高炉喷吹用煤燃烧过程中氯的析出特性

张淑会^1,2，刘小杰³，吕庆^1,2，张淑卿⁴

1. 华北理工大学冶金与能源学院2. 华北理工大学教育部现代冶金技术重点实验室3. 东北大学材料与冶金学院4. 华北理工大学电气工程学院

摘 要：高炉喷吹用煤在低温燃烧和风口条件下高温快速燃烧过程中氯元素的析出特性差别很大。为对比其差别,对煤燃烧过程中氯的析出机理进行了热力学分析,并试验研究了高炉喷吹用煤低温燃烧过程中氯的析出特性,分析了温度、时间和空气流量对其影响规律。结果表明,低温燃烧条件下,高炉喷吹用煤氯的析出率受温度影响显著。在300~600℃内随温度上升,氯的析出率迅速增加,600℃时,氯析出率高达90%。继续升温至800℃以上时,氯析出率有所减缓;随燃烧时间的延长,煤中氯析出率增大;在500~700℃固定温度下,煤粉燃烧过程中氯的析出属于零级反应,其析出的表观活化能Ea为6 691.1 k J/mol、频率因子k0=3.562;氯的析出率随空气流量的增加缓慢增加。高炉喷吹用煤粉在风口高温快速燃烧时氯的析出率仅在50%左右,远低于其在低温燃烧时氯的析出率。煤粉在高炉中燃烧时部分氯元素滞留在未燃煤粉中,故高炉生产建立煤粉中氯元素检测制度,并使用低氯煤进行喷吹。

关键词：喷吹煤粉;低温燃烧;氯元素;析出率;