高炉喷吹用的秸秆炭制备及表征

发布时间：2020-07-24 06:34

【摘要】：高炉喷吹煤粉可以大幅度节焦,降低生铁成本,提高经济效益,已成为高炉降焦和强化冶炼的一种手段。但是煤炭资源有限,属于不可再生资源,开采和利用中会造成环境污染。秸秆资源是一种生物质能源,具有可再生性、环境友好、资源储量丰富等特点。本研究将废弃的秸秆热解炭化,制备的秸秆炭部分取代煤粉用于高炉喷吹,这样既可缓解煤炭资源紧张、减少化石能源燃料废气和废物的排放,又为生物质资源寻求一种有效的利用途径。四种秸秆的原料特性表明均具有密度低、水分含量高、低热值、高挥发份、高灰分等特点。本文在升温速度5℃/min、终点温度500℃(水稻秆400℃)的热解条件下,制备出优质秸秆炭,其中棉秆炭质量最优,其热值可达24.72MJ/Kg、灰分14.78%、固定碳68.66%。秸秆热解过程中主要产生NOX、SO2.CO和CxHy四种气体,且排放量较高需进行尾气处理。对四种秸秆炭和两种无烟煤及一种烟煤的燃烧特性研究表明,秸秆炭具有着火点低、可燃性好、燃烧稳定、反应性好等特点；结渣特性研究表明四种秸秆炭的灰分结渣严重,其灰分的碱性氧化物指数AI均大于1.4。秸秆炭与无烟煤混合后能一定程度改善秸秆炭的结渣性能,且混合煤相对单一无烟煤的着火点降低134℃,燃烧速度增大92.5%,燃尽率提高160.3%,综合燃烧性能显著提升。高炉喷吹模拟试验表明,棉秆炭与无烟煤混合燃烧的燃烧率优于烟煤和无烟煤混合,最高可达77.68%,提高了20.2%。综合以上研究可知,棉秆炭与玉米秆炭可在一定程度上替代煤粉用于高炉喷吹。图43幅,表21个,参考文献74篇
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TF526;TK6

【参考文献】