當前中國鋼鐵企業各高爐的噴煤量維持在較高的水平,為進一步提高噴煤比和擴大噴吹煤種,達到降低生產成本的目的,了解并合理控制高爐風口區域煤粉的燃燒,才能使高爐達到穩定順行的冶煉狀態。由煤巖學可知,煤的顯微組成包括鏡質組、絲質組、粘土類等物質,而各種顯微組成物質的性質相差很大,所以煤粉在受熱分解時的分解機理非常復雜。
東北大學的學者利用電弧等離子體高溫熱解裝置、多功能氣相色譜儀和掃描電鏡(SEM)對承鋼高爐噴吹煤種進行高溫熱解實驗,研究了配煤和添加助燃劑后煤粉的熱解率、熱解氣體產率、熱解氣體組成的變化規律。結果表明,配煤和添加助燃劑都能提高煤粉的熱解率和氣相產物的產率,當煙煤配比在60%(質量分數)時,配煤方案的熱解率最高為55.17%,添加助燃劑能夠繼續強化配煤的熱解性能。熱解氣體中CO和H2的含量隨煙煤配比和助燃劑增加而增加,小分子烴類物質的產量減少,殘渣顆粒表面出現大量不規則形狀的突起,并伴有較多的裂紋、空隙和大量的孔狀結構,進而提高煤粉在高爐風口區域的高溫熱解性能。