在能源转型的大背景下,煤炭的清洁高效利用受到了多方关注。宁东能源化工基地依托丰富的煤炭资源,积极发展粉煤气化等煤炭清洁转化技术。但由于煤质不稳定,气化炉运行过程中仍存在排渣不顺畅、挂渣厚度不理想等问题。本文针对这一现状,对宁东气化用煤进行熔融及沉积特性研究。本文以煤气化渣和原煤为研究对象,借助于马弗炉、XRD、SEM和XRF仪器设备,对取得的煤气化渣进行理化性质分析,主要探究其在相应国标要求下的物相、样品形貌、成分和工业数据的差异。结果表明:渣样的灰分大、水分少,细渣固定碳含量高;细渣样貌为球状颗粒,粗渣样貌为不规则块状,灰样样貌是未熔融块状;成分中SiO2含量最多,Al2O3和CaO的含量次之;粗渣和细渣的残碳量分别为0.499%和12.065%。运用马弗炉、X-射线衍射仪、扫描电子显微镜等实验设备和FactSage热力学计算软件,对工业渣和人工渣进行熔融特性的探究。其中通过相关测试仪器对煤气化渣样进行形貌和矿物质种类的分析,运用FactSage计算软件的相图和平衡模块计算,得到煤气化渣的矿物质含量和相区域变化。通过探究工业渣在高温条件下矿物质种类、含量、相区域和样品形貌的变化,最终得到相关结论:在升温过程中,样品中Fe2O3、SiO2、钠长石、钙长石含量逐渐减少,液相的含量逐渐增多。样品中刚玉含量越少,样品越易熔融。钠长石和钙长石含量越小,样貌越不易存在蜂窝状结构。配制不同Al2O3/CaO 比例的人工煤样,经过高温预熔得到人工渣,进而探究Al2O3/CaO对人工渣熔融特性的影响。结果显示:当Al2O3/CaO=1.23,熔融温度最低。随着Al2O3/CaO的增加,液相的含量降低。钙长石、钠长石和刚玉的含量先增加后下降,莫来石的含量逐渐增加。当CaO的含量增加时,熔融温度逐渐上升,结晶相由长石到Ca(Al,Fe)6O10,莫来石和一氧化物区域。随着Al2O3的增加,熔融温度最高增大到2000 ℃,结晶区域由长石到Ca(Al,Fe)12019和刚玉。基于一维沉降炉和给样设备,对煤气化渣的沉积特性进行研究,得到相关的沉积速率、沉积厚度和在沉积过程中的矿物质变化趋势。具体的结果为:Fe元素的矿物质是造成沉积的主要原因。同一沉积温度,随着沉积时间的增加,粉煤灰沉积速率增加;在同一时间内,随着沉积温度的升高,沉积速率先升高后下降并在1100℃达到最小。