還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素

李寒旭,辛 宇,張冬梅,李金知,熊金鈺

(1.安徽理工大學化學工程學院,安徽淮南 232001;2.中安聯合煤化責任有限公司設計技術部,安徽淮南 232001)

還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素

李寒旭1,辛 宇1,張冬梅2,李金知1,熊金鈺1

(1.安徽理工大學化學工程學院,安徽淮南 232001;2.中安聯合煤化責任有限公司設計技術部,安徽淮南 232001)

氣化爐在運行過程中出現的堵渣問題嚴重影響裝置的穩定運行,熔渣析鐵是導致氣化爐結渣、堵渣的主要原因之一。選取含鐵量較高的鎮雄煤,運用X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡和X射線能譜儀(SEM-EDX)等測試手段,分析了不同還原性氣氛、不同溫度下渣樣的礦物組成、表觀形貌和微區化學組成,探究了還原性氣氛下熔渣析鐵的影響因素。結果表明:還原性氣氛下影響熔渣析鐵的因素主要有還原性氣氛濃度、反應溫度、灰渣中鈣長石的含量和硫的含量。還原性氣氛濃度的增大促進了鐵質礦物間的轉化,較高CO體積分數的渣樣中含有更多形態的含鐵礦物,CO體積分數達到25%可在渣樣中檢測到單質鐵;在相同還原性氣氛下,隨溫度的升高,高價態含鐵礦物逐漸被還原,在CO體積分數大于25%的氣氛中,溫度不低于1 200℃時有單質鐵析出;鈣長石的形成與鐵質礦物的富集和單質鐵析出有內在聯系。

還原性氣氛;熔渣;析鐵;影響因素

氣流床氣化技術是潔凈煤技術的核心之一,但氣化爐在運行過程中出現的結渣、堵渣問題嚴重影響氣化裝置的高效、穩定運行[1-2]。為解決這一問題,國內外學者進行的研究表明,渣塊的形成與煤中礦物在氣化過程中的遷移轉化密切相關[3-5]。……