畢學(xué)工 饒昌潤 彭偉

(武漢科技大學(xué)，鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室)

高爐混合噴吹農(nóng)林剩余物的發(fā)展現(xiàn)狀與前景

畢學(xué)工 饒昌潤 彭偉

(武漢科技大學(xué)，鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室)

我國有大量農(nóng)林剩余物資源沒有得到充分利用，而高爐每年從風(fēng)口噴吹的輔助燃料量多達1.1億噸，希望通過農(nóng)林剩余物與煤粉混合噴吹減少生鐵冶煉消耗的化石燃料量，降低生產(chǎn)成本，大幅度削減CO2排放。本文詳細介紹了國內(nèi)外與高爐噴吹農(nóng)林剩余物有關(guān)的研究成果，分析了我國應(yīng)用和推廣這項節(jié)能環(huán)保技術(shù)的前景。

高爐煉鐵 農(nóng)林剩余物 CO2減排

0 前言

高爐煉鐵需要消耗大量化石燃料(焦炭和噴吹煤粉)，同時排放大量CO2等溫室氣體。2008年，我國重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)的高爐平均燃料比532 kg/t［1］，按照文獻［2］的計算方法，CO2排放量大約為1670 kg/t。2011年全國生鐵產(chǎn)量達到將近6.3億t。全年CO2排放量多達10.52億t，相應(yīng)地在世界煉鐵業(yè)CO2排放總量中所占比例也在60%左右。

農(nóng)作物和竹木是人工栽培的植物，靠吸收大氣中的CO2和利用太陽的光能生長發(fā)育。因此，農(nóng)林剩余物不僅是一種可再生能源，而且在燃燒時不會額外增加大氣中的CO2，即是一種CO2中性物質(zhì)(CO2－neural material)。據(jù)中國工程院宋湛謙院士介紹［3］，我國擁有極其豐富的生物質(zhì)能資源，農(nóng)林剩余物年產(chǎn)出實物量為20.29億t，其中可用于生物質(zhì)生產(chǎn)的實物量為 l3.24億t(折算為3.82億 t標(biāo)煤)。2004年全國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約6.48億t，農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物1.5億 t，其中稻殼3600萬 t，玉米芯4300萬t，甘蔗渣4070萬t。很明顯，將農(nóng)林剩余物應(yīng)用到高爐煉鐵將有效減少化石燃料的消耗，對我國乃至世界節(jié)能減排事業(yè)做出重要貢獻。農(nóng)林剩余物除可用于高爐噴吹，還可用于煉焦［4］和鐵礦石造塊［5］。

小麥、玉米等秸稈中的含碳量約占40%，谷殼中的碳、氫總含量達到48%以上［6］，與煤粉一樣具有燃料價值。農(nóng)作物廢棄物中的灰分和硫、磷等雜質(zhì)含量一般都很低，與煤粉混合噴吹有利于降低高爐渣量和提高生鐵質(zhì)量。其含有的7%以上的氫元素還將發(fā)揮促進還原和降低焦比的作用，含有的43%以上的氧元素可起到增加風(fēng)量和擴大產(chǎn)量的作用。

近年來，農(nóng)村不再需要農(nóng)作物秸稈作為炊事的主要燃料，剩余的農(nóng)作物秸稈被廢棄于田間地頭、場院房頭，不僅占壓了大量的土地，影響了農(nóng)村環(huán)境衛(wèi)生，還成為農(nóng)村火災(zāi)的一大隱患。尤其是“三夏”、“三秋”季節(jié)，一部分農(nóng)民為了搶收搶種則把這些剩余秸稈絕大部分在田間直接焚燒處理掉。大量剩余秸稈的露天焚燒不但造成極大的資源浪費，破壞土壤地力，而且?guī)韲?yán)重的大氣污染，甚至影響飛機的正常起降和汽車行駛，并頻繁引發(fā)火災(zāi)和交通事故。PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5 μm的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。與較粗的大氣顆粒物相比，對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2011年12月5日制定的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》新標(biāo)準(zhǔn)擬于2016年全面實施，京津冀、長三角、珠三角三大地區(qū)及九個城市群可能會被強制要求先行監(jiān)測并公布PM2.5的數(shù)據(jù)。鄭有飛等基于2007年夏季秸稈焚燒衛(wèi)星遙感檢測資料，發(fā)現(xiàn)秸稈焚燒與鄭州市PM2.5日均濃度有較好的相關(guān)性［7］。高爐混合噴吹農(nóng)作物廢棄物有助于解決直接焚燒大量農(nóng)作物秸稈的難題。

