Abstract
In the entrained flow gasifiers, the slag viscosity is an important parameter determining the operation conditions. The slag viscosities of 9 coals, which were selected and tested as possible gasification feedstock in Korea, were measured in a high temperature slag viscometer under gasification conditions. The type and size of crystalline phases that were known to affect the slag viscosity behavior were also determined. The slag samples were obtained from the IEA dry-feed gasifier. The slags of Alaska Usibelli, Curragh, Kideco, Adaro, Denisovsky, Baiduri and Drayton coals showed the behavior of crystalline slags, while those of Datong and Cypurus glassy slags. When a recommended minimum operating temperature was arbitrarily defined as $T_{1000}$poise/+$50^{\circ}C$ for glassy slags and $T_{cv}$ +$50^{\circ}C$ for crystalline slags, the Drayton slag required the lowest temperature, while Denisovsky slag required the highest. All the slags contained C $r_2$ $O_3$ from the refractory. The crystalline slags with $T_{cv}$ at around 132$0^{\circ}C$ contained large anorthites as the major crystalline phase that would have caused the rapid inrease in viscosity. Denisovsky slag contained many pores which were formed by $O_2$ from F $e_{x}$O reduction..
분류층 가스화기에서 슬래그의 점도 변화는 가스화기 운전조건을 결정하는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 국내 가스화 대상탄으로 선정된 9개 탄의 슬래그 점도를 가스화 조건에서 측정하였고 점도 변화에 영향을 미치는 슬래그내의 결정체의 크기와 종류를 관찰하였다. 시료는 고둥기술원 건식 가스화기에서 배출된 슬래그 시료를 사용하였다. 9개탄 중 Alaska Usibelli, Curragh, Drayton, Adaro, Baiduri탄 슬래그는 결정슬래그의 경향을 보여주었고, Datong탄과 Cypurus탄 슬래그는 유리슬래그이였다. 결정슬래그외 경우 $T_{cv}$ +$50^{\circ}C$를, 유리슬래그의 경우 $T_{1000}$poise/+$50^{\circ}C$를 가스화기의 최저운전온도로 정의하였을 때 Denisovsky 탄이 가장 높은 온도를, Drayton탄이 가장 낮은 온도를 필요로 하였다. 모든 슬래그가 가스화기 내화물성분인 C $r_2$ $O_3$를 포함하고 있었고, 132$0^{\circ}C$ 주위에서 $T_{cv}$ 를 갖는 결정슬래그의 경우(Alaska Usibeli, Curragh, Adaro탄) 냉각중에 형성됨을 나타내는 커다란 anorthite이 주 결정상으로 나타나 anorthite의 형성이 점도의 급격한 상승의 원인이 됨을 확인하였다. 또한 기포를 갖고 있는 Denisovsky탄의 경우 기포가 산화철의 환원에 의해 형성됨을 추정할 수 있었다..