烧结过程添加部分生物质燃料的实验研究
发布时间：2020-10-31 12:17
铁矿石的间接还原改善10%,高炉冶炼焦比降低5%~8%,产量增加5%~8%。我国高炉炼铁的含铁原料以烧结矿为主,高质量烧结矿是高炉炼铁优质、高产、低耗、环保、高效率、高效益的基础,也是炼铁工序节能减排、环境友好,实现可持续发展的重要保障。改善烧结矿的还原性是加速炉内块状区的还原,实现高炉节焦增铁的重要途径。生物质作为一种可再生清洁能源和还原剂,不仅具有含硫氮量低、燃烧速率快等特点,而且具有CO2中性的优势。因此,面对炼铁工艺过程高能耗、高污染的现状,对其在炼铁中的应用研究也越来越多。利用生物质进行铁矿石烧结可能具有改善烧结矿质量和烧结烟气减排的潜力。本文从改善烧结矿还原性及减少烧结烟气中有害气体排放的观点出发,以烧结杯实验为主体,并结合热重分析、烧结烟气在线检测等技术,系统地研究了在烧结原料中添加少量生物质的烧结行为,并对其机理进行了研究分析。试验研究结果表明:与煤粉相比,生物质燃烧反应的起始温度低、燃烧速率快,生物质的燃烧性比煤粉好。烧结过程添加少量生物质能够有效提高烧结矿孔隙率,改善烧结矿还原性,降低烧结烟气中有害气体SO2、NOx的排放;与此同时,烧结矿成品率、转鼓强度和利用系数有所降低,但当生物质添加量在一定范围内时,其值降低幅度较小;因此,生物质的添加量应有适宜值,在本实验室条件下,适宜的生物质加入量为0.15kg。当添加0.15kg生物质时,烧结矿的孔隙率和还原度分别提高了6.20%和3.27%,烧结烟气中有害气体SO2和NOx减排量分别达19.85%和21.74%。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF046.4
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.文献综述
1.1 烧结生产工艺的发展动态与趋势
1.1.1 烧结工艺的发展趋势
1.1.2 烧结矿质量的改善
1.1.3 烧结烟气的减排现状
1.2 影响烧结矿还原性的主要自身因素
1.2.1 烧结矿的碱度
1.2.2 烧结矿的孔隙率
1.2.3 烧结矿的矿物组成
1.3 烧结烟气中有害气体的减排
2的减排'> 1.3.1 烧结烟气中SO2的减排
x的减排'> 1.3.2 烧结烟气中NOx的减排
1.4 生物质简介及其在烧结中的应用的研究
1.4.1 生物质简介及其特点
1.4.2 生物质的主要利用方式
1.4.3 生物质在钢铁工业中应用的研究
1.4.4 生物质用于烧结的国内外研究现状
1.5 论文的提出及主要研究内容
1.5.1 论文的提出
1.5.2 论文主要研究内容
2.添加生物质的烧结杯实验研究方法
2.1 原料性能研究
2.1.1 含铁原料及熔剂化学成分
2.1.2 煤粉和生物质元素分析及工业分析
2.1.3 原料粒度组成
2.2 生物质烧结杯实验
2.2.1 烧结杯试验方案
2.2.2 烧结杯实验流程
2.2.3 烧结产质量指标计算
2和NOx减排计算方法'> 2.3 烧结矿性能检测及烟气SO2和NOx减排计算方法
2.3.1 烧结矿孔隙率的测定
2.3.2 烧结矿还原度的测定
2.3.3 烧结矿还原粉化性的测定
2和NOx减排计算'> 2.3.4 烧结烟气有害气体SO2和NOx减排计算
3.添加生物质对烧结的影响
3.1 添加生物质对烧结矿性能及烧结指标的影响
3.1.1 烧结矿化学成分分析
3.1.2 烧结指标分析
3.1.3 烧结矿孔隙率分析
3.1.4 烧结矿还原性分析
3.1.5 烧结矿还原粉化性能分析
3.2 添加生物质对烧结过程有害气体排放规律的影响
2排放规律分析'> 3.2.1 烧结过程SO2排放规律分析
x排放规律分析'> 3.2.2 烧结过程NOx排放规律分析
3.3 添加生物质对烧结矿微观结构的影响
3.4 本章小结
4.添加生物质对烧结影响的机理研究
4.1 煤粉及生物质燃烧特性和微观结构研究
4.1.1 煤粉及生物质的燃烧特性
4.1.2 煤粉及生物质的微观结构
4.2 生物质影响烧结过程的机理
4.2.1 燃料的燃烧效率的变化
4.2.2 烧结料层温度的变化
4.2.3 燃烧带气氛的变化
4.3 生物质影响烧结矿物理性能的机理
4.3.1 烧结矿孔隙率的变化
4.3.2 烧结转鼓强度的变化
4.4 生物质影响烧结矿还原性的机理
4.4.1 孔隙率对烧结矿还原性的影响
2对烧结矿还原性的影响'> 4.4.2 H2对烧结矿还原性的影响
4.4.3 矿物组成对烧结矿还原性的影响
2排放规律的机理'> 4.5 生物质影响烧结过程SO2排放规律的机理
2的来源及产生机理'> 4.5.1 烧结烟气中SO2的来源及产生机理
