技术特征：
1.一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：将包含铁矿石、生物质燃料、熔剂及返矿在内的原料进行混合和制粒，所得粒料经过布料后，进入烧结机内进行点火和烧结；所述烧结机内的烧结料面从点火结束至烧结终点之间的区域依次等分为区域ⅰ、区域ⅱ和区域ⅲ三个独立密封区域，向三个密封区域均导入多组分气体介质；所述多组分气体介质包含含氢燃气、水蒸汽和含氧气体，且向区域ⅰ、区域ⅱ和区域ⅲ喷入的多组分气体介质中含氢燃气浓度递减、水蒸汽含量递增以及含氧气体温度递增。2.根据权利要求1所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述生物质燃料的热值为25～30mj/kg、挥发分含量为2～4％、孔隙率为20～30％、比表面积为17～26m2/g，大于5mm的颗粒所占质量百分比含量不超过15％、小于3mm的颗粒质量百分比含量不超过20％。3.根据权利要求1或2所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述生物质燃料包括林业加工废弃物热解炭、经过致密成型后的农业废弃物热解炭、果核炭、果壳炭中至少一种。4.根据权利要求1所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述区域ⅰ中喷入的多组分气体介质中含氢燃气含量为1.0～2.7vol％，水蒸汽含量为0～0.3vol％，其余为常温空气。5.根据权利要求1所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述区域ⅱ喷入的多组分气体介质中含氢燃气含量为0.5～1.5vol％，水蒸汽含量为0.1～0.4vol％，其余为100～150℃热废气。6.根据权利要求1所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述区域ⅲ喷入的多组分气体介质中含氢燃气含量为0vol％，水蒸汽含量为0.3～0.6％，其余为150～300℃热废气。7.根据权利要求1、4、5或6所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述含氢燃气包括焦炉煤气、天然气、氢气、生物质裂解气中至少一种；所述水蒸汽为钢铁厂自产的低压水蒸汽，压力p≤2.5mpa，且温度t≤400℃。8.根据权利要求5所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述100～150℃热废气来自于环冷机冷却三段的热废气。9.根据权利要求6所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：所述150～300℃热废气来自于环冷机冷却二段的热废气。10.根据权利要求1所述的一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，其特征在于：铁矿石、生物质燃料、熔剂及返矿的质量百分比组成为：铁矿石63～70％，生物质燃料2～4％，熔剂8～10％，返矿20～25％。
技术总结
本发明公开了一种基于多组分气体介质和废弃生物质耦合供热的无固体化石燃料的烧结方法，该烧结方法是将生物质燃料完全替代化石燃料与烧结矿原料混合制粒，所得粒料经过布料后，进入烧结机内进行点火和烧结；在烧结过程中依据料层不同区域热量分布的差异性，综合调控气体介质中可燃、助燃组分比例以及热废气温度，向不同区域分别导入不同的多组分气体介质，不但为物料烧结提供充足热量，而且可以调控料层传热与燃料燃烧的匹配性，使料层热量分布均衡合理，该方法突破了常规烧结依赖单一化石燃料供热的不足，在生产品质均匀烧结矿的同时，可从源头上有效控制COx、SOx、NOx的产生，经济、环保优势显著。环保优势显著。
技术研发人员：季志云 范晓慧 甘敏 王一帆 李浩锐 陈许玲 黄晓贤 孙增清 武钰丰 来睿思 袁礼顺
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：2020.12.16
技术公布日：2022/6/16