團(tuán)塊。
[0028] 3)將步驟2)制成的團(tuán)塊，以5°C/min的升溫速率升至1000°C，并保溫90min，即 炭化成生物質(zhì)焦復(fù)合燃料。
[0029] 實(shí)施例2 :
[0030] 一種本發(fā)明的鐵礦燒結(jié)用生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，密度為1. 2~1. 5g/cm3、揮發(fā)分含量 為5. 31wt%、固定碳含量為78. 03wt% ;其制備方法包括以下步驟：
[0031] 1)將水分含量為7wt%的棉桿粉碎至粒度為1~2_、水分含量為3%的氣煤粉碎 至粒度為〇. 25~0. 5mm;然后在棉桿中噴灑質(zhì)量濃度為20%的B203溶液（B203溶液的噴灑 量為棉桿質(zhì)量的〇. 75% )，在氣煤中添加質(zhì)量濃度為55wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 為氣煤質(zhì)量的〇. 15% )。
[0032] 2)將步驟1)處理后的棉桿與氣煤按質(zhì)量比為2:3的量混合均勻，然后在1250kg/ cm2的壓力和275°C的溫度條件下壓制1. 5min，壓成粒徑為15mm的團(tuán)塊。
[0033] 3)將步驟2)制成的團(tuán)塊，以5°C/min的升溫速率升至800°C，并保溫60min，即炭 化成生物質(zhì)焦復(fù)合燃料。
[0034] 實(shí)施例3 :
[0035] 一種本發(fā)明的鐵礦燒結(jié)用生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，密度為1. 2~1. 5g/cm3、揮發(fā)分含量 為5. 02wt%、固定碳含量為79. 70wt% ;其制備方法包括以下步驟：
[0036] 1)將水分含量為7wt%的棉桿粉碎至粒度為1~2_、水分含量為3%的氣煤粉碎 至粒度為〇. 25~0. 5mm;然后在棉桿中噴灑質(zhì)量濃度為25%的B203溶液（B203溶液的噴灑 量為棉桿質(zhì)量的〇. 50 % )，在氣煤中添加質(zhì)量濃度為40wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 為氣煤質(zhì)量的〇. 10% )。
[0037] 2)將步驟1)處理后的棉桿與氣煤按質(zhì)量比為3:2的量混合均勻，然后在1000kg/ cm2的壓力和250°C的溫度條件下壓制lmin，壓成粒徑為15mm的團(tuán)塊。
[0038] 3)將步驟2)制成的團(tuán)塊，以10°C/min的升溫速率升至700°C，并保溫30min，即 炭化成生物質(zhì)焦復(fù)合燃料。
[0039]實(shí)施例4 :
[0040] 一種本發(fā)明的鐵礦燒結(jié)用生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，密度為1. 2~1. 5g/cm3、揮發(fā)分含量 為4. 74wt%、固定碳含量為81. 38wt% ;其制備方法包括以下步驟：
[0041] 1)將水分含量為7wt%的棉桿粉碎至粒度為1~2mm、水分含量為3%的氣煤粉碎 至粒度為〇. 25~0. 5mm;然后在棉桿中噴灑質(zhì)量濃度為25%的B203溶液（B203溶液的噴灑 量為棉桿質(zhì)量的〇. 75% )，在氣煤中添加質(zhì)量濃度為25wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 為氣煤質(zhì)量的〇. 10% )。
[0042] 2)將步驟1)處理后的棉桿與氣煤按質(zhì)量比為4:1的量混合均勾，然后在750kg/ cm2的壓力和200°C的溫度條件下壓制lmin，壓成粒徑為15mm的團(tuán)塊。
[0043] 3)將步驟2)制成的團(tuán)塊，以15°C/min的升溫速率升至600°C，并保溫30min，即 炭化成生物質(zhì)焦復(fù)合燃料。
[0044] 上述四個(gè)實(shí)施例制備的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料以及焦粉的化學(xué)組成和工業(yè)分析如表1 所示。
[0045]表1燃料的化學(xué)成分及工業(yè)分析
[0047] 按照混勻鐵礦64. 93%、白云石0.53%、石灰石3. 05%、燒結(jié)返礦23. 08%的質(zhì)量 比進(jìn)行配料，最終獲得TFe56. 38%、Si024. 92%、MgO2. 0%、堿度R1.9的燒結(jié)礦，全部 采用焦粉時(shí)適宜配比為3. 85%。分別采用上述實(shí)施例制備的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料為燃料進(jìn) 行鐵礦燒結(jié)，燒結(jié)應(yīng)用結(jié)果如表2所示。從表2中可知，采用生物質(zhì)質(zhì)量含量為20-80 %的 生物質(zhì)焦復(fù)合燃料完全替代焦粉燒結(jié)鐵礦時(shí)，燒結(jié)適宜水分會隨著生物質(zhì)比例的提高而增 加，燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量指標(biāo)包括燒結(jié)速度、產(chǎn)率、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度及利用系數(shù)相比于采用焦粉燒結(jié)鐵礦 獲得指標(biāo)的相差不大，表明采用本發(fā)明的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料完全替代焦粉對燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量 影響很小，因此采用本發(fā)明的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料可完全替代焦粉用作鐵礦燒結(jié)燃料，進(jìn)一 步的，可降低燃料的綜合成本，也降低NOx了的生成與排放。
