高温素材プロセッシング

[2706] Surface Tension Measurements by Maximum Bubble Pressure Method for Slag Melts in CaO-Al₂O₃-Fe₂O₃-SiO₂ System

^○岡田明子¹, 上田康¹, 武部博倫¹ (1.愛媛大学大学院 理工学研究科)

司会:齊藤敬高(九州大学)

Keywords:スラグ融体, 表面張力, 最大泡圧法

CO₂回収型石炭ガス化複合発電 (IGCC)において，発電システムを安定して操業させるために，ガス化炉下部より排出されるスラグ融体の物性 (粘度，表面張力および密度)の適正化が求められている。石炭スラグを構成する主な成分はSiO₂，CaO，Al₂O₃，Fe₂O₃およびMgOであり，スラグ融体の物性はこれらの主成分の含有量 (化学組成)に依存する。今後，新規石炭種の適用にともなってスラグ組成が多様化すれば，スラグ融体の物性も多様化することが考えられる。
表面張力は，スラグ融体とガス化炉内壁および耐火物との濡れや液滴の形状に影響をおよぼす物性値である。スラグ融体の物性を予測し，制御するために，粘度および密度と同じく理解が重要な物性の一つであるが，物性の予測に十分なデータは得られていない。
本研究の目的は，表面張力の測定方法として最大泡圧法を確立し，スラグ融体について表面張力の組成および温度依存性を評価することである。組成を系統的に変化させたCaO–Al₂O₃–Fe₂O₃–SiO₂系合成スラグに加え，実際の石炭スラグ融体についても評価を試みた。