本文使用改進(jìn)的侵蝕試驗(yàn)方法模擬水煤漿氣化爐工況條件,進(jìn)行酸性和堿性煤渣對(duì)高鉻耐火材料、鎂鋁鋯耐火材料以及SiC質(zhì)耐火材料的侵蝕試驗(yàn),并結(jié)合熱力學(xué)模擬,研究?jī)煞N不同特性的煤渣與系列耐火材料的相互作用機(jī)理。根據(jù)典型煤氣化爐工藝氣體組成分析氣化爐內(nèi)的氧分壓,在回轉(zhuǎn)抗渣爐內(nèi)使用C2H2和O2的混合氣體為燃?xì)?進(jìn)行氣氛標(biāo)定試驗(yàn),確定模擬煤氣化爐氣氛所需C2H2和O2的流量比。結(jié)果顯示,通過(guò)高精度流量計(jì)將C2H2/O2的流量比控制到45/55時(shí),熔渣中鐵的氧化物主要為FeO,此時(shí)爐內(nèi)計(jì)算氧分壓也在實(shí)際氣化爐氧分壓范圍內(nèi),從而形成與實(shí)際氣化爐相一致的氣氛環(huán)境。通過(guò)進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證,侵蝕后耐火材料與實(shí)際水煤漿氣化爐用后耐火材料的顯微形貌十分相似。因此,改進(jìn)侵蝕試驗(yàn)方法,能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)以及溫度、氣氛的精確可控,從而更加準(zhǔn)確的模擬氣化爐工況條件。采用改進(jìn)的侵蝕試驗(yàn)方法,研究了酸性和堿性煤渣對(duì)高鉻耐火材料的侵蝕行為。結(jié)果顯示,酸性渣侵蝕后高鉻試樣表面形成連續(xù)、致密的尖晶石固溶體層,而堿性渣侵蝕后高鉻試樣從表面到內(nèi)部形成的尖晶石固溶體層由離散狀逐漸變得致密,且滲透深度較大。結(jié)合熱力學(xué)計(jì)算,發(fā)現(xiàn)高鉻試樣被兩種不同特... 

【文章來(lái)源】：北京科技大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖２－１?７ｊＣ煤漿氣化爐示意圖??為了適應(yīng)煤氣化技術(shù)的發(fā)展，水煤漿氣化爐用耐火材料須具有以下特點(diǎn)：??

２ＭＰａ？８．５ＭＰａ、強(qiáng)還原氣氛和液態(tài)排渣，還存在氧化－還原氣氛變換、開(kāi)停??車(chē)時(shí)溫度和壓力波動(dòng)較大等情況［２５＿２７］。水煤漿氣化爐結(jié)構(gòu)及內(nèi)襯耐火材料配??置如圖２－１所示。??水煤漿氣化爐整體內(nèi)襯從上到下可分為球形或錐形拱頂、圓形筒體和錐??底三個(gè)部分。氣化爐內(nèi)襯由內(nèi)向外可分為若干層。向火面耐火磚層作為耐高??溫、耐侵蝕和耐沖刷的消耗層，一般選用高溫性能好、抗蠕變強(qiáng)度大、熱震??和高溫化學(xué)穩(wěn)定性好的高純氧化鉻材料。背撐層多采用鉻剛玉磚。隔熱層通??常選用氧化鋁空心球磚。??Ｆｕｅｌ?Ｏｘｙｇｅｎ??Ｉ３００ＣＣ＇?Ｉ６００°Ｃ?ｎ??？雷？Ｌ?Ｉ?■??，ａｙｅｒ?Ｉ?敝航＂??９?■?ｎ＾ｉ??Ｐｍ??Ｑｕｅｎｃｈ?Ｉ?ｊｌｉ?＾Ｓｙｎｇａｓ??ｗａｔｅｒ，?一皮??？??＜ｎＺ??Ｓｌａｇ?ａｎｄ?ｑｕｅｎｃｈ??ｗａｔｅｒ?ｄｉｓｃｈａｒｇｅ??圖２－１?７ｊＣ煤漿氣化爐示意圖??為了適應(yīng)煤氣化技術(shù)的發(fā)展，水煤漿氣化爐用耐火材料須具有以下特點(diǎn)：??－８－??

