第9期 湛文龙等：COREX熔融气化炉内料柱的透液性指数及影响因素 ·1243· 参数 柱透液性的影响，空隙度ε和温度强度Q表示炉内 表2风口焦的压差参数 渣铁液相对料柱透液性的影响.空隙度、压差度和 Table 2 Pressure difference parameters of tuyere coke 温度强度都是量纲一的量，考虑熔融气化炉内不同 试样 料层总压差/Pa 压差度，P 的物质形态对透液性的影响，定义熔融气化炉内料 1* 32.38 0.3238 柱的透液性指数L如下式所示： 2° 36.48 0.3648 (6) 3* 184.34 1.8434 L-p+60, 197.42 1.9742 结合实验结果，A批风口试样中不同位置的透 4* 液性指数及对应的滞留铁比如图2所示. 5 15.788 1.5788 4.0 压差越低，表明该位置焦炭和半焦的透气性越 3.5 好.当死料柱透气性好时，炉内气流通过的多，该部 40 3.0 分会变得活跃，使得该位置炉料反应速度加快，而且 30 生成的渣铁多，有利于渣铁的透过 2.5 1.3渣的熔化特性温度 20 渣的透液性与渣的温度特性参数有关，实际温 1.5 度越高，则过热度越高，流动性越好.结合渣铁实际 1.0 温度，测定熔渣在升温过程中的熔化特性温度，可推 05 导出渣的温度强度，以此作为评价料柱透液性的一 3 4 试样编号 个参数 图2A批风口试样不同位置的透液性指数及对应的滞留铁比 依靠实验测定熔融气化炉风口前料柱的渣铁实 Fig.2 Liquid pereability index and residue iron at different posi- 际温度在技术上很难完成，简便起见，取炉渣的实际 tions of A tuyere samples 温度为1550℃.采用卧式可视高温电阻加热炉测 定A批风口试样中炉渣的软化温度和流动温度，结 由图可见，1与2*的透液性指数较高，表示风口 果如表3所示. 回旋区附近渣铁透过性较好：且熔融气化炉内不同 位置的滞留铁比与透液性指数有良好的对应关系， 表3风口试样中渣的熔化特性 Table3 Slag melting characteristics of tuyere samples 验证了透液性指数定义的可靠性 炉渣软化 流动温度温度 平均温度 2透液性指数的影响因素 试样 温度/℃温度/℃温度/℃强度1强度2强度，Q 1 15501460 14821.0621.0461.054 2.1空隙度和压差度 2 15501321 13811.1731.1221.148 熔融气化炉炉况的稳定顺行、煤气流分布合理 3 1550 131613451.1781.152 1.165 和炉缸工作状态良好是保证COREX炉高效稳定生 41550 132913481.1661.1501.158 产的重要因素.生产实践中发现，气化炉料柱炉料 5"1550131113341.1821.1621.172 的平均粒度小于10mm,块煤裂解生成的半焦颗粒 注：温度强度1为渣的实际温度与软化温度的比值：温度强度2 高温性能差，易在靠近死料柱区域大量堆积 为渣的实际温度与流动温度的比值 从空隙度方面考虑，空隙度越小，该区域通过流 渣开始软化就具有一定的流动性，达到流动温 体的阻力就越大；且对应的料柱平均粒度较小，导致 度时，视作可以完全自由流动，透液性与渣的两种流 粉末量增加，中心气流减少，边缘气流发展，渣铁的 动程度有关，两个参数相差不大，取两者的平均值作 透过率减少.该区域粉末消耗的速度下降，非常容 为温度强度Q值.该值小于1，表明渣的流动性较 易形成铁水环流.另一方面，由于死料柱中心气流 差，即渣没有达到完全自由流动的状态：该值大于 减少，该区域会发生呆滞现象，使炉底的温度下降. 