团块。
[0028] 3)将步骤2)制成的团块，以5°C/min的升温速率升至1000°C，并保温90min，即 炭化成生物质焦复合燃料。
[0029] 实施例2 :
[0030] 一种本发明的铁矿烧结用生物质焦复合燃料，密度为1. 2~1. 5g/cm3、挥发分含量 为5. 31wt%、固定碳含量为78. 03wt% ;其制备方法包括以下步骤：
[0031] 1)将水分含量为7wt%的棉杆粉碎至粒度为1~2_、水分含量为3%的气煤粉碎 至粒度为〇. 25~0. 5mm;然后在棉杆中喷洒质量浓度为20%的B203溶液（B203溶液的喷洒 量为棉杆质量的〇. 75% )，在气煤中添加质量浓度为55wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 为气煤质量的〇. 15% )。
[0032] 2)将步骤1)处理后的棉杆与气煤按质量比为2:3的量混合均匀，然后在1250kg/ cm2的压力和275°C的温度条件下压制1. 5min，压成粒径为15mm的团块。
[0033] 3)将步骤2)制成的团块，以5°C/min的升温速率升至800°C，并保温60min，即炭 化成生物质焦复合燃料。
[0034] 实施例3 :
[0035] 一种本发明的铁矿烧结用生物质焦复合燃料，密度为1. 2~1. 5g/cm3、挥发分含量 为5. 02wt%、固定碳含量为79. 70wt% ;其制备方法包括以下步骤：
[0036] 1)将水分含量为7wt%的棉杆粉碎至粒度为1~2_、水分含量为3%的气煤粉碎 至粒度为〇. 25~0. 5mm;然后在棉杆中喷洒质量浓度为25%的B203溶液（B203溶液的喷洒 量为棉杆质量的〇. 50 % )，在气煤中添加质量浓度为40wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 为气煤质量的〇. 10% )。
[0037] 2)将步骤1)处理后的棉杆与气煤按质量比为3:2的量混合均匀，然后在1000kg/ cm2的压力和250°C的温度条件下压制lmin，压成粒径为15mm的团块。
[0038] 3)将步骤2)制成的团块，以10°C/min的升温速率升至700°C，并保温30min，即 炭化成生物质焦复合燃料。
[0039]实施例4 :
[0040] 一种本发明的铁矿烧结用生物质焦复合燃料，密度为1. 2~1. 5g/cm3、挥发分含量 为4. 74wt%、固定碳含量为81. 38wt% ;其制备方法包括以下步骤：
[0041] 1)将水分含量为7wt%的棉杆粉碎至粒度为1~2mm、水分含量为3%的气煤粉碎 至粒度为〇. 25~0. 5mm;然后在棉杆中喷洒质量浓度为25%的B203溶液（B203溶液的喷洒 量为棉杆质量的〇. 75% )，在气煤中添加质量浓度为25wt%的KOH溶液（KOH溶液的添加量 为气煤质量的〇. 10% )。
[0042] 2)将步骤1)处理后的棉杆与气煤按质量比为4:1的量混合均勾，然后在750kg/ cm2的压力和200°C的温度条件下压制lmin，压成粒径为15mm的团块。
[0043] 3)将步骤2)制成的团块，以15°C/min的升温速率升至600°C，并保温30min，即 炭化成生物质焦复合燃料。
[0044] 上述四个实施例制备的生物质焦复合燃料以及焦粉的化学组成和工业分析如表1 所示。
[0045]表1燃料的化学成分及工业分析
[0047] 按照混匀铁矿64. 93%、白云石0.53%、石灰石3. 05%、烧结返矿23. 08%的质量 比进行配料，最终获得TFe56. 38%、Si024. 92%、MgO2. 0%、碱度R1.9的烧结矿，全部 采用焦粉时适宜配比为3. 85%。分别采用上述实施例制备的生物质焦复合燃料为燃料进 行铁矿烧结，烧结应用结果如表2所示。从表2中可知，采用生物质质量含量为20-80 %的 生物质焦复合燃料完全替代焦粉烧结铁矿时，烧结适宜水分会随着生物质比例的提高而增 加，烧结矿产质量指标包括烧结速度、产率、转鼓强度及利用系数相比于采用焦粉烧结铁矿 获得指标的相差不大，表明采用本发明的生物质焦复合燃料完全替代焦粉对烧结矿产质量 影响很小，因此采用本发明的生物质焦复合燃料可完全替代焦粉用作铁矿烧结燃料，进一 步的，可降低燃料的综合成本，也降低NOx了的生成与排放。
