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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
含碳熔渣对耐火材料的润湿/侵蚀机理研究
  • 55
  • 作者

    徐荣声 孙冬 孟泽 徐炜 李梅

  • 单位

    北方民族大学化学与化学工程学院北方民族大学国家民委化工技术基础重点实验室北方民族大学宁夏太阳能化学转化技术重点实验室

  • 摘要
    含碳熔渣对耐火材料的侵蚀行为是影响含碳固态燃料高温热转化工艺的长期稳定运行的重要因素。利用X射线荧光衍射仪、灰熔点测试仪和扫描电子显微镜等研究了不同残碳含量的熔渣对不同耐火材料表面的润湿行为,分析了润湿过程中碳元素的影响及其迁移特性,阐释了含碳熔渣对不同耐火材料界面润湿/侵蚀机理。含碳熔渣对不同耐火材料的润湿特性有着显著的区别。在镁铬砖表面,熔渣CC-15在1219 ℃达到了最大接触角(126o),而在高铝砖和莫来石砖表面,达到的最大接触角相近(分别为134o和135o),对应的温度分别为1240 ℃和1250 ℃。残碳含量相同的熔渣对三种耐火材料润湿性由强到弱依次为镁铬砖>高铝砖>莫来石砖。对于高铝砖和莫来石砖,熔渣中的碳元素在界面区域出现了不同程度的聚集现象,形成碳的不熔骨架;而熔渣与镁铬砖的化学反应明显促进了碳和硅元素向镁铬砖基体迁移。含碳熔渣在高铝砖表面的侵蚀主要以物理渗透为主,碳形成不熔骨架,抑制了熔体的流动,减缓了润湿过程;含碳熔渣在镁铬砖表面的侵蚀作用主要以两类化学反应为主,熔渣中的碳参与了化学反应,促进了润湿和侵蚀过程。除此之外,耐火砖的孔隙率也是一个不可忽视的因素。对于高孔隙率的莫来石砖,虽然少量碳参与化学反应促进了润湿过程,但熔渣中液相的物理渗透作用阻碍了化学反应,其余碳形成不熔骨架抑制了润湿和侵蚀过程。
  • 关键词

    含碳熔渣耐火材料润湿界面反应侵蚀

  • 文章目录


    0 引 言
    1 实验部分
    1.1 耐火砖的类型及特点
    1.2 实验过程
    1.2.1 灰渣及组成分析
    1.2.2 高温脱灰煤焦的制备
    1.2.3 不同残碳含量的灰渣制备
    1.2.4 侵蚀实验
    2 结果与讨论
    2.1 含碳熔渣在耐火材料表面的润湿特性分析
    2.2 含碳熔渣对耐火材料的界面侵蚀行为分析
    3 结 论
  • 引用格式
    徐荣声,孙冬,孟泽,等.含碳熔渣对耐火材料的润湿/侵蚀机理研究[J/OL].煤炭转化,1-12[2024-11-20].http://kns.cnki.net/kcms/detail/14.1163.TQ.20241119.1552.002.html.
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