實現(xiàn)農(nóng)作物廢棄物在高爐中的有效利用，需解決一系列理論與技術(shù)問題，下面筆者著重介紹國內(nèi)外的發(fā)展動態(tài)和在我國應(yīng)用的前景。

1 噴吹木炭對高爐指標(biāo)和CO2排放量影響的理論研究

巴西的熱帶雨林號稱地球之肺，森林資源極其豐富，所以其474 m3以下的小高爐噴吹木炭煉鐵，噴吹量達到100～150 kg/t鐵。近年來，在歐洲煤鐵聯(lián)盟的資助下，巴西與德國、西班牙合作進行了大型高爐噴吹木炭的試驗研究［8］。首先采用基于拉姆理論的物質(zhì)平衡和熱平衡聯(lián)合模型，在噴吹比保持200 kg/t，利用改變富氧率控制燃燒溫度，調(diào)整球團礦/燒結(jié)礦比例控制爐渣堿度。對噴吹木炭的高爐過程進行的理論計算發(fā)現(xiàn):

1)用灰分低而堿度高的木炭代替煤粉，可以減少風(fēng)量、渣量和焦比，而且熱損失減少，產(chǎn)量增加，爐頂煤氣量和發(fā)熱值下降。

2)用灰分高而堿度低的木炭代替煤粉，產(chǎn)量和焦比指標(biāo)變差。

3)由于木炭是一種CO2中性物，全部噴吹木炭時將使CO2排放量減少40%左右。

CASTRO等建立了一個高爐從風(fēng)口同時噴吹煤粉和木炭粉的數(shù)學(xué)模型［10］。研究了200 kg煤粉/t鐵和200 kg木炭粉/t鐵兩個案例，并將模擬結(jié)果與工業(yè)試驗結(jié)果進行了對照。工業(yè)試驗是在一座工作容積3800 m3的高爐上進行的，高爐安裝有垂直探尺和料面上探尺。試驗期長達4天。對照發(fā)現(xiàn)計算結(jié)果與實測結(jié)果都比較符合(如圖1所示)。模擬計算結(jié)果表明，煤比200 kg/t、木炭粉比50 kg/t時高爐的生產(chǎn)指標(biāo)最理想。

2 農(nóng)林剩余物的預(yù)處理技術(shù)

木材化學(xué)成分與煤的對比如圖2所示。由圖2可以看出［10］，與煤相比，木材的O/C比值和H/C比值都較高，相應(yīng)地發(fā)熱值較低。為了提高雪松和柏樹的發(fā)熱值并改善其可磨性，采用干餾方法對其進行了預(yù)處理，發(fā)現(xiàn)在惰性氣氛和300℃ ～500℃溫度下，干餾產(chǎn)品產(chǎn)率可保證達到20%以上。使用一臺高速CCD攝像機對生物質(zhì)在急速加熱條件下的燃燒過程進行觀察，并采用圖像處理技術(shù)獲得燃燒速度的定量數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3所示。

圖1 200 kg/t噴吹比時爐頂煤氣溫度徑向分布的模型計算值和測量值的對比

圖2 木材化學(xué)成分與煤的對比

圖3 干餾溫度對木炭燃燒性的影響

由圖3可以看出，在200℃ ～300℃下干餾得到的生物炭的燃燒性與煤粉相當(dāng)。

通過測定不同溫度下炭化木材的可磨性，發(fā)現(xiàn)木炭粉中0.01mm～0.020mm部分超過了80%，可滿足高爐0.074mm部分占70% ～80%的要求。

