生物质燃料应用于铁矿烧结的研究

通过烧结杯试验对2种木炭、1种固体成型锯末替代焦粉进行研究。研究结果表明:随着生物质燃料替代焦粉质量分数的提高,烧结适宜水分呈增加趋势,且生物质燃烧速度快使垂直烧结速度提高,而料层最高温度降低使烧结矿熔融区铁酸钙质量分数减小,大孔薄壁结构增加,造成烧结矿成品率和转鼓强度降低;当此3种生物质燃料分别替代质量分数为40%的焦粉进行烧结时,烧结速度均升高,但烧结矿成品率和转鼓强度降低,且生物质的燃料比(即固定碳与挥发分的质量比)越低,其替代焦粉的适宜质量分数也越低,经过炭化的生物质能获得更好的烧结指标;通过降低生物质燃料的热量置换比以及适当提高生物质的平均粒径,提高了料层的最高温度,从而强化生物质燃料的铁矿烧结,提高了烧结矿产量和质量。     

菱铁矿和褐铁矿球团制备技术研究

对菱铁矿和褐铁矿精矿进行了造球、焙烧试验研究,结果表明：在菱铁精矿中配加褐铁矿的同时配加磁铁矿,既可提高生球强度,又可提高爆裂温度;链篦机—回转窑焙烧该球团时,操作难度大,球团矿质量差;采用烧结法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时,因高温保持时间短而导致球团强度低,配入磁铁矿后,既延长了高温保持时间,又提高了成品率、转鼓强度和抗压强度,增加预热段可改善烧结指标;用带式焙烧法焙烧菱铁矿和褐铁矿球团时,获得了成品率为98.26%,利用系数为0.654t/（m^2·h）,转鼓强度为80.65%和抗压强度为1762N/个的球团矿。该研究为我国储量丰富,但难焙烧的菱铁矿和褐铁矿的开发利用提供了新思路。     

分流预成型强化制粒改善镜铁矿粉烧结性能

针对镜铁矿精粉成球性及可烧性差的特点,采用分流预成型强化制粒工艺对进口镜铁矿精粉制粒及烧结性能开展研究.与常规制粒工艺烧结指标相比,采用分流造球强化制粒烧结工艺,焦粉配比从4.85%降至4.20%,利用系数从1.44 t· m-2·h-1提高至1.71 t·m-2·h-1,转鼓强度从57.60%提高至63.80%,固体燃耗从76.46 kg·t-1降至65.24 kg·t-1;采用分流辊压预成型强化制粒烧结工艺,焦粉配加量从4.85%降至4.70%,利用系数从1.44 t·m-2·h-1提高至1.64 t·m-2·h-1,转鼓强度及固体燃耗基本不变.因此,分流预成型强化制粒工艺较常规制粒工艺能显著改善镜铁矿烧结性能.其作用机理为：镜铁精矿经分流预成型后能改善混合料的透气性,降低焦粉配比,提高烧结料层氧位,生成更多的铁酸钙及赤铁矿,所得成品烧结矿结晶完善,矿物之间胶结紧密,内部气孔由不规则大孔变为总体分布较为均匀且大小适中的规则球形,改善了烧结矿的强度和还原性.     

杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响

将杨树叶生物质炭添加到模拟施肥的风沙土中, 研究杨树叶生物质炭对风沙土中氮形态分布的影响. 结果表明： 与传统施肥模式及测土配方施肥模式相比, 制备的生物质炭可增加风沙土铵态氮、 硝态氮、 速效氮和全氮的质量比; 在玉米的生长周期内, 铵态氮、 硝态氮和全氮质量比与生物质炭的添加量成正比; 当生物质炭添加质量分数为2%时, 与土壤充分混合, 铵态氮、 硝态氮和全氮的质量比分别为36.43 mg/kg,35.02 mg/kg,5.76 g/kg, 传统施肥模式下的质量比最高; 速效氮在添加生物质炭的质量分数为0.5%时, 测土配方施肥模式下的质量比最高, 为79.52 mg/kg.     

