一种铁粉复合燃料及其制备、应用方法 |
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| 申请号 | CN202210035220.2 | 申请日 | 2022-01-13 | 公开(公告)号 | CN114231329A | 公开(公告)日 | 2022-03-25 |
| 申请人 | 鞍钢股份有限公司; | 发明人 | 李广帮; 廖相巍; 黄玉平; 尚德礼; 常桂华; 宋成民; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种 铁 粉 燃料 及其制备、应用方法，所述铁粉燃料各组分按 质量 比为：生石灰粉：铁粉＝(1～3)：4，或生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝(1～1.7)：(0.5～0.8)：1。经原料混合制备的铁粉燃料以 挤压 的方式进入 燃烧室 ，在燃烧室内与 氧 气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布 密度 ，调整反应速度，同时反应的生成物分别为铁酸 钙 和铁 铝 酸四钙，其 能量 密度远远高于 化石燃料 ，并且在燃烧的过程中绿色环保，不会产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。本发明工艺简单，安全可靠。反应产物可以直接作为产品进行使用，不需要对铁氧产品进行还原处理等复杂的工艺过程。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铁粉复合燃料，其特征在于，所述铁粉复合燃料由生石灰粉和铁粉组成，或由生石灰粉、刚玉粉和铁粉组成，各组分按质量比分别为：生石灰粉：铁粉＝(1～3)：4，生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝(1～1.7)：(0.5～0.8)：1；所述生石灰粉的粒度组成为10～75μm，刚玉粉的粒度组成为15～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm。 |
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| 说明书全文 | 一种铁粉复合燃料及其制备、应用方法技术领域[0001] 本发明属于粉末燃料技术领域，特别涉及一种铁粉复合燃料及其制备、应用方法。 背景技术[0002] 长期以来，作为最主要的能源，煤炭支撑着中国工业的快速发展，为我国的经济社会发展提供了充足的动力。与此同时，煤炭等化石燃料在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域的大规模使用，也带来了严重的环境污染。尤其近年来持续出现的极端雾霾天气，其很重要的原因就在于我国能源结构不合理，清洁能源用量较少，长期大量使用煤炭等化石能源所致。随着工业、经济的发展，我国的水污染、大气污染、土壤污染问题也愈加突出，环境污染现已严重影响我国居民身体健康。近年来，随着诸多环保法规的相继出台，降低污染、节能减排已经成为我国的国策和企业工作的重点。研发清洁燃料材料，开拓新能源利用也成为当前重要科研动向。 [0003] 申请号201510239204.5的中国专利公开了一种粉体清洁燃料，按重量份数的配方为:高岭土20～30份，蒙脱石10～20份，石膏20～30份，铁粉5～15份，氧化镁5～15份，混合钠盐5～10份。所述的混合钠盐是由硅酸钠、氢氧化钠依据1:1～1:3比例混合而成。用于炉窑燃烧时，与煤炭、生物质等燃料直接掺烧即可，在煤炭中的掺烧比例为煤炭质量的0.1％～4％，在生物质燃料中的掺烧比例为生物质质量的0.1％～5％，掺烧后可强化燃料燃烧放热，提升炉膛温度，降低飞灰含碳量，达到节约燃料3％～8％的效果。该专利所述是以煤炭为主成分，加入其它的物料实现燃料的清洁，但其以煤炭为主仍然不能从根本上解决对环境的污染问题，环境治理需要投入更高的成本。 [0004] 申请号CN201710378169.4的中国专利公开了一种纳米铁粉燃料发电方法及其装置，以纳米铁粉为燃料，纳米铁粉与氧气混合后被点燃，产生的热能转化为电能实现发电；对于燃烧产物Fe3O4，通过通入氢气还原Fe3O4，实现对燃烧产物的回收。本发明的纳米铁粉发电方案热效能高、绿色环保、无污染、可重复利用、节能安全可靠、低成本、可替代现有不可再生能源、极具发展前景。该专利所述纳米铁粉与氧气进行反应放出大量的热，但纳米铁粉在发生团聚的情况下，会造成燃烧不充分、热值低的问题，在不发生团聚的情况下，与氧气反应过于强烈，反应速度难以抑制，同时对反应后生成物需要通过氢还原的方式，实现回收，工艺流程复杂，成本高。 [0005] 针对现有技术采用以煤炭为主成分，加入其它的物料实现燃料的清洁，没有从根本上解决对环境的污染问题，环境治理需要投入更高的成本。采用纳米铁粉，与氧气发生反应速度过快，反应强烈，不能有效地控制反应节奏，同时，对反应后生成物需要通过氢还原的方式实现回收，工艺流程复杂，成本高。 发明内容[0006] 本发明的目的在于提供一种绿色环保、工艺简单的铁粉复合燃料及其制备、应用方法，通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，并且反应的生成物为铁酸钙或者铁铝酸四钙，可以直接作为产品进行使用。 [0007] 为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案： [0008] 一种铁粉复合燃料，其原料组成为生石灰粉和铁粉，按质量比为：生石灰粉：铁粉＝(1～3)：4，所述生石灰粉的粒度组成为10～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm。将以上两种物质混匀后以机械螺旋挤压的方式加入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物为铁酸钙，可以直接作为烧结矿使用，或者作为转炉炼钢的脱磷剂使用，脱磷效果极佳。 [0009] 一种由生石灰粉和铁粉组成的铁粉复合燃料的制备方法，包括原料准备、原料混合。 [0010] 原料准备：生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量≥95％，其余为不可避免的杂质；铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量≥99.5％，其余为不可避免的杂质。 [0011] 原料混合：将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝(1～3)：4混合均匀。 [0012] 一种由生石灰粉和铁粉组成的铁粉复合燃料的燃烧方法，包括复合燃料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集，具体内容如下： [0013] 燃料复合加入：将铁粉复合燃料以机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，铁粉复合燃料的添加速度为1～4kg/min。 [0014] 氧气喷吹：在加入铁粉复合燃料的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.3～0.5MPa，气体流量为20～37升/分钟。 [0016] mCaO+2nFe+(3/2)nO2＝mCaO·nFe2O3+Q1 (1)[0017] 燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用。反应后的生成物为铁酸钙。 [0018] 产品收集：将反应生成的铁酸钙进行收集，回收热量。铁酸钙可以直接作为高炉烧结矿使用，也可以作为转炉炼钢的脱磷剂使用，化渣和脱磷效果极佳。 [0019] 一种铁粉复合燃料，其原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，按质量比分别为：生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝(1～1.7)：(0.5～0.8)：1，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，刚玉粉的粒度组成为15～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm。先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀，混匀后的物质以机械螺旋挤压的方式加入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物为铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0020] 一种由生石灰粉、刚玉粉和铁粉组成的铁粉复合燃料的制备方法，包括原料准备、原料混合。 [0021] 原料准备：生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量≥95％，其余为不可避免的杂质；刚玉粉的粒度组成为15～75μm，刚玉粉中Al2O3的含量≥98％，其余为不可避免的杂质；铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量≥99.5％，其余为不可避免的杂质。 [0022] 原料混合：先给出质量比生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝(1～1.7)：(0.5～0.8)：1比例称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀。 [0023] 一种由生石灰粉、刚玉粉和铁粉组成的铁粉复合燃料的燃烧方法，包括复合燃料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集，具体内容如下： [0024] 复合燃料加入：将铁粉复合燃料以机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，铁粉复合燃料的添加速度为1～4kg/min； [0025] 氧气喷吹：在加入铁粉复合燃料的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.4～0.6MPa，气体流量为25～45升/分钟； [0026] 复合燃料燃烧：将氧气和铁粉复合燃料通过点火装置点燃；(镁丝+36V电压)点燃，化学反应式见公式2。 [0027] 4CaO+Al2O3+2Fe+(3/2)O2＝4CaO·Al2O3·Fe2O3+Q2 (2) [0028] 复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用。反应后的生成物为铁铝酸四钙，是优质的水泥原料。 [0029] 产品收集：将反应生成的铁铝酸四钙进行收集，回收热量。铁铝酸四钙是优质的水泥原料。 [0030] 本发明的铁粉复合燃料，其能量密度远远高于化石燃料，并且在燃烧的过程中绿色环保，不会产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低11％～42％。反应产物为铁酸钙或铁铝酸四钙，铁酸钙可以直接作为转炉炼钢的脱磷剂使用，化渣和脱磷效果极佳，铁铝酸四钙是优质的水泥原料，不需要对铁氧产品再进行还原处理等复杂的工艺过程。 具体实施方式[0031] 为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明作更详细的说明： [0032] 一种铁粉复合燃料及其制备、应用方法，本发明用新型复合燃料，在燃烧的过程中不会产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低。反应产物可以直接作为产品进行使用，不需要对铁氧产品进行还原处理等复杂的工艺过程的效果。本发明是通过以下实施例实现的： [0033] 实施例1： [0034] 一种铁粉复合燃料的原料组成为生石灰粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝1：4混合均匀，混匀后的粉末挤压进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物铁酸钙，可以直接作为烧结矿使用，或者作为转炉炼钢的脱磷剂使用，脱磷效果极佳。 [0035] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0036] (1)原料混制：原料由生石灰粉和铁粉组成，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为95％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.6％，其余为不可避免的杂质。将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝1：4混合均匀。 [0037] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为1kg/min。 [0038] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.5MPa，气体流量为37升/分钟。 [0039] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁酸钙。 [0040] (5)产品收集：上述反应生成的铁酸钙，可以直接作为高炉烧结矿使用，也可以作为转炉炼钢的脱磷剂使用，化渣和脱磷效果极佳。 [0041] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低11％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0042] 实施例2： [0043] 一种铁粉复合燃料的原料组成为生石灰粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝2：4混合均匀，混匀后的粉末挤压进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物铁酸钙，可以直接作为烧结矿使用，或者作为转炉炼钢的脱磷剂使用，脱磷效果极佳。 [0044] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0045] (1)原料混制：原料由生石灰粉和铁粉组成，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为98％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.8％，其余为不可避免的杂质。将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝2：4混合均匀。 [0046] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为2kg/min。 [0047] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.4MPa，气体流量为30升/分钟。 [0048] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁酸钙。 [0049] (5)产品收集：上述反应生成的铁酸钙，可以直接作为高炉烧结矿使用，也可以作为转炉炼钢的脱磷剂使用，化渣和脱磷效果极佳。 [0050] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低23％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0051] 实施例3： [0052] 一种铁粉复合燃料的原料组成为生石灰粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝3：4混合均匀，混匀后的粉末挤压进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物铁酸钙，可以直接作为烧结矿使用，或者作为转炉炼钢的脱磷剂使用，脱磷效果极佳。 [0053] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0054] (1)原料混制：原料由生石灰粉和铁粉组成，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为97％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.7％，其余为不可避免的杂质。将以上两种物质按质量比生石灰粉：铁粉＝3：4混合均匀。 [0055] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为3kg/min。 [0056] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.3MPa，气体流量为23升/分钟。 [0057] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁酸钙。 [0058] (5)产品收集：上述反应生成的铁酸钙，可以直接作为高炉烧结矿使用，也可以作为转炉炼钢的脱磷剂使用，化渣和脱磷效果极佳。 [0059] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低32％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0060] 实施例4： [0061] 一种铁粉复合燃料的原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，刚玉粉的粒度组成为15～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，按生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1.7：0.8：1的质量比分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀，混匀后的物质以挤压的方式进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物为铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0062] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0063] (1)原料混制：原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为96％，其余为不可避免的杂质。刚玉粉的粒度组成为15～75μm，刚玉粉中Al2O3的含量为99.5％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.8％，其余为不可避免的杂质。按质量比生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1.7： 0.8：1比例分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀。 [0064] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为2kg/min。 [0065] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.3MPa，气体流量为25升/分钟。 [0066] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁铝酸四钙。 [0067] (5)产品收集：上述反应生成的铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0068] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低42％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0069] 实施例5： [0070] 一种铁粉复合燃料及其生产方法的原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，刚玉粉的粒度组成为15～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，按生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1：0.5：1的质量比分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀，混匀后的物质以挤压的方式进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物为铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0071] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0072] (1)原料混制：原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为98％，其余为不可避免的杂质。刚玉粉的粒度组成为15～75μm，刚玉粉中Al2O3的含量为98.2％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.7％，其余为不可避免的杂质。按质量比生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1：0.5：1比例分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀。 [0073] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉采用机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为4kg/min。 [0074] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.5MPa，气体流量为35升/分钟。 [0075] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁铝酸四钙。 [0076] (5)产品收集：上述反应生成的铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0077] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低25％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0078] 实施例6： [0079] 一种铁粉复合燃料及其生产方法的原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，刚玉粉的粒度组成为15～75μm，铁粉的粒度组成为15～53μm，按生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1.4：0.63：1的质量比分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀，混匀后的物质以挤压的方式进入燃烧室，在燃烧室内与氧气混合后点燃，作为燃料可持续稳定地放出大量的热量，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，同时反应的生成物为铁铝酸四钙，铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0080] 一种铁粉复合燃料制备方法包括原料混制、原料加入、氧气喷吹、复合燃料燃烧、产品收集。 [0081] (1)原料混制：原料组成为生石灰粉、刚玉粉和铁粉，生石灰粉的粒度组成为10～75μm，生石灰粉中CaO的含量为97％，其余为不可避免的杂质。刚玉粉的粒度组成为15～75μm，刚玉粉中Al2O3的含量为98.9％，其余为不可避免的杂质。铁粉的粒度组成为15～53μm，铁粉中铁含量为99.6％，其余为不可避免的杂质。按质量比生石灰粉：刚玉粉：铁粉＝1.4： 0.63：1比例分别对原料进行称重，先将生石灰粉、刚玉粉进行混匀，再将两者的混合物与铁粉进行混合均匀。 [0082] (2)原料加入：将混合的生石灰粉和铁粉机械螺旋挤压的方式加入燃烧室内，混合粉末的添加速度为3kg/min。 [0083] (3)氧气喷吹：在喷入生石灰粉的同时将氧气喷入燃烧室内，喷吹的气体压力为0.6MPa，气体流量为45升/分钟。 [0084] (4)复合燃料燃烧：将氧气和混合粉末通过点火装置(镁丝+36V电压)点燃，复合燃料发生化学反应放出的热量可以在炼钢、水泥、电力、冶金等重工业领域大规模的使用，反应后的生成物为铁铝酸四钙。 [0085] (5)产品收集：上述反应生成的铁铝酸四钙具有水化热低，干缩变形小，耐磨，抗冲击，抗硫酸侵蚀能力强，是高端优质的水泥原料。 [0086] 在燃烧反应过程中没有产生硫氧化物、氮氧化物等有害气体。反应过程工艺简单，可以通过控制复合燃料的组成比例，改变铁粉的分布密度，调整反应速度，安全可靠，成本较低，比纳米铁粉和氧气直接反应的速度降低34％，同时反应产物可以直接作为产品进行使用。 [0087] 综上所述，采用生石灰粉、(刚玉粉)、微米铁粉作为燃料，不会对环境造成任何影响，生石灰粉、(刚玉粉)起到缓释的作用，使反应速度降低11％～42％，同时反应的生成物本身就是可以直接应用的产品，减少了工艺复杂性。 |
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