BABICH等研究了干餾條件對橡木、橄欖木和桉木炭化產(chǎn)品的生產(chǎn)率和性能的影響［8］。在立式馬弗爐中生產(chǎn)木炭，每種木材在3個不同溫度下干餾碳化:360℃(樣品1)，450℃ ～460℃(樣品2和2b)，560℃(樣品3)。擴大實驗使用的設(shè)備為電阻爐。由試驗結(jié)果得知，干餾炭化溫度越高，木炭的揮發(fā)份含量越低而碳含量越高。典型的木炭元素組成為:固定碳 C=82.1%;H=3.14%;S=0.005%;揮發(fā)分 =30.5%;灰分 =0.42%;含 P 量 =0.8%。

用BET法測定的木炭的比表面積等于150 m2/g ～350 m2/g，煤 =1.0 m2/g～2.6 m2/g，木炭是煤的60～350倍，意味著木炭的反應(yīng)性非常好。干餾溫度越高，比表面積越大，原因是揮發(fā)份的釋放量增加，氣孔結(jié)構(gòu)更加發(fā)達。因此噴吹木炭的粒度可以比煤粉大很多，這樣就可以增加制粉機的產(chǎn)量，降低木炭粉的成本。

趙輝等選用4種新鮮生物質(zhì)(粒徑一般為厘米級)，即:稻殼、紅松、樟木松和水曲柳，進行了烘焙試驗，發(fā)現(xiàn)中溫烘焙(250℃左右)能獲得較好的固體和能量產(chǎn)率，減少能量損失。烘焙能夠節(jié)省生物質(zhì)研磨的耗電量，使生物質(zhì)的大規(guī)模應(yīng)用與氣流床氣化成為可能［11］。

與稻桿、木材等不同，稻殼因為所含木質(zhì)素比較少，不經(jīng)干餾炭化即可粉碎到0.2mm以下［12］，基本滿足高爐噴吹對細度的要求。此時，雖然稻殼粉的發(fā)熱值較低，但其中含有的大量氧可以得到利用，起到增加高爐產(chǎn)量的作用。

3 炭化農(nóng)林剩余物的燃燒性

采用熱分析儀(Netzsch，STA409)對木炭和煤粉的燃燒性進行了對比試驗［8］。試驗用5種木炭，一種高揮發(fā)性煤和一種低揮發(fā)性煤，所有樣品的粒度80μm～125 μm。實驗結(jié)果如圖4所示。

圖4 不同樣品的TG曲線

由TG曲線可以很明顯的看到:和高揮發(fā)性煤的燃燒性相比較，木炭的燃燒性很好，低揮發(fā)性煤燃燒性最差。其原因，一方面是由于木炭的揮發(fā)分含量較高，另一方面是因為木炭的表面存在很多空隙，如圖5所示。

炭化溫度對反應(yīng)性有重要影響。在低溫下生產(chǎn)的木炭由于揮發(fā)分含量比較高，開始時失重很快，但反應(yīng)結(jié)束溫度升高。

又在阿亨大學(xué)的噴吹爐中做了燃燒實驗，噴吹兩種煤粉和兩種木炭，粒度均為80 μm～125μm。當(dāng)增加O/C比時，燃燒率提高，但木炭的提高幅度比煤粉小(如圖6所示)。這是因為木炭的氣孔率高，富氧率無須提高很多就可以多噴木炭。

圖5 煤和木炭的SEM照片

圖6 木炭和煤的燃燒率

還在西班牙的國家冶金研究中心CENIM中試規(guī)模的實驗裝置中模擬了噴入風(fēng)口的固體和液體物質(zhì)的燃燒情況，實驗裝置如圖7所示。

圖7 西班牙的中試實驗裝置

實驗裝置長度1810mm，內(nèi)徑430mm，風(fēng)口直徑60mm，可連續(xù)測定氣體成分和溫度。由噴吹點將噴吹物質(zhì)噴入，采用燃燒甲烷的辦法將溫度恒定在1075℃ ～1150℃，將氧含量調(diào)節(jié)到目標(biāo)值。

