生物质能铁矿烧结的基础研究

发布时间：2021-10-09 02:57

　　在全球气候变暖、生态环境恶化的时代背景下,钢铁工业节能减排成为当前亟待解决的重点难题。铁矿烧结作为钢铁生产第一道工序,其能耗居钢铁企业第二位,且排放大量含有多种污染物的烟气,是钢铁工业的能耗大户和主要大气污染源。应用清洁可再生的生物质能源替代煤炭类化石燃料进行烧结,其燃烧产生的CO2参与大气碳循环,加之生物质燃料低S、低N的特点,因而可从源头降低烧结CO2、 SOx及NOx的产生,对我国钢铁工业的可持续发展和实现“低碳经济”具有重要的意义。本文针对木质炭、秸秆炭、果核炭等三种生物质燃料,系统研究了生物质燃料的物化性能、微观结构特征及热化学行为,揭示了生物质燃料的基础特性；深入研究了生物质燃料对烧结燃烧前沿、燃料燃烧程度、烧结料层热状态等的影响规律,揭示了生物质燃料影响铁矿烧结的机理；在此基础上开发了强化生物质能烧结的关键技术及基于烟气循环的生物质能烧结新工艺,为生物质能成功应用于铁矿烧结提供理论依据和技术支持。（1）生物质燃料的基础特性生物质燃料的灰分低、挥发分高、孔隙率高、比表面积大,决定了其具有良好的燃烧性和反应性：与焦粉相比,生物质燃料燃烧和气化温度低,反应速度快,反应活化能低；... 

【文章来源】：中南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 钢铁工业的发展现状
    1.2 铁矿石烧结现状
        1.2.1 烧结发展概况
        1.2.2 烧结能耗现状
        1.2.3 烧结烟气污染物的排放现状
    1.3 烧结节能减排研究现状
        1.3.1 烧结节能技术
        1.3.2 烧结污染物减排技术
        1.3.3 节能减排存在问题
    1.4 生物质能铁矿烧结的研究现状
        1.4.1 生物质能资源现状
        1.4.2 生物质能烧结研究进展
    1.5 论文的提出及研究思路
第二章 烧结原料性能及试验方法
    2.1 原料性能
        2.1.1 铁矿石
        2.1.2 固体燃料
        2.1.3 熔剂及返矿
    2.2 研究方法
        2.2.1 燃料燃烧性、反应性研究
        2.2.2 燃烧前沿和传热前沿检测
        2.2.3 成矿性能研究
        2.2.4 微观结构检测
        2.2.5 烧结杯试验
第三章 生物质能对铁矿烧结的影响规律及机理
    3.1 引言
    3.2 生物质的结构特征
    3.3 生物质的热化学行为
        3.3.1 燃烧性
        3.3.2 反应性
    3.4 生物质影响烧结指标的规律
    3.5 生物质影响铁矿烧结的机理
        3.5.1 对燃烧前沿的影响
        3.5.2 对燃料燃烧程度的影响
        3.5.3 对燃烧带气氛的影响
        3.5.4 对料层温度的影响
        3.5.5 对烧结矿矿物组成和微观结构的影响
    3.6 生物质对烧结污染物排放的影响
    3.7 本章小结
第四章 强化生物质能铁矿烧结的研究
    4.1 引言
    4.2 强化生物质燃料的制备技术
        4.2.1 优化炭化工艺
        4.2.2 成型预处理
    4.3 生物质改性处理技术
        4.3.1 钝化处理对生物质热化学性质的影响
        4.3.2 生物质钝化对烧结的影响
    4.4 燃料预制粒技术
        4.4.1 燃料分布对燃烧的影响
        4.4.2 燃料分布对烧结的影响
    4.5 优化配矿技术
        4.5.1 优化配矿原理
        4.5.2 化学成分对熔融区成矿的影响
        4.5.3 基于低温成矿的优化配矿计算方法
        4.5.4 优化配矿强化生物质能烧结
    4.6 强化技术评价
    4.7 本章小结
第五章 基于烟气循环的生物质能烧结的研究
    5.1 引言
    5.2 烧结烟气特征
    5.3 烟气性质对生物质能烧结的影响
        5.3.1 循环烟气O_2含量对烧结的影响
        5.3.2 循环烟气CO_2含量对烧结的影响
        5.3.3 循环烟气CO含量对烧结的影响
        5.3.4 循环烟气H_2O(g)含量对烧结的影响
        5.3.5 循环烟气温度对烧结的影响
    5.4 烟气循环方式对生物质能烧结的影响
        5.4.1 对烟气性质的影响
        5.4.2 对烧结指标的影响
        5.4.3 对烧结矿化学成分的影响
        5.4.4 烟气循环强化生物质能烧结的机理
    5.5 烟气循环与生物质结合对污染物排放的影响
    5.6 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间主要的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]林业生物质能及其研发进展[J]. 费世民,钱能志,陈秀明,蔡小虎,何亚平,徐嘉.  四川林业科技. 2007(06)
[2]世界钢铁工业格局的演变[J]. 杨婷.  冶金信息导刊. 2007(05)
[3]钢铁企业烧结烟气脱硫技术的研究现状[J]. 李江.  钢铁技术. 2007(05)
[4]济钢320m2烧结机余热发电投产实践[J]. 张瑞堂,傅国水,李真明,唐建祖,卢红军.  烧结球团. 2007(05)
[5]我国钢铁工业未来发展面临的挑战及对策[J]. 周维富.  中国经贸导刊. 2007(17)
[6]铁矿石烧结过程中二氧化硫的生成机理及控制[J]. 陈凯华.  烧结球团. 2007(04)
[7]燃煤过程NOx抑制与脱除技术的现状与进展[J]. 陈彦广,王志,郭占成.  过程工程学报. 2007(03)
[8]我国钢铁工业余热余能调研报告[J]. 王建军,蔡九菊,陈春霞,李广双,张琦.  工业加热. 2007(02)
[9]SCR烟气脱硝技术及其在燃煤电厂的应用[J]. 杨冬,徐鸿.  电力环境保护. 2007(01)
[10]脱除烧结烟气中NOx的初步研究[J]. 熊玮,廖继勇,毕学工,周国凡.  烧结球团. 2007(01)



本文编号：3425498