2生成的机理'> 4.5.2 生物质抑制SO2生成的机理
O固硫反应机理'> 4.5.3 烧结气氛下CaO固硫反应机理
O固硫的机理'> 4.5.4 生物质促进CaO固硫的机理
x排放规律的机理'> 4.6 生物质影响烧结过程NOx排放规律的机理
x的来源及产生机理'> 4.6.1 烧结烟气中NOx的来源及产生机理
x生成的机理'> 4.6.2 生物质抑制NOx生成的机理
4.7 本章小结
5.结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】
本文编号：2863937
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF046.4
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.文献综述
1.1 烧结生产工艺的发展动态与趋势
1.1.1 烧结工艺的发展趋势
1.1.2 烧结矿质量的改善
1.1.3 烧结烟气的减排现状
1.2 影响烧结矿还原性的主要自身因素
1.2.1 烧结矿的碱度
1.2.2 烧结矿的孔隙率
1.2.3 烧结矿的矿物组成
1.3 烧结烟气中有害气体的减排
2的减排'> 1.3.1 烧结烟气中SO2的减排
x的减排'> 1.3.2 烧结烟气中NOx的减排
1.4 生物质简介及其在烧结中的应用的研究
1.4.1 生物质简介及其特点
1.4.2 生物质的主要利用方式
1.4.3 生物质在钢铁工业中应用的研究
1.4.4 生物质用于烧结的国内外研究现状
1.5 论文的提出及主要研究内容
1.5.1 论文的提出
1.5.2 论文主要研究内容
2.添加生物质的烧结杯实验研究方法
2.1 原料性能研究
2.1.1 含铁原料及熔剂化学成分
2.1.2 煤粉和生物质元素分析及工业分析
2.1.3 原料粒度组成
2.2 生物质烧结杯实验
2.2.1 烧结杯试验方案
2.2.2 烧结杯实验流程
2.2.3 烧结产质量指标计算
2和NOx减排计算方法'> 2.3 烧结矿性能检测及烟气SO2和NOx减排计算方法
2.3.1 烧结矿孔隙率的测定
2.3.2 烧结矿还原度的测定
2.3.3 烧结矿还原粉化性的测定
2和NOx减排计算'> 2.3.4 烧结烟气有害气体SO2和NOx减排计算
3.添加生物质对烧结的影响
3.1 添加生物质对烧结矿性能及烧结指标的影响
3.1.1 烧结矿化学成分分析
3.1.2 烧结指标分析
3.1.3 烧结矿孔隙率分析
3.1.4 烧结矿还原性分析
3.1.5 烧结矿还原粉化性能分析
3.2 添加生物质对烧结过程有害气体排放规律的影响
2排放规律分析'> 3.2.1 烧结过程SO2排放规律分析
x排放规律分析'> 3.2.2 烧结过程NOx排放规律分析
3.3 添加生物质对烧结矿微观结构的影响
3.4 本章小结
4.添加生物质对烧结影响的机理研究
4.1 煤粉及生物质燃烧特性和微观结构研究
4.1.1 煤粉及生物质的燃烧特性
4.1.2 煤粉及生物质的微观结构
4.2 生物质影响烧结过程的机理
4.2.1 燃料的燃烧效率的变化
4.2.2 烧结料层温度的变化
4.2.3 燃烧带气氛的变化
4.3 生物质影响烧结矿物理性能的机理
4.3.1 烧结矿孔隙率的变化
4.3.2 烧结转鼓强度的变化
4.4 生物质影响烧结矿还原性的机理
4.4.1 孔隙率对烧结矿还原性的影响
2对烧结矿还原性的影响'> 4.4.2 H2对烧结矿还原性的影响
4.4.3 矿物组成对烧结矿还原性的影响
2排放规律的机理'> 4.5 生物质影响烧结过程SO2排放规律的机理
2的来源及产生机理'> 4.5.1 烧结烟气中SO2的来源及产生机理
2生成的机理'> 4.5.2 生物质抑制SO2生成的机理
O固硫反应机理'> 4.5.3 烧结气氛下CaO固硫反应机理
O固硫的机理'> 4.5.4 生物质促进CaO固硫的机理
x排放规律的机理'> 4.6 生物质影响烧结过程NOx排放规律的机理
x的来源及产生机理'> 4.6.1 烧结烟气中NOx的来源及产生机理
x生成的机理'> 4.6.2 生物质抑制NOx生成的机理
4.7 本章小结
5.结论
参考文献
致谢
作者简介
【参考文献】
相关期刊论文 前3条
1 赵霞;李铁军;潘文;;烧结矿气-固还原过程的矿物组成和显微结构变化[J];钢铁;2013年02期
2 徐雷;;钢铁行业烧结烟气脱硫脱硝技术[J];环境与生活;2014年10期
3 赵霞;潘文;李铁军;;铁矿石还原气-固还原行为研究现状[J];中国冶金;2013年04期
本文编号：2863937
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