中試試驗?zāi)咎?次，煤粉3次，實驗結(jié)果如圖8所示。

圖8 木炭和標(biāo)準(zhǔn)煤的燃燒率

結(jié)果表明:木炭1和木炭2的燃燒率和煤粉1相似。但是木炭的燃燒率(平均值)比煤粉高18%，但噴吹量低了22%。

阿亨大學(xué)提供了一個模擬風(fēng)口狀況的實驗裝置，如圖9所示。焦炭儲倉高0.9 m，內(nèi)徑0.35 m，能夠在30min的試驗期間保證穩(wěn)定的焦炭料層條件，焦炭倉的容積0.25 m3。裝置共有8個測量點，在M1－M4安裝有熱電偶和氣體分析儀，在M5和M7安裝了熱電偶，在M6安裝了高溫儀和集成的攝像儀，在M8安裝有廢氣成分分析儀。

圖9 焦炭層噴吹實驗裝置

實驗條件:以相同的濃度(0.075 kg/m3)和相同的噴吹速度(0.17 kg/min)進行試驗，木炭4次，煤粉2次。使用的桉樹木炭成分:C=82.31，H=3.14，S=0.005，VM=30.5，灰分 =0.42(百分含量)。使用的煤粉成分:C=82.70，H=4.05，S=0.645，VM=16.65，灰分 =7.99(百分含量)。

實驗結(jié)果表明，噴吹煤粉的峰值溫度比噴吹木炭高16℃(分別達到了1714℃和1698℃)，在粒度相同的情況下，焦炭層中煤粉的殘留量比木炭高很多(如圖10所示)，說明木炭比煤粉更容易反應(yīng)。

CHEN等研究了稻殼(未經(jīng)炭化處理)的燃燒性［13］。在熱重實驗爐和滴管爐兩種實驗裝置上對煤粉和谷殼的燃燒性進行了測定。煤粉和稻殼的粒度:100 ～200 目(74 μm ～145 μm)，無煙煤的揮發(fā)分含量等于6.32%，發(fā)熱值等于27773 kJ/kg，稻殼的揮發(fā)分含量=78.93%，發(fā)熱值=15841 kJ/kg。為模擬高爐條件，熱重實驗的升溫速度控制在20 K/min，氣體流量500 cc/min，溫度范圍25℃ ～1400℃;滴管爐采用螺旋給料器裝料，載氣N2氣預(yù)熱到350℃，流量2000 cc/min，最高溫度也控制在1400℃。

圖10 試驗后焦炭層煤粉和木炭的含量

雖然測定結(jié)果沒有如預(yù)期的那樣發(fā)現(xiàn)谷殼對煤粉燃燒有促進作用，但高爐要求揮發(fā)分含量比較高，而無煙煤的揮發(fā)分含量低，稻殼的揮發(fā)分含量高，所以稻殼的配比可以在0～100%范圍任選。

我國的農(nóng)業(yè)、能源工業(yè)從燃燒和氣化的角度對農(nóng)作物廢棄物的性能進行了較多研究。梁愛云等［14］采用熱重分析技術(shù)對木屑、麥稈、玉米稈和玉米芯4種生物質(zhì)考察了其著火、燃盡特性和綜合燃燒特性，研究了升溫速率對生物質(zhì)燃燒特性的影響，同時在熱天平上對其進行了動力學(xué)試驗研究。肖剛等［15］利用自制的高溫炭化試驗裝置在不同最終炭化溫度下制備稻稈和稻殼焦炭，研究了稻稈和稻殼焦炭電阻率的變化規(guī)律，分析了稻稈和稻殼焦炭微觀形態(tài)、化學(xué)成分、官能團分布等與電阻率之間的依變關(guān)系。

4 炭化農(nóng)林剩余物的反應(yīng)性

利用熱重分析STA對1種木炭和2種煤粉，模擬在爐身900℃ ～1300℃溫度區(qū)間內(nèi)，3種不同條件下的碳溶損反應(yīng)(見表1)，所有樣品的粒度為45 μm～80 μm。對失重曲線進行分析發(fā)現(xiàn)，雖然煤粉的揮發(fā)分比木炭高11%，但木炭的碳溶損反應(yīng)進行得比煤粉快。

