一种基于竹炭粉的高炉喷吹方法技术领域
本发明属于高炉喷吹技术领域。具体涉及一种基于竹炭粉的高炉喷吹方法。
背景技术
高炉喷吹煤粉是从高炉风口区向炉内直接喷吹无烟煤粉、烟煤粉或两者的混合料
粉，起到提供热量和还原剂的作用，从而降低高炉喷吹焦比和生铁成本。但是喷吹的煤粉属
于不可再生资源，且开采加工利用过程都对环境产生了严重污染。寻求环境友好型的高炉
喷吹用燃料已引起本领域技术人员的关注。
我国竹资源储量丰富，更好地利用生物质资源符合我国鼓励利用可再生能源的发
展方向，故对竹资源粉利用也引起相关领域技术人员的关注。“竹炭中药枕”
（CN201210102435.8）专利技术，该技术将竹炭和中药材混合填充在枕芯中达到保健防病的
目的；“有益于人体健康的防辐射竹炭面料”（CN201210144406.8）专利技术，该技术将竹炭
微粒均匀分布在纱线上制成具有抑菌‘吸湿’保温等功能的面料。关于竹炭的利用目前都是
限于生活用品，并未用于高炉喷吹行业。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种制备工艺简单、能耗低、成本低
廉、能缓解煤炭资源短缺、能提高生物质资源利用率和对环境污染小的基于竹炭粉的高炉
喷吹方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：将5~95wt%的竹炭粉与5~95wt%的无
烟煤煤粉混合，得到混合粉；将所述混合粉通过浓相管道气力输送装置输送至喷吹罐中，所
述浓相管道气力输送装置的输送速率为5~10m/s，浓相管道气力输送装置内的混合粉浓度
为40~50kg/m3；再通过混合器将所述混合粉混合均匀，在压缩空气作用下，将混合均匀的混
合粉通过喷吹管喷入高炉风口，所述喷吹管内的输送速率为100~200m/s。
所述竹炭粉的主要组分是：水分为5~10wt%，灰分为1~10wt%，挥发分为10~20wt%，
固定碳为50~80wt%，硫为0.01~0.5wt%，发热量为20~50MJ/kg。
所述竹炭粉的制备方法是：先将毛竹竹片置于固定床热解装置中，以8~12℃/min
的升温速率升温至600~800℃，保温60~90min；再将热解后的固体产物从固定床热解装置中
取出，自然冷却至室温；破碎，细磨至粒径为0.044～0.850mm，即得竹炭粉。
由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本发明的高炉喷吹所用竹炭粉为竹子制备而成，成本低廉，清洁可再生，提高了生物
质能的资源利用率。
2、本发明的高炉喷吹用竹炭粉制备工艺简单，易于产业化。
3、本发明所用竹炭粉兼具生物质炭和半焦的优点，化学反应性强，硫质量分数低，
用于冶金可减少温室气体CO2和有害气体SO2的排放量。
4、本发明把竹炭粉和煤粉合理搭配，碳质原料广泛，工艺能耗低，发热量高，平均
达到27.57MJ/kg。
5、本发明显著缓解了高炉喷吹用煤粉资源短缺、开采难度大、易污染环境的难题。
6、本发明优化了现有能源结构，适用于现有高炉喷煤工艺，为高炉喷吹燃料技术
开辟了新的道路。
7、本发明采用竹炭粉替代部分煤粉进行高炉喷吹，既能更好地利用生物质资源，
又能有效地降低煤炭消耗量，对产品质量与生产操作无不利影响，符合我国鼓励利用可再
生能源的发展方向，具有毋庸置疑的环境、社会和经济效益。
因此，本发明具有制备工艺简单、能耗低、成本低廉、对环境污染小、能适用于现有