[0048] 表2采用焦粉和不同的生物质焦复合燃料烧结铁矿的结果
[0049]
【主权项】
1. 一种铁矿烧结用生物质焦复合燃料，其特征在于，该生物质焦复合燃料是将喷 洒B2O 3溶液的高木质素生物质和添加强碱溶液的弱粘结性炼焦煤混合均匀后在400~ 2000kg/cm2的压力和200~300°C的温度条件下压制1~3min，制成团块，然后将团块在 5~25°C /min的速率下升温至500~1000°C，并保温30~90min，制备得到密度为1. 2~ I. 5g/cm3、挥发分含量为3~6wt%、固定碳含量为75~85wt%的复合型炭化燃料；其中 B 2O3溶液的喷洒量占生物质的质量分数为0. 5~2%，强碱溶液的添加量占炼焦煤的质量分 数为0. 1~0. 2 %，高木质素生物质中木质素含量为25~40wt %，弱粘结性炼焦煤为气煤、 瘦煤和贫瘦煤中一种或几种的混合物。2. 如权利要求1所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，B2O3溶液为质量浓度为20~ 40wt% 的 13203溶液。3. 如权利要求1所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，强碱溶液为氢氧化钠溶液或/ 和氢氧化钾溶液，质量浓度为40~70wt %。4. 如权利要求1所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，所述高木质素生物质是指包 括阔叶木或针叶木在内的林业废弃物、包括棉杆、豆杆或高粱杆在内的农业废弃物及包括 硬质果核或果壳在内的一种或几种生物质的混合物。5. 如权利要求1~4任一项所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，所述生物质占生物 质与炼焦煤混合物的质量分数不高于80wt%。6. 如权利要求1~4任一项所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，所述生物质粒度为 0. 5~2_，水分含量为5~IOwt %;所述炼焦煤粒度不大于0. 5_，水分含量不高于5wt %。7. 如权利要求1~4任一项所述的生物质焦复合燃料，其特征在于，该生物质焦复合燃 料完全替代化石燃料用于铁矿烧结。
【专利摘要】本发明公开了一种铁矿烧结用生物质焦复合燃料，该生物质焦复合燃料的制备是将喷洒B2O3溶液的高木质素生物质和添加强碱溶液的弱粘结性炼焦煤混合后在400～2000kg/cm2的压力和200～300℃的温度条件下压制1～3min，制成团块，然后在5～25℃/min的速率下升温至500～1000℃并保温30～90min，制备得到密度为1.2～1.5g/cm3、挥发分含量为3～6wt％、固定碳含量为75～85wt％的复合型炭化燃料。本发明的生物质焦复合燃料可完全替代化石燃料用于铁矿烧结，有利于降低烧结过程NOx的生成量与排放量，减少了对环境的污染。
【IPC分类】C10L5/00
【公开号】CN104962334
【申请号】CN201510334980
【发明人】范晓慧, 甘敏, 季志云, 陈许玲, 姜涛, 李光辉, 李强, 何向宁, 袁礼顺, 郭宇峰, 杨永斌, 张元波, 李骞, 黄柱成, 白国华, 许斌, 朱忠平, 周阳, 余志元, 刘树
【申请人】中南大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月16日