21世紀(jì)以來,隨著國內(nèi)燒結(jié)機(jī)數(shù)量的不斷增加,資源利用和環(huán)境污染等問題逐漸凸顯。在燒結(jié)過程中,燃料的燃燒特性對燒結(jié)現(xiàn)場的生產(chǎn)效率、原料的綜合利用以及生產(chǎn)質(zhì)量都有著極其重要的作用,并且燃燒反應(yīng)完成后殘余的灰分對燒結(jié)礦相也會產(chǎn)生明顯的影響。為了更好地提高燒結(jié)用燃料的燃燒效率,本研究采用傅里葉紅外和拉曼光譜檢測手段對無煙煤和焦粉的官能團(tuán)以及碳素結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析可知,與無煙煤相比,焦粉的碳素結(jié)構(gòu)中增加了半焦炭結(jié)構(gòu)中的交聯(lián)結(jié)構(gòu),其碳原子排列的有序化程度更高,且無煙煤中的揮發(fā)分含量和含氧官能團(tuán)峰強度都明顯高于焦粉。實驗又基于非等溫?zé)嶂胤?對比分析了單種燃料、單體混合燃料和準(zhǔn)顆粒燃料的燃燒特性及燃燒規(guī)律。結(jié)果表明,無煙煤的燃燒特性明顯優(yōu)于焦粉�；旌先紵龝r,無煙煤燃燒會加快焦粉的反應(yīng)進(jìn)程。準(zhǔn)顆粒會對燃料顆粒的燃燒產(chǎn)生一定的蓄熱作用,進(jìn)而對加快燃燒速率起到促進(jìn)作用。與雙平行反應(yīng)體積模型相比,雙平行反應(yīng)隨機(jī)孔模型更適合描述兩種燃料的燃燒過程。準(zhǔn)顆粒中的燃料燃燒應(yīng)是由反應(yīng)-擴(kuò)散混合控制,其平均燃燒速率會隨著粒度的增加呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢,與氧濃度也存在一定的線性關(guān)系,并且和鐵氧化物還原反應(yīng)的耦合現(xiàn)象明顯。由... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同類型準(zhǔn)顆粒示意圖

遼寧科技大學(xué)碩士學(xué)位論文7：鐵礦石：燃料圖1.2燒結(jié)礦中灰分偏聚結(jié)構(gòu)示意圖Figure1.2Schematicdiagramofashsegregationstructureinthesinter1.5本課題研究目的及內(nèi)容近年來，隨著我國燒結(jié)技術(shù)的進(jìn)步，燒結(jié)工藝已經(jīng)從重生產(chǎn)型向生產(chǎn)與環(huán)保協(xié)同發(fā)展型轉(zhuǎn)變。在燒結(jié)現(xiàn)場，燃料的燃燒對燒結(jié)礦的生產(chǎn)效益有著重要影響。而且隨著燃料在燒結(jié)料層中偏析程度的提高，灰分的聚集量也會逐漸增多，這將會對燒結(jié)礦相產(chǎn)生明顯影響。所以為了更好地提高燒結(jié)用燃料的燃燒效率，改善燒結(jié)礦的產(chǎn)質(zhì)量，本文進(jìn)行了如下探究：（1）利用傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜對燒結(jié)用的無煙煤和焦粉的官能團(tuán)結(jié)構(gòu)和碳素結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，從而為兩者的燃燒特性分析提供理論基矗（2）基于非等溫?zé)嶂胤ɡ秒p平行反應(yīng)體積模型（Doubleparallelreactionvolumemodel，DVM）和雙平行反應(yīng)隨機(jī)孔模型對無煙煤和焦粉以1:3的比例混合后單體燃料和準(zhǔn)顆粒燃料的燃燒特性和動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對比分析，從而得出適合描述兩種燃料燃燒過程的動力學(xué)模型。（3）將單體燃料與準(zhǔn)顆粒燃料的表觀活化能進(jìn)行比較，在氣-固反應(yīng)動力學(xué)的基礎(chǔ)上，總結(jié)出準(zhǔn)顆粒中燒結(jié)用燃料的燃燒反應(yīng)控制方程。并對反應(yīng)過程中燃料粒徑、氧濃度以及與鐵氧化物的耦合作用三種相關(guān)因素的影響進(jìn)行探究。（4）對不同溫度下的燒結(jié)用燃料燃燒殘余灰分進(jìn)行XRD分析，以探究其灰分演化過程；并通過對比燒結(jié)混合料和灰分的熔融特性，論證灰分偏聚結(jié)構(gòu)存在的可能性。（5）采用高溫焙燒實驗，通過改變?nèi)剂吓c燒結(jié)混合料的布料位置探究灰分偏聚結(jié)構(gòu)在燒結(jié)礦相中的存在形式；并利用SEM-EDS方法對其進(jìn)行表征。（6）利用XRD和SEM-EDS方法，探究燒結(jié)混合料中不同燃料聚集量下灰分偏聚結(jié)構(gòu)的礦相成分和微觀形貌；并采用同樣的制樣方法將燃料

2.燒結(jié)用燃料官能團(tuán)及碳素結(jié)構(gòu)分析82.燒結(jié)用燃料官能團(tuán)及碳素結(jié)構(gòu)分析為了對比分析燒結(jié)現(xiàn)場所用的無煙煤和焦粉的燃燒特性，需要對兩者的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行探究，本章采用傅里葉變換紅外光譜和拉曼光譜對兩種樣品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測，比較兩者官能團(tuán)結(jié)構(gòu)與碳素結(jié)構(gòu)之間的差異，從而為分析兩者的燃燒特性提供理論基矗2.1實驗原料本研究所選用的是某鋼鐵企業(yè)燒結(jié)廠常用的無煙煤和焦粉。首先將盛有樣品的氧化鋁坩堝放置在烘干箱中，設(shè)定干燥溫度為105±5°C，干燥時間為4h，避免水分對實驗造成影響；隨后將干燥后的樣品放在瑪瑙研缽中破碎，并使用200目的篩網(wǎng)對樣品進(jìn)行篩分，從而獲取粒徑小于0.074mm的燃料樣品。具體制樣流程如下：圖2.1制取樣品流程Figure2.1Processofpreparingsamples2.2檢測設(shè)備及方法2.2.1拉曼光譜測試方法拉曼光譜分析是目前檢測碳素材料化學(xué)結(jié)構(gòu)形態(tài)最高效的技術(shù)手段。由于這種檢測方法能夠進(jìn)行定性定量分析，使得它在探究碳素結(jié)構(gòu)中被廣泛使用。圖2.2拉曼光譜儀運行示意圖Figure2.2Ramanspectrometeroperationdiagram

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]煤中礦物質(zhì)賦存及高溫演變規(guī)律對灰熔融特性的影響研究[D]. 韓克鑫.浙江大學(xué) 2016
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[3]煤灰中成分結(jié)渣特性研究[D]. 董一真.浙江大學(xué) 2006



本文編號：3613117