左启伟，苍大强,赵　军，杨静波1,，安　霞

(1.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京　100083；2.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京　100083；3.唐山钢铁集团有限责任公司技术中心，河北唐山　063016)



煤粉压力燃烧特性及动力学分析

左启伟1,2，苍大强1,2,赵军3，杨静波1,3，安霞3

(1.北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083；2.北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京100083；3.唐山钢铁集团有限责任公司技术中心，河北唐山063016)

摘要：利用加压热重分析天平，采用非等温燃烧方法对国内某钢铁厂高炉典型喷吹煤粉的燃烧特性及反应动力学参数进行了实验研究。研究了在0.1,1.1,2.1,3.1,4.1 MPa压力等级下试样煤粉的着火温度、最大燃烧速率温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数(S)、最大燃烧速率等燃烧特征参数，计算了煤粉燃烧过程的活化能(E)和指前因子(A)。结果表明，北区煤粉在压力等级由0.1 MPa升至4.1 MPa的燃烧过程中，着火点温度最多下降了85.7 K，失重峰值温度最多提前了249.3 K，燃尽温度最多下降了375 K，最大燃烧速率最多提升了10倍，燃烧特性指数最大为常压下的33.6倍；两段热解活化能和指前因子的对数值之间存在动力学补偿效应；煤粉的反应控制条件及燃烧方式转变的临界压力为3.1 MPa。

关键词：炼铁；煤粉；压力热重分析；燃烧；动力学参数；临界压力

左启伟，苍大强,赵军，等.煤粉压力燃烧特性及动力学分析[J].河北科技大学学报,2016,37(1):88-95.

煤粉在直吹管内被热风加速到100～200 m/s，在高炉的回旋区内停留的时间只有十几个毫秒。因此，限制煤粉喷吹量提升的重要因素之一是煤粉在风口前的燃烧速率太低[1-3]，大量未燃的煤粉随气流进入到高炉渣中，导致煤粉利用率降低，煤焦置换比减小，引起炉况不顺，制约高炉的正常生产[4-5]。……