超高料层双层烧结富氧强化及烟气排放行为研究

针对超高料层双层烧结矿强度低的问题,采用富氧方法强化双层烧结。研究富氧浓度和燃料用量对烧结矿产质量的影响,分析普通双层烧结和富氧强化双层烧结的烧结矿主要矿物组成和微观结构,研究两者烧结烟气中O₂、CO₂和CO的排放行为。研究结果表明：富氧方法能明显强化超高料层双层烧结,大幅度提高烧结矿成品率和转鼓强度;二次点火后对料层进行富氧,氧气体积分数为25%,烧结矿成品率、转鼓强度、利用系数和固体燃耗分别为69.06%、66.40%、2.09 t/(m²·h)和53.79 kg/t,与普通双层烧结指标相比,成品率、转鼓强度和利用系数分别提高4.11%、7.73%、0.18 t/(m²·h),固体燃耗降低3.23 kg/t;富氧使烧结矿中磁铁矿氧化充分,铁酸钙大量生成,烧结矿结构均质、紧密;富氧增大烧结烟气O₂质量分数,可有效解决下部料层缺氧问题,提高燃料燃烧效率,减少CO排放量。     

生物质炭对黑土磷吸附-解吸特性的影响

利用平衡法研究添加不同质量分数的3种生物质炭(玉米秸秆、稻壳和松木)对黑土中磷吸附和解吸特性的影响.结果表明:随着生物质炭添加质量分数的增加,生物质炭对黑土中磷的吸附量先增加后减少,当添加质量分数为1.2%时,黑土对磷的吸附量最大;添加不同生物质炭对黑土中磷的吸附能力影响顺序为:松木玉米秸秆稻壳;添加松木生物质炭的黑土对磷的实际最大吸附量为0.697mg/g;添加生物质炭的黑土对磷的吸附量和解吸量均随加入磷溶液质量浓度的增加而增加,但增加幅度逐渐变小;添加生物质炭的黑土对磷的等温吸附曲线符合Langmuir吸附方程.     

600 MW“W”型火焰锅炉NOx的排放特性

以某电厂1台超临界600 MW”W”火焰锅炉NOx排放量过高为背景,对锅炉炉内燃烧过程进行数值模拟,研究不同负荷、不同煤种及不同配风方式对NOx排放量的影响.研究结果表明:不对称停运前后拱燃烧器会使NOx排放量升高,NOx排放量随燃料中N质量分数增大而增大；当前、后拱上气流或前后墙分级风量不同时,会使得NOx排放量升高.     

生物质炭深度还原铜熔渣的特性

研究以生物质炭为还原剂,直接熔融深度还原铜熔渣中的有价金属的过程。对比分析生物质炭与煤粉在铜熔渣熔池熔炼还原过程的还原特性,探讨研究熔池温度、生物质炭添加量、反应时间等影响因素对熔渣中有价金属铁的价态改变及迁移规律的影响机制。研究结果表明:生物质炭能够有效替代传统煤质还原剂,实现铜熔渣的深度还原。在生物质炭含碳与铜熔渣全铁的物质的量比为1.375:1,反应温度为1 300℃时,金属铁的还原率可达95%以上,铜的还原率达到98%以上,生物质炭的利用率为90%。     

富氧协同烟气循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响

为优化烟气循环技术,实现烧结烟气污染物超低排放,研究不同烟气循环模式及富氧协同循环对烧结矿质量指标和CO排放的影响.研究结果表明:烟气循环有助于降低CO排放量;与常规烧结条件相比,烟气循环条件下垂直烧结速度和利用系数明显降低,固体燃耗略有降低,其他指标变化不明显;富氧协同烟气循环可有效解决单一烟气循环过程中有效氧不足的...     

生物质炭改良风沙土对磷的吸附解吸影响

为探究科尔沁沙地土壤改良方法、提升风沙土的土壤质量,以科尔沁沙地南缘辽宁省彰武县境内的风沙土为试验对象进行了田间试验.在试验田内施加3种不同生物质炭,每种炭设置5种不同浓度,均匀地混合至风沙土中.经过燕麦草12周自然生长周期后,采集土壤样品进行室内实验.室内吸附解吸实验主要采用外加磷源法,将磷溶液设置为8种不同浓度.研究风沙土混合不同种生物质炭后对磷素的吸附效果及土壤质量改善效果.研究结果表明,当风沙土中添加1kg/㎡的秸秆炭时,土壤对磷素的吸附解吸效果最好.且将田间需磷肥量降低约10%.说明生物质炭可以改善风沙土土壤质量,且生物质炭类型的不同对改良风沙土效果明显优于生物质炭的添加量.     

