CeO₂催化强化高炉喷吹煤粉燃烧机制

李燕江¹，吕庆¹，白瑞国²，刘然¹，李红玮¹

1. 华北理工大学冶金与能源学院2. 河北钢铁集团有限公司承德分公司

摘 要：为了研究稀土氧化物CeO₂对高炉喷吹煤粉的助燃机制,以某炼铁厂高炉喷吹煤粉为原料,利用煤粉燃烧炉进行煤粉燃烧试验并收集未燃煤粉,通过热重-差热法分析CeO₂对喷吹煤粉的助燃机制,结合XRD和SEM检测分析未燃煤粉。结果表明:助燃剂CeO₂对喷吹煤粉的助燃效果显著,其添加比例控制在1.5%（质量分数）左右比较适宜;CeO₂在煤粉固定碳表面上形成络合盐Ce⁴⁺（CO^-）₄,减弱了两相反应物间的势能垒,促使挥发分的开始燃烧放热温度降低,固定碳燃烧温度区间变窄;随着CeO₂的加入,Ce⁴⁺（CO^-）₄成倍增长,在XRD图谱中表现为未燃煤粉的微晶尺寸逐渐增大;在CeO₂的作用下未燃煤粉颗粒的平均粒径与原煤未燃煤粉颗粒的平均粒径相比减小了3.48μm,表面出现大量孔洞结构。

关键词：高炉喷煤;助燃剂CeO2;固定碳;微晶参数;平均粒径;