高炉喷煤工艺，对产品质量与生产操作无不利影响，能缓解煤炭资源短缺和能提高生物质
资源利用率的优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
本具体实施方式中：所述竹炭粉的制备方法是：先将毛竹竹片置于固定床热解装
置中，以8~12℃/min的升温速率升温至600~800℃，保温60~90min；再将热解后的固体产物
从固定床热解装置中取出，自然冷却至室温；破碎，细磨至粒径为0.044～0.850mm，即得竹
炭粉。
所述竹炭粉的主要组分是：水分为5~10wt%，灰分为1~10wt%，挥发分为10~20wt%，
固定碳为50~80wt%，硫为0.01~0.5wt%，发热量为20~50MJ/kg。
实施例中不再赘述。
实施例1
一种基于竹炭粉的高炉喷吹方法。将5~35wt%的竹炭粉与65~95wt%的无烟煤煤粉混合，
得到混合粉；将所述混合粉通过浓相管道气力输送装置输送至喷吹罐中，所述浓相管道气
力输送装置的输送速率为5~8m/s，浓相管道气力输送装置内的混合粉浓度为40~46kg/m3；
再通过混合器将所述混合粉混合均匀，在压缩空气作用下，将混合均匀的混合粉通过喷吹
管喷入高炉风口，所述喷吹管内的输送速率为100~135m/s。
实施例2
一种基于竹炭粉的高炉喷吹方法。将35~65wt%的竹炭粉与35~65wt%的无烟煤煤粉混
合，得到混合粉；将所述混合粉通过浓相管道气力输送装置输送至喷吹罐中，所述浓相管道
气力输送装置的输送速率为6~9m/s，浓相管道气力输送装置内的混合粉浓度为42~48kg/
m3；再通过混合器将所述混合粉混合均匀，在压缩空气作用下，将混合均匀的混合粉通过喷
吹管喷入高炉风口，所述喷吹管内的输送速率为135~165m/s。
实施例3
一种基于竹炭粉的高炉喷吹方法。将65~95wt%的竹炭粉与5~35wt%的无烟煤煤粉混合，
得到混合粉；将所述混合粉通过浓相管道气力输送装置输送至喷吹罐中，所述浓相管道气
力输送装置的输送速率为7~10m/s，浓相管道气力输送装置内的混合粉浓度为44~50kg/m3；
再通过混合器将所述混合粉混合均匀，在压缩空气作用下，将混合均匀的混合粉通过喷吹
管喷入高炉风口，所述喷吹管内的输送速率为165~200m/s。
本具体实施方式与现有技术相比具有如下积极效果：
1、本具体实施方式的高炉喷吹所用竹炭粉为竹子制备而成，成本低廉，清洁可再生，提
高了生物质能的资源利用率。
2、本具体实施方式的高炉喷吹用竹炭粉制备工艺简单，易于产业化。
3、本具体实施方式所用竹炭粉兼具生物质炭和半焦的优点，化学反应性强，硫质
量分数低，用于冶金可减少温室气体CO2和有害气体SO2的排放量。
4、本具体实施方式把竹炭粉和煤粉合理搭配，碳质原料广泛，工艺能耗低，发热量
高，平均达到27.57MJ/kg。
5、本具体实施方式显著缓解了高炉喷吹用煤粉资源短缺、开采难度大、易污染环
境的难题。
6、本具体实施方式优化了现有能源结构，适用于现有高炉喷煤工艺，为高炉喷吹
燃料技术开辟了新的道路。
7、本具体实施方式采用竹炭粉替代部分煤粉进行高炉喷吹，既能更好地利用生物
质资源，又能有效地降低煤炭消耗量，对产品质量与生产操作无不利影响，符合我国鼓励利
用可再生能源的发展方向，具有毋庸置疑的环境、社会和经济效益。
因此，本具体实施方式具有制备工艺简单、能耗低、成本低廉、对环境污染小、能适
用于现有高炉喷煤工艺，对产品质量与生产操作无不利影响，能缓解煤炭资源短缺和能提
高生物质资源利用率的优点。