分流制粒强化巴西某镜铁矿的烧结性能

对分流制粒强化镜铁矿烧结工艺及成品烧结矿冶化性能和矿相进行研究。研究结果表明:在焦粉用量4.2%(质量分数),混合料水分8.5%,分流制粒时间6 min,混合制粒时间3 min,精矿分流碱度1.64的条件下,烧结矿产量为1.71 t/(m2·h),转鼓强度为63.80%,固体燃耗为65.24 kg/t。与常规烧结相比,产量提高18.8%,转鼓强度提高10.7%,而燃耗降低14.7%,显著地改善了烧结矿产质量。分流制粒工艺所得成品烧结矿还原度和还原粉化率分别为82.39%和70.15%,均能满足高炉冶炼需求。与常规烧结相比,镜铁矿分流制粒工艺烧结矿中形成更多的复合铁酸钙,其发育良好,并与磁铁矿、赤铁矿结晶互连;中孔厚壁结构增多,从而提高了烧结矿的强度。     

烧结中使用钢渣磁选尾渣替代部分烧结熔剂的实验研究

通过化学分析、X线衍射分析、光学显微分析等方法对钢渣磁选后剩余尾渣进行基础特性分析,并将其按照质量分数0,2.5%,5.0%和10.0%的比例分别配入烧结原料中,研究其代替部分烧结熔剂对烧结矿显微结构、质量及冶金性能的影响。研究结果表明:当烧结原料中尾渣配入量小于5.0%时,随着尾渣配入量的增加,烧结矿中铁酸钙含量增加,烧结矿的成品率、落下强度及转鼓强度均逐渐增大,之后均开始降低,而垂直烧结速度及烧结利用系数则一直逐渐降低。烧结矿的还原度及低温还原粉化性能随着尾渣配入量得到改善,但当尾渣配入量大于5.0%时开始下降。尾渣的配入会提高烧结矿的自由流动及完全熔化温度,扩大软熔区间,使得烧结矿软熔性能变差。     

以煤代焦烧结煤粉粒度的选择

在宝钢原料条件下 ,分别采用三种无烟煤进行代替焦粉的烧结 ,研究煤粉不同上限粒度 (8mm ,5mm ,2mm)对烧结矿质量的影响 ,利用烧结矿矿相结构进行分析 ,结果表明 :太西煤推荐为首选代焦煤种 ,粒度上限为 8mm ;其次为大安山煤 ,粒度上限为 5mm ;采用宝桥煤代焦烧结时 ,粒度上限为 5mm ,但烧结矿硫质量分数及RDI指标较高     

以煤代焦烧结煤粉粒度的选择

在宝钢原料条件下,分别采用三种无烟煤进行代替焦粉的烧结,研究煤粉不同上限粒度(8 mm,5 mm,2 mm)对烧结矿质量的影响,利用烧结矿矿相结构进行分析,结果表明:太西煤推荐为首选代焦煤种 ,粒度上限为8 mm;其次为大安山煤,粒度上限为5 mm;采用宝桥煤代焦烧结时,粒度上限为5 mm,但烧结矿硫质量分数及RDI指标较高.     

高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标

为了在高褐铁矿配比下提高烧结矿产质量指标,在把握烧结混匀矿特性的基础上,通过微型烧结试验和烧结杯试验,研究了高褐铁矿配比下烧结矿二元碱度、钙质熔剂种类等因素对烧结黏结相数量、强度和类型,以及烧结矿产质量指标的影响.结果表明:在高褐铁矿配比下,提高烧结矿二元碱度至2.0水平,并采取适当增加生石灰使用比例以及提高烧结抽风负压和烧结料层高度的配合措施能够改善烧结矿产质量指标.     