尹洪基等［４７，４８］研宄了埋炭氣氛和空氣氣氛中對(duì)高鉻磚燒結(jié)性能的影響。??研宄發(fā)現(xiàn)，１４５０°Ｃ埋炭氣氛中燒成高鉻磚的顯微結(jié)構(gòu)明顯優(yōu)于１７００°Ｃ空氣氣??氛中燒成的試樣，圖２－３所示。埋炭條件下，基質(zhì)中的鋁鉻固溶體晶粒發(fā)育??比較大，晶粒之間相互連接性好，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。而空氣氣氛中燒成的試樣，??基質(zhì)中的鋁鉻固溶體晶粒之間關(guān)聯(lián)性較差，氣孔相互貫通。埋炭氣氛能顯著??降低高鉻磚的燒成溫度和改善高鉻磚的顯微結(jié)構(gòu)。??曬闕??圖２－３兩種氣氛條件下燒結(jié)后試樣的顯微結(jié)構(gòu)??尹洪基等［４９，５（）】分別在空氣（氧分壓為２．１ｘｌ０４Ｐａ）、工業(yè)氮?dú)猓ㄑ醴謮簽??ｌｘｌ〇３Ｐａ）、純氮?dú)猓ㄑ醴謮簽椋飑枺穑幔┖透呒兊獨(dú)猓ㄑ醴謮簽椋希欤校幔┲幸约奥裉浚ㄑ??分壓為２．３ｘ?１０＿ｌ２Ｐａ）條件下，研宄了氣氛及Ｔｉ０２添加對(duì)氧化鉻材料燒結(jié)的影??響。在１５００°Ｃ燒結(jié)３ｈ后的顯微結(jié)構(gòu)如圖２－４所示，無(wú)論是否添加Ｔｉ０２，隨??著氧分壓降低，試樣逐漸變得致密，但埋碳?xì)夥罩刑砑樱裕椋埃埠蟮脑嚇痈旅堋??在埋炭條件下，可實(shí)現(xiàn)Ｃｒ２０３材料的致密化燒結(jié)。＼１丨出１１１１＞＾止等［５１』的研宄也??發(fā)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Thermodynamic simulation of the effect of slag chemistry on the corrosion behavior of alumina–chromia refractory[J]. Shi-xian Zhao,Bin-li Cai,Hong-gang Sun,Gang Wang,Hong-xia Li,Xiao-yan Song.  International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2016(12)
[2]煤灰在不同耐火磚表面的潤(rùn)濕性與侵蝕性研究[J]. 高峰,單曉偉.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(07)
[3]Cr2O3-Al2O3-ZrO2高鉻制品[J]. 尹洪基,吳愛(ài)軍,陳人品,朱德先,張濤,胡飄.  耐火材料. 2011(02)
[4]Cr2O3-Al2O3磚中不同組成Cr2O3-Al2O3電熔顆粒料的抗侵蝕研究[J]. 王晗,蘭河清,耿可明,呂世坪,方旭.  耐火材料. 2010(06)
[5]氣氛對(duì)氧化鉻材料燒結(jié)的影響[J]. 尹洪基,徐延慶,呂世坪,王金相.  耐火材料. 2010(04)
[6]不同氣氛中高鉻材料的抗煤熔渣性研究[J]. 孫紅剛,閆雙志,王剛,耿可明,王金相.  耐火材料. 2010(04)
[7]高鉻磚與煤渣侵蝕反應(yīng)的初探[J]. 尹洪基,朱德先,胡飄,張濤,王金相.  耐火材料. 2010(03)
[8]還原氣氛對(duì)高鉻磚性能的影響[J]. 尹洪基,耿可明,石鵬坤,王金相.  耐火材料. 2010(02)
[9]氣氛條件下氧化鉻材料的燒結(jié)性能研究[J]. 徐延慶,孫加林,陳肇友,尹洪基,王金相.  武漢科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[10]埋炭氣氛對(duì)高鉻材料燒結(jié)及抗侵蝕性的影響[J]. 方旭,王剛,孫紅剛,閆雙志.  耐火材料. 2010(01)

博士論文
[1]MgO-MgAl2O4-ZrO2共晶材料的合成及其應(yīng)用性能研究[D]. 尹國(guó)祥.北京科技大學(xué) 2016



本文編號(hào)：2923607