表1 STA分析實驗條件

又在Tammann爐中分別在900℃、1100℃、1300℃的等溫條件下進行了反應(yīng)性試驗。將木炭，煤粉和木炭與煤的混合物(粒度＜45 μm)，在Ar氣氛中裝入爐中，5min后改通CO2，氣體流量為200 L/h。發(fā)現(xiàn):在900℃和1100℃和CO2氣氛下，木炭的反應(yīng)性比煤粉都要高，但隨著溫度的升高這種差別變小;在1300℃和CO2氣氛下，木炭黏附在焦炭的表面使焦炭的失重率減少了18% ～20%，如圖11(a)所示。其原因是，焦炭的氣孔被木炭粉殘留灰分的薄膜堵塞，如圖11(b)所示，減少了與CO2的接觸機會，使得焦炭難于與CO2反應(yīng)。

圖11 木炭對焦炭反應(yīng)性的影響

5 高爐噴吹農(nóng)林剩余物應(yīng)用的前景分析

芬蘭Helle等人［16］分析了高爐噴吹生物質(zhì)對煉鋼成本的影響，關(guān)鍵因素是部分熱解生物質(zhì)與其他還原劑(煤粉和焦炭)的價格對比，但在不同轉(zhuǎn)爐產(chǎn)量水平下，起決定作用的價格因素可能會發(fā)生變化。

煤炭的供應(yīng)地集中，而農(nóng)林剩余物的產(chǎn)地分散，能量密度低，存在明顯的區(qū)域性和季節(jié)性，所以收集、運輸及貯存的環(huán)節(jié)較繁，其產(chǎn)生的費用是生物質(zhì)成本的主要部分。煤炭的運輸多半采用鐵路或水路，運價較低;而農(nóng)林剩余物的堆密度很小，體積龐大，運輸只能采用以汽、柴油為燃料的汽車，運價較高。煤粉可以直接磨細，磨機的效率較高，而農(nóng)林剩余物在磨細之前一般要經(jīng)過干餾和炭化處理，磨機的產(chǎn)率較低，電耗較高。以上這些原因使得高爐噴吹農(nóng)林剩余物粉末比噴吹煤粉成本略高。這是推廣高爐噴吹農(nóng)林剩余物技術(shù)的不利因素。

首先應(yīng)降低收集成本。傅友紅等介紹了北京某成型燃料廠采用“公司+基地+專業(yè)戶”利益聯(lián)結(jié)模式建立秸稈收集體系，采用“理、情、利、令”的保障措施，優(yōu)化秸稈收集半徑，減少發(fā)電成本的經(jīng)驗［17］。據(jù)測算，直徑23 km范圍內(nèi)的秸稈可用量約在20～30萬t，如果采用合理的收集模式和方式，基本可以收集到滿足一個25 MW秸稈發(fā)電廠的燃料需求。曹明璐［18］介紹了一種專用的玉米秸稈打捆機，它具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，成型秸稈捆尺寸規(guī)整、重量穩(wěn)定，適應(yīng)北方玉米秸稈強度高的特點，同時流水線式的作業(yè)方式有助于產(chǎn)出比的提高。趙希強等［19］介紹了適合秸稈的壓縮固化成型技術(shù)。秸稈中含有木質(zhì)素，沒有熔點但有軟化點，當(dāng)溫度為70℃ ～110℃時軟化，具有黏性，當(dāng)溫度達到200℃～300℃時成熔融狀，黏性高。此時加以一定壓力就可使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆?；ハ嗄z接，冷卻后即可固化成型為顆粒燃料。

其次要研究預(yù)處理技術(shù)和專用設(shè)備，降低制粉成本。容易磨碎的谷殼比較好辦，近年來市場上已有分級稻殼粉出售［19］。還可采用兩段式破碎系統(tǒng)，第二段的進料粒度一般小于5mm，利用風(fēng)力分級保證產(chǎn)品的粒度滿足生產(chǎn)的要求［20］。生物質(zhì)干餾需要能量，有人正在研究利用高爐渣的顯熱對生物質(zhì)進行預(yù)處理。

農(nóng)林剩余物是碳中性物質(zhì)，應(yīng)用于高爐噴吹將大量減少CO2的排放，因此可以少繳納碳排放稅，參照歐洲目前的征稅標(biāo)準(zhǔn)(20歐元/t－CO2)，折合為160元人民幣/t－CO2。中國政府正在研究制定環(huán)境稅的政策法規(guī)。這是推廣高爐噴吹農(nóng)林剩余物技術(shù)的有利因素。

