wanneer u de resultaten van de assmelttest ziet, dit wordt gerapporteerd als een temperatuurbereik (bijvoorbeeld vervormingstemperatuur = 1310 °C, halfrondtemperatuur = 1330 °C, stroomtemperatuur = 1350 °C). In dit geval smelt de as bij 40 graden Celsius.
Vervormingstemperatuur (DT) wordt beschouwd als een sleutelparameter bij assmelttesten, aangezien dit de temperatuur is waarbij de as voor het eerst begint te smelten en "plakkerig" wordt. Kleverige as hoopt zich op op bijna alle oppervlakken in het verbrandingssysteem, wat resulteert in een isolerende werking, wat resulteert in een verhoging van de temperatuur van het gehele verbrandingssysteem. Hogere temperaturen leiden tot meer smelten. Dit proces gaat door totdat de as vloeibaar wordt en in wezen slak vormt. Interessant is dat de eigenschappen van slak je iets kunnen vertellen. Als de as klonterig is, kan deze nog met de hand worden gebroken. Als je echt glas vindt, is de as volledig gesmolten. Een stuk verkooksing valt er meestal ergens tussenin. De sleutel tot het voorkomen van asversmelting (verkooksing) is om de temperatuur van het verbrandingssysteem onder de DT van de as te houden. Aangezien de meeste biomassaverbrandingssystemen werken bij 1200 graden Celsius of lager, wordt brandstof meestal beoordeeld door DT boven deze temperatuur te verifiëren. Gelukkig is voor "schoon" hout (geen schors, zand, vuil of ander vuil) meestal geen probleem. De versmelting van as en houtachtige biomassa wordt bijna altijd geassocieerd met een of andere vorm van grondstof. Hetzelfde kan niet gezegd worden van andere vormen van biomassa (notendoppen, landbouwgrassen, energiegewassen etc.). Deze materialen hebben vaak een hoog asgehalte, waardoor de kans op een lage DT groter wordt. Dat wil zeggen dat een hoog asgehalte alleen geen goede voorspeller is van problemen met asfusie (cokesvorming) bij een bepaalde vorm van biomassa. De aard van de minerale samenstelling van as is de bijdragende factor. Als het calciumgehalte van as bijvoorbeeld hoog is, is de smelttemperatuur van as meestal hoog. Problemen met het smelten van as zijn waarschijnlijker als het silicagehalte hoog is, maar niet altijd. Het interessante aan silica is dat als het in de vorm van silica zou zijn, de werkelijke smelttemperatuur erg hoog zou zijn (1710 graden Celsius). Net als koolstof heeft silica echter vier actieve elektronen die zich kunnen binden met andere mineralen, wat vaak resulteert in complexe silicaten met een laag smeltpunt. Om deze reden heeft 90 procent van de problemen met cokesvorming te maken met silica. Er zijn andere mineralen die problematisch kunnen zijn als de temperatuur stijgt. Er zijn veel andere factoren die cokesvorming kunnen bemoeilijken. Verbrandingssystemen kunnen zuurstofrijk of zuurstofarm zijn, waarbij de smeltpuntomstandigheden variëren. Biomassa kan verontreinigd zijn met niet voor de hand liggende materialen, zoals meststoffen en zout, vaak door het gebruik van een onrein transportsysteem. Verontreinigingen variëren meestal met tussenpozen, dus het testen van de volgende batch brandstof helpt u niet noodzakelijkerwijs om erachter te komen wat de oorzaak is van de verkooksingsproblemen die verband houden met de vorige batch. Al met al, als u de bovenstaande principes begrijpt, zou u een betere kans moeten hebben om te bepalen hoe u het probleem van deeltjesverkooksing moet aanpakken.