还原性气氛下熔渣析铁的影响因素

李寒旭,辛 宇,张冬梅,李金知,熊金钰

(1.安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南 232001;2.中安联合煤化责任有限公司设计技术部,安徽淮南 232001)

还原性气氛下熔渣析铁的影响因素

李寒旭1,辛 宇1,张冬梅2,李金知1,熊金钰1

(1.安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南 232001;2.中安联合煤化责任有限公司设计技术部,安徽淮南 232001)

气化炉在运行过程中出现的堵渣问题严重影响装置的稳定运行,熔渣析铁是导致气化炉结渣、堵渣的主要原因之一。选取含铁量较高的镇雄煤,运用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜和X射线能谱仪(SEM-EDX)等测试手段,分析了不同还原性气氛、不同温度下渣样的矿物组成、表观形貌和微区化学组成,探究了还原性气氛下熔渣析铁的影响因素。结果表明:还原性气氛下影响熔渣析铁的因素主要有还原性气氛浓度、反应温度、灰渣中钙长石的含量和硫的含量。还原性气氛浓度的增大促进了铁质矿物间的转化,较高CO体积分数的渣样中含有更多形态的含铁矿物,CO体积分数达到25%可在渣样中检测到单质铁;在相同还原性气氛下,随温度的升高,高价态含铁矿物逐渐被还原,在CO体积分数大于25%的气氛中,温度不低于1 200℃时有单质铁析出;钙长石的形成与铁质矿物的富集和单质铁析出有内在联系。

还原性气氛;熔渣;析铁;影响因素

气流床气化技术是洁净煤技术的核心之一,但气化炉在运行过程中出现的结渣、堵渣问题严重影响气化装置的高效、稳定运行[1-2]。为解决这一问题,国内外学者进行的研究表明,渣块的形成与煤中矿物在气化过程中的迁移转化密切相关[3-5]。……