洁净煤技术

作者：戴存清, 马晓彤, 鲁浩, 陈贵明, 刘伟, 郭腾飞, 王烟霞, 孙领民, 庄淑娟, 王志刚, 李怀柱, 孔令学

关键词：糠醛渣,共气化,耐火材料侵蚀,影响机制,刚玉砖,动力学

糠醛渣(Furfural Residue, FR)与煤共气化可实现其高效清洁利用，但碱金属含量高的糠醛渣会加剧气化炉耐火材料侵蚀。采用XRD、SEM-EDS和FactSage热力学计算软件，研究了糠醛渣中K2O含量、耐火材料中Al2O3含量及侵蚀温度等因素对气化灰渣侵蚀耐火材料的影响机制。结果表明：随FR配比的增加，灰渣的流动温度先增加后降低。灰渣在刚玉砖表面的铺展面积随流动温度降低而降低，灰渣在刚玉砖内的渗透率随流动温度增加而降低；随刚玉砖中Al2O3含量的增加，灰渣在刚玉砖表面的铺展面积增加，在刚玉砖内的渗透率降低；灰渣中FR质量分数高于40%时，刚玉砖中Al2O3与灰渣发生化学反应生成低熔点矿物质钾霞石(KAlSiO4)，降低灰渣流动温度，破坏刚玉砖表面致密性，促进熔渣渗透；FR质量分数低于40%时，反应生成高熔点矿物质白榴石(KAlSi2O6)和钙长石(CaAl2Si2O8)，增加灰渣流动温度，抑制熔渣渗透；灰渣对耐火材料的渗透率随温度的升高而增大。灰渣与刚玉耐火材料反应的活化能Ea为25.453 kJ/mol，反应焓ΔH为215.388 kJ/mol，ΔS为−63.1 J/mol，这表明灰渣侵蚀刚玉砖的反应较难进行，刚玉耐火材料具有较强的抗侵蚀能力。

来源：2025年第7期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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