花椒园土壤养分质量比特征对秸秆生物质炭类型与施用量的响应

研究生物质炭类型和施用量对花椒园土壤养分质量比特征的影响差异,为评价花椒园土壤养分供给能力,指导施肥和秸秆资源的合理利用提供理论参考.以玉米、水稻和油菜秸秆500℃炭化得到的生物质炭为添加材料,以0(对照),1.0,1.8,2.6 t/hm~2为施用量.以贵州喀斯特地区花椒园作为试验用地,通过生态化学计量学方法分析比较不同处理土壤的全氮(TN)、全磷(TP)、全碳(TC)质量分数和C/N,C/P,N/P.结果表明,不同秸秆生物质炭处理土壤的TN,TP,TC质量分数和C/N,C/P和N/P分别为0.68～1.52,0.37～0.61,5.42～29.98 g/kg和7.79～21.71,14.65～49.15,1.75～2.49,分别是对照的1.13～2.24,1.08～1.65,1.97～5.53倍和1.73～2.72,1.73～3.35,0.95～1.35倍.土壤TN,TP,TC质量分数和C/P,N/P均随着生物质炭施用量的增加而增大,且均在施用2.6 t/hm~2的油菜秸秆生物质炭处理达到最大值.相关性分析表明,土壤TN,TP,TC质量分数及其C/N,C/P,N/P之间呈显著正相关关系,生物质炭类型及施用量的交互作用对其差异性影响最大,生物质炭施用量次之,生物质炭类型最小.综上,花椒园土壤的TN,TP,TC质量分数及其C/N,C/P,N/P均处于较低水平,施用秸秆生物质炭对其具有显著的影响效应;其中施用量为2.6 t/hm~2的油菜秸秆生物质炭是提高花椒园土壤养分质量比特征的最优处理.     

生物质炭对废弃农田土壤中重金属形态和生物有效性的影响

本研究将生物质炭（2%,质量分数）施加到重金属污染农田土壤中,并采用盆栽试验方法种植小白菜,以考察生物质炭对废弃农田土壤中重金属（Cd、Pb、Cu、Ni、Zn和Cr）的总量和形态、小白菜生物量及其吸收重金属的影响。结果表明：生物质炭对土壤中Cd、Cu、Ni的总量无显著影响,而对Pb、Zn和Cr总量的影响主要与生物质炭吸附能力差异对淋溶损失的影响有关。生物质炭对土壤中重金属形态的影响与生物质炭和重金属的种类有关：生物质炭对Pb和Zn形态的影响程度最大,Cd和Cu次之,但对Ni和Cr形态几乎无影响。生物质炭（除了CC6）使小白菜的干重显著增加了27%～78%(P <0.05),这可能与生物质炭使土壤有机质含量显著增加以及总氮和总磷略有增加有关。除Pb外,生物质炭对小白菜吸收其余重金属无显著影响（P> 0.05）。本研究土壤中Cr超过了农用地土壤污染风险管控标准限值而Pb和Cd均未超标,但对照组和生物质炭处理组的小白菜中Cr、Pb和Cd均超过了食品国家安全标准限值。因此,在利用生物质炭修复重金属污染土壤时,特别是农田土壤,应在充分考虑土壤性质、农作物类型、重金属和生物质炭种类的基...     

生物质油/柴油乳化油的稳定性与燃烧试验研究

采用司班-80(Span-80)/吐温-80(Tween-80)复合乳化剂,制备了由生物质油/柴油混合而成的乳化油,研究了HLB值、生物质油掺和量对乳化油稳定性的影响.在乳化油燃烧试验装置上,研究了乳化油燃烧及SO2,NOx和CO等气态污染物排放特性.结果表明:生物质油体积分数不超过15%、乳化剂HLB值在7.0～8.0之间时,乳化油具有较好的稳定性.随着烟气中含氧量增加,乳化油燃烧温度增加,烟气中SO2和CO浓度减少,NOx浓度增加.与柴油燃烧相比,乳化油燃烧产生的SO2,CO,NOx浓度较低,火焰明亮度较高,且火焰外沿有交叉闪光现象.乳化油可作为替代石油的燃油,但需解决乳化油偏酸性、排烟热损失大、黏度高等不利因素带来的问题.     

添加剂强化烧结过程及其机理

为了提高燃料燃烧效率和磁铁矿氧化速度、降低固体燃料用量和提高烧结矿强度 ,对添加剂强化烧结过程进行了研究 .结果表明 :分别将 0 .1‰添加剂加入到钒钛磁铁精矿和低氟磁铁精矿中 ,烧结矿利用系数分别提高0 .0 4～ 0 .0 5t (m2 ·h)和 0 .0 2～ 0 .0 3t (m2 ·h) ,转鼓强度分别从 6 6 .8%提高到 6 8.7%和从 6 3.82 %提高到 6 7.1 6 % ,每吨烧结矿节省焦粉 3kg ;添加剂可以提高磁铁矿的氧化速度 ,降低焦粉热解温度 ;将 0 .2‰添加剂加到焦粉中 ,焦粉的开始热解温度从 46 0℃降到 40 0℃ ,热解终止温度从 72 0℃降到 5 6 0℃ .