政府的主導(dǎo)作用對高爐噴吹農(nóng)林剩余物技術(shù)的發(fā)展至關(guān)重要，歐洲的經(jīng)驗值得借鑒［21］。歐洲各國除了將生物質(zhì)能應(yīng)用于生產(chǎn)燃料乙醇和生物柴油以外，主要用于直燃發(fā)電和供熱。丹麥BWE公司早在1988年就建設(shè)了世界上第一座秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠，提供丹麥全國5%電力供應(yīng)，同時還有100多臺用于供熱的生物質(zhì)鍋爐。芬蘭生物質(zhì)發(fā)電量占本國發(fā)電量的11%。瑞典則利用無工藝價值的木材采用熱電聯(lián)合裝置產(chǎn)熱和供電，現(xiàn)有15000～20000公頃的能源林作為部分熱電生產(chǎn)原料。奧地利的生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來的3%激增到目前的25%。制定了許多促進生物質(zhì)能開發(fā)和利用的政策法規(guī)，加大為生物質(zhì)能提供原料的生產(chǎn)抵稅和生產(chǎn)補助。德國聯(lián)邦政府從1999年到2001年在生物質(zhì)能領(lǐng)域的投資補貼總計為2195億歐元，瑞典從2004年至2006年，政府對用生物質(zhì)能采暖的家庭每戶提供1350歐元的補貼。

因此，為了推動和發(fā)展農(nóng)林剩余物在高爐中的利用，我國也急需建立相關(guān)的財稅政策，包括對生產(chǎn)企業(yè)和農(nóng)戶的投融資支持，對鋼鐵廠提供稅收優(yōu)惠，促使投資生產(chǎn)者和消費使用者間的雙向互動。

6 結(jié)語

與直燃發(fā)電比較，農(nóng)林剩余物用于高爐噴吹具有兩方面的優(yōu)勢。第一，能夠充分利用農(nóng)林剩余物所含氫元素的化學(xué)能，節(jié)省更多的化石燃料;第二，所節(jié)省的燃料不是資源豐富、價格低廉的動力煤，而是資源日漸枯竭、價格較高的高爐噴吹煤和冶金焦。因此，將農(nóng)林剩余物用于高爐噴吹，不僅在成本上具有優(yōu)勢，而且在合理利用資源上也具有優(yōu)勢。大力研究和發(fā)展高爐混合噴吹農(nóng)林剩余物是一種必然。

促進高爐混合噴吹農(nóng)林剩余物技術(shù)的發(fā)展不單是煉鐵工作者的任務(wù)，更需要得到全社會的認(rèn)同和支持。

［1］楊天鈞.節(jié)能降耗 低碳煉鐵實現(xiàn)我國高爐生產(chǎn)的科學(xué)發(fā)展［C］.2010年全國煉鐵生產(chǎn)技術(shù)會議暨煉鐵學(xué)術(shù)年會論文集.北京:冶金工業(yè)出版社，2010:1－8.

［2］畢學(xué)工.武鋼煉鐵CO2排放現(xiàn)狀及減排方向［J］.煉鐵，2008，27(1):17－21.

［3］宋湛謙.農(nóng)林剩余物化學(xué)資源化高值化利用技術(shù)［J］.江蘇科技信息，2008(12):1－3.

［4］The Technical Society，The Iron and Steel Institute of Japan.Production and Technology of Iron and Steel in Japan during2010［J］.ISIJ International，Vol.51(2011)，No.6，pp.857－869.

［5］彭志堅，張世德，杜良和，李剛，陳東風(fēng).信鋼添加2QW3全精礦燒結(jié)應(yīng)用研究［J］.武漢科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2001，24(2):115－117.

［6］侯鳳慈，王春雷.淺談農(nóng)作物秸稈綜合利用在建設(shè)新農(nóng)村中的作用［J］.河南農(nóng)業(yè)，2008(23):33.

［7］鄭有飛，田宏偉，陳懷亮，劉忠陽，鄧偉.河南省夏季秸稈焚燒污染物排放量的估算與分析［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2010，29(8):1590－1594.

