玄伟伟，张建胜，夏德宏（北京科技大学机械学院，北京 0008；北京科技大学冶金节能减排北京市重点实验室，北京 0008；清华大学热能工程系，北京 00084）



非牛顿煤灰配渣的结晶特性

玄伟伟1,2，张建胜3，夏德宏1,2
（1北京科技大学机械学院，北京 100083；2北京科技大学冶金节能减排北京市重点实验室，北京 100083；3清华大学热能工程系，北京 100084）

摘要：气流床气化炉内熔渣的结晶会对渣层的黏度产生重要影响，使熔渣由牛顿流体转变为非牛顿流体。采用单热电偶在线观察系统（SHTT）、高温淬冷炉、X射线衍射（XRD）等对一种五元组分的模拟煤灰渣从结晶的角度进行研究，在线记录了晶体的生长形貌，获得了熔渣析晶的时间-温度-转变（TTT）曲线，研究熔渣在不同温度和冷却速率下的结晶特性以及晶体的类型。实验结果表明温度的降低使结晶驱动力增加，结晶孕育时间减少，但温度过低使黏度增加，晶体生长受限，因此生成的晶体尺寸较小。熔渣的结晶在不同温度区间析出的矿物不同，主要的晶体产物在高温区为透辉石，低温区有少量钙长石生成。冷却速率的增加会使晶体的生长尺寸减小，非晶态含量增加，但对晶体的种类影响不大。

关键词：气化；气流床；非牛顿熔渣；结晶；晶相类型

2015-09-10收到初稿，2016-03-23收到修改稿。

联系人及第一作者：玄伟伟（1988—），女，讲师。

Received date: 2015-09-10.

Foundation item: supported by Fundamental Research Fund for the Central Universities.

引　言

在煤气化技术中，气流床气化炉由于操作温度高（1200～1600℃[1]），一般高于所烧煤种的灰熔点，采用液态排渣形式，液态渣层流动特性决定了熔渣能否顺利地排出气化炉。……