[0048] 表2采用焦粉和不同的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料燒結(jié)鐵礦的結(jié)果
[0049]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鐵礦燒結(jié)用生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，該生物質(zhì)焦復(fù)合燃料是將噴 灑B2O 3溶液的高木質(zhì)素生物質(zhì)和添加強(qiáng)堿溶液的弱粘結(jié)性煉焦煤混合均勻后在400~ 2000kg/cm2的壓力和200~300°C的溫度條件下壓制1~3min，制成團(tuán)塊，然后將團(tuán)塊在 5~25°C /min的速率下升溫至500~1000°C，并保溫30~90min，制備得到密度為1. 2~ I. 5g/cm3、揮發(fā)分含量為3~6wt%、固定碳含量為75~85wt%的復(fù)合型炭化燃料；其中 B 2O3溶液的噴灑量占生物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 5~2%，強(qiáng)堿溶液的添加量占煉焦煤的質(zhì)量分 數(shù)為0. 1~0. 2 %，高木質(zhì)素生物質(zhì)中木質(zhì)素含量為25~40wt %，弱粘結(jié)性煉焦煤為氣煤、 瘦煤和貧瘦煤中一種或幾種的混合物。2. 如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，B2O3溶液為質(zhì)量濃度為20~ 40wt% 的 13203溶液。3. 如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，強(qiáng)堿溶液為氫氧化鈉溶液或/ 和氫氧化鉀溶液，質(zhì)量濃度為40~70wt %。4. 如權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，所述高木質(zhì)素生物質(zhì)是指包 括闊葉木或針葉木在內(nèi)的林業(yè)廢棄物、包括棉桿、豆桿或高粱桿在內(nèi)的農(nóng)業(yè)廢棄物及包括 硬質(zhì)果核或果殼在內(nèi)的一種或幾種生物質(zhì)的混合物。5. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，所述生物質(zhì)占生物 質(zhì)與煉焦煤混合物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不高于80wt%。6. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，所述生物質(zhì)粒度為 0. 5~2_，水分含量為5~IOwt %;所述煉焦煤粒度不大于0. 5_，水分含量不高于5wt %。7. 如權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，其特征在于，該生物質(zhì)焦復(fù)合燃 料完全替代化石燃料用于鐵礦燒結(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵礦燒結(jié)用生物質(zhì)焦復(fù)合燃料，該生物質(zhì)焦復(fù)合燃料的制備是將噴灑B2O3溶液的高木質(zhì)素生物質(zhì)和添加強(qiáng)堿溶液的弱粘結(jié)性煉焦煤混合后在400～2000kg/cm2的壓力和200～300℃的溫度條件下壓制1～3min，制成團(tuán)塊，然后在5～25℃/min的速率下升溫至500～1000℃并保溫30～90min，制備得到密度為1.2～1.5g/cm3、揮發(fā)分含量為3～6wt％、固定碳含量為75～85wt％的復(fù)合型炭化燃料。本發(fā)明的生物質(zhì)焦復(fù)合燃料可完全替代化石燃料用于鐵礦燒結(jié)，有利于降低燒結(jié)過程N(yùn)Ox的生成量與排放量，減少了對環(huán)境的污染。
【IPC分類】C10L5/00
【公開號】CN104962334
【申請?zhí)枴緾N201510334980
【發(fā)明人】范曉慧, 甘敏, 季志云, 陳許玲, 姜濤, 李光輝, 李強(qiáng), 何向?qū)? 袁禮順, 郭宇峰, 楊永斌, 張?jiān)? 李騫, 黃柱成, 白國華, 許斌, 朱忠平, 周陽, 余志元, 劉樹
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月16日