生物质直燃与气化对碳化硅石墨坩埚腐蚀的影响

发布时间：2021-10-09 01:55

　　文章以生物质颗粒为燃料,分别利用生物质燃烧机和上吸式气化炉对碳化硅石墨坩埚进行加热,并研究了生物质中富含的碱金属在迁移过程中对碳化硅坩埚腐蚀情况的影响。研究结果表明:与坩埚原样相比,以上吸式气化炉作为热源时,损坏的坩埚中仅O元素的含量出现了明显增加,而以生物质燃烧机作为热源时,损坏的坩埚中K,Na和O元素的含量均出现了大幅度增加;上吸式气化炉对碳化硅石墨坩埚的腐蚀机理是高温氧化腐蚀,而生物质燃烧机对碳化硅石墨坩埚的腐蚀机理是基于高温氧化腐蚀的碱金属腐蚀。以生物质作为燃料时,上吸式气化炉特有的对碱金属的过滤滞留效应减轻了碱金属对坩埚的腐蚀程度,从而使上吸式气化炉在有色金属冶炼领域中具有更理想的应用前景。 

【文章来源】：可再生能源. 2019,37(06)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

加热实验系统的示意图

的XRD图谱中均有大量硅氧化物出现，这是因为碳化硅石墨坩埚中含有少量的含铝、铁的添加剂，因此，图3（b），（c）的XRD图谱中均出现部分含铝或铁的硅氧化物。XRD的分析结果表明，在上吸式气化炉和生物质燃烧机的加热条件下，高温氧蚀是碳化硅石墨坩埚腐蚀的重要原因。在高温氧蚀的作用下，碳化硅石墨坩埚的表面呈泡沫状[图2（b）]并不断缓慢脱落，导致坩埚壁不断变薄，直至损坏。2.2碱金属腐蚀分析从表3可以发现，上吸式气化炉作为热源时图2不同加热条件下的碳化硅石墨坩埚试样Fig.2Graphite-SiCcruciblesampleunderdifferentheatingconditions（a）坩埚原样（局部）（b）上吸式气化炉加热后的坩埚（局部）（c）生物质燃烧机加热后的坩埚（局部）图3碳化硅石墨坩埚的XRD衍射图谱Fig.3XRDpatternofgraphite-SiCcrucible16001400120010008006004002000强度θ/（°）10152025303540455055606570CSiCSi3N4Al2O3（a）坩埚原样的XRD图谱（b）上吸式气化炉加热后的坩埚（氧蚀）的XRD图谱（c）生物质燃烧机加热后的坩埚（碱蚀）的XRD图谱7006005004003002001000强度10152025303540455055606570SiO2Al6Si2O13Al0.5Si0.752O2.25K2CO3Al2O3Fe2+SiO4SiCθ/（°）50454035302520251050强度101520253035404550556065707580Na2Si2O5SiO2Si2O5KAlSiO4KFeSi3O8KAlSi3O8K2Si2O5θ/（°）王建伟，等生物质直燃与气化对碳?


本文编号：3425405