1,则渣达到完全流动状态，并且值越大，流动的能力 这样不良的循环，严重时将影响熔融气化炉的稳定 越强. 顺行. 1.4综合分析 压差度越低，越有利于气体通过.由透液性指 压差度P的倒数表示熔融气化炉内气相对料 数的组成看，入炉块煤的高温性能较差时，风口试样第 期 湛文 龙等 ： 熔融气化炉 内 料柱的 透 液性指数及 影 响 因 素 参数 柱透液性的影 响 空 隙度 和 温度强度 表示 炉 内 表 风 口 焦 的压差 参数 ’凌铁液相 对料柱 透液性 的 影 响 空 隙度 、 压差 度 和 温度强度都是量纲一 的 量 ， 考虑 赂 融气 化炉 内 不 问 试样 料层 总压差 压差 度 ， 的 物质形态对透液性 的 影 响 ， 定 义懷融 气化炉 内 料 柱 的透液性指数 如下式所 ： 结合实验结果 批 风 口 试样 中 不 同 位置 的 透 液性指数及对应 的滞 留 铁 比 如 图 所示 丨 压差越低 表 明 该位 置焦炭 和 半焦 的 透气性 越 好 当 死料柱透气性好时 炉 内 气流通 过 的 多 ， 该部 分会变得活跃 使得该位置炉料反应速度加快 而且 “ 生成的渣铁多 有利 于渣铁的透过 ‘ “ 渣 的熔化特性温度 漂 蠢 渣 的 透液性与 渣 的 温度特性参数有关 ， 实际温 度越高 ， 则过热度越高 流动性越好 结合渣铁实 际 温度 ， 测定熔渣在升温过程 中 的熔化特性温度 可推 导 出 渣的温度强度 ， 以 此作 为 评价料柱 透液性 的 一 个参数 — 围 批风 口 试样 不 同 位 置 的 透 液性指数及对应 的 滞 留 铁 比 依靠实验测定熔融气化炉 风 口 目 ！ 料柱 的渣铁实 」 际温度在技术上很难完成 ， 简便起见 取炉渣 的实 际 。 温度为 采 用 卧式 可 视 高 温 电 阻加 热 炉 测 一 定 批风 口 试样 中 炉 猹 的 软化温度 和 流 动 温度 ， 结 可见 ， 与 ■指 高 ， 表示风 口 果如表 所示 ； 由 位置的 滞 留 铁 比 与 透液性指 数有 良 好 的 对应 关系 ， 表 风 口 试样 中 渣 的熔 化特性 、 ， 验证了 透液 性指数定义 的可靠性 炉 渣 软化 流 动 温度 温度 平均温度 透液性指数的影响 因 素 温度 温度 温度 强度 强度 强度 ， （？ 溶融气化炉 炉 况 的 稳定顺行 、 煤气流分布合理 和炉紅工作状态 良 好是保证 炉 高效稳定生 产 的重要 因 素 生产 实 践 中 发 现 ， 气化炉 料柱炉 料 的平均粒度小 于 块 煤裂解 生成 的 半 焦 颗粒 注 ： 温度强度 为渣 的实际温度 与 软化温度 的 比值 ； 温度 强 度 高温‘ 注能差 ， 易 在靠近死料柱 区域大量堆积 从空 隙度方面考虑 ， 空 隙度越小 该区域通过流 渣开始软化就具有一 定 的 流动性 达 到 流动 温 体 的 阻力 就越大 ； 且对应的料柱平均粒度较小 导致 度时 ， 视作可 以 完全 自 由 流动 透液性与渣 的两种 流 粉末量增加 ， 中 心气 流 减 少 边缘气流发展 渣铁 的 动程度有关 ， 两个参数相差不大 ， 取两者 的 平均值作 透过率减少 该 区域粉 末消 耗 的 速度 下 降 非 常容 为温度强度 值 该值小 于 ， 表 明 渣 的 流 动性 较 易 形成铁水环 流 另 一 方面 ， 由 于死料柱 中 心 气流 差 即 渣没有 达 到 完 全 自 由 流 动 的 状态 ； 该 值大 于 减少 该区 域会发 生呆 滞现象 ， 使炉 底 的 温度 下 降 则渣达到完全流 动状态 ， 并且值越大 流动 的能力 这样不 良 的循环 ， 严重 时将影 响 熔 融气 化炉 的 稳定 越强 顺行 综合分析 压差度越低 越有 利 于气体通 过 由 透 液 性指 压差度 的倒 数表 示 熔 融 气 化炉 内 气 相 对料 数 的组成看 人炉块煤的高温性能较差 时 风 口 试样