［8］Alexander BABICH，Dieter SENK，Miguel FERNANDEZ.Charcoal Behaviour by Its Injection into the Modern Blast Furnace［J］.ISIJ International，Vol.50(2010)，No.1，pp.81－88.

［9］Jose Adilson de CASTRO，Alexandre Jose da SILVA，Yasushi SASAKI and Jun－ichiro YAGI.A Six－phases3－D Model to Study Simultaneous Injection of High Rates of Pulverized Coal and Charcoal into the Blast Furnace with Oxygen Enrichment［J］.ISIJ International，Vol.51(2011)，No.5，pp.748－758.

［10］植田滋，井上亮，有山達郎.CO2排出削減に向けた高爐吹込みバイオマスの組成制御［J］.鉄と鋼2008，94(11):468－474.

［11］趙輝，周勁松，曹小偉，駱仲泱，岑可法.生物質(zhì)烘焙預(yù)處理對氣流床氣化的影響［J］.太陽能學(xué)報，2008，29(12):1578－1586.

［12］陳袆，羅永浩，陸方，段佳.稻稈慢速熱解的需熱量及動力學(xué)分析［J］.化學(xué)工程，2008，36(1):44－47.

［13］Wei－Hsin Chen，Jheng－Syun Wu.An evaluation on rice husks and pulverized coal blends using a drop tube furnace and a thermogravimetric analyzer for application to a blast furnace［J］.Energy34(2009)1458－1466.

［14］梁愛云，惠世恩，徐通模，趙欽新，周屈蘭，譚厚章，孫鵬.幾種生物質(zhì)的TG—DTG分析及其燃燒動力學(xué)特性研究［J］.可再生能源，2008，26(4):56－61.

［15］肖剛，劉繼馳，金保升，左武，王強.稻類秸稈高溫炭化焦炭的特性研究［J］.燃燒科學(xué)與技術(shù)，2010，16(l):1－4.

［16］H.Helle，M.Helle，F(xiàn).Pettersson and H.Saxe ’n.Optimisation study of ironmaking using Biomass［J］.Ironmaking and Steelmaking2010 VOL37 NO8，590－598.

［17］傅友紅，樊峰鳴，傅玉清.我國桔桿發(fā)電的影響因素及對策［J］.熱電技術(shù)，2008(3):1－6.

［18］曹明璐.生物質(zhì)能發(fā)電儲運設(shè)備玉米秸稈大方捆打捆機的設(shè)計［J］.農(nóng)村牧區(qū)機械化，2008(1):31－32.

［19］沈建鋒，朱曙光，劉心志，譚俊杰.不同粒徑稻殼粉堆積密度試驗研究［J］.可再生能，2008，26(5):49－52.

［20］趙希強，馬春元，王濤，宋占龍.生物質(zhì)秸稈預(yù)處理工藝及經(jīng)濟性分析［J］.電站系統(tǒng)工程，24(2):30－33.

［21］張嵎喆，王君，林中萍.歐盟生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和相關(guān)政策研究［J］.中國科技投資，2008(11):45－47.

DEVELOPMENT STATUS OF SIMULTANEOUS INJECTION OF AGRICULTURAL AND FORESTRY RESIDUES AND ITS PERSPECTIVE

Bi Xuegong Rao Changrun Peng Wei
(Key Laboratory for Ferrous Metallurgy and Resources Utilization of Ministry of Education，Wuhan University of Science and Technology)

Our country has a plenty of agricultural and forestry residues that are not yet fully applied while the amount of auxiliary fuels injected through blast furnace tuyeres is up to110 million tons.It is expected to decrease the amount of fossil fuels consumed by pig iron smelting and production cost，mitigate CO2emission in a great deal through the simultaneous injection of agricultural and forestry residues.In this paper the investigation results related to agricultural and forestry residues injected into the blast furnace was discussed in detail and the perspective of this energy saving and environment protection technology was analyzed.

blast furnace ironmaking agricultural and forestry residues CO2emission reduction

聯(lián)系人:畢學(xué)工，教授，博士生導(dǎo)師，中國金屬學(xué)會煉鐵學(xué)術(shù)委員會榮譽委員，湖北.武漢(430081)，武漢科技大學(xué);

2012—5—25