高炉喷煤技术是高炉节约焦炭、降低成本的关键技术,并且呈现喷煤量逐渐加大、风温逐渐提高、与其他燃料及助燃剂共同喷入的“大喷吹”发展趋势。随着高炉喷煤量的增加,风口区未燃煤粉数量增加,并随着煤气流进入滴落带、软熔带及块状带,从而恶化料柱透气和透液特性,影响高炉顺行；而部分未燃煤粉会进入炉尘,从而导致煤粉利用率和置换比下降,使喷煤效益降低。煤粉的燃烧效率已成为限制高炉煤粉喷吹量的主要因素,有必要通过强化煤粉燃烧过程,提高喷吹量。而向高炉喷煤中添加金属氧化物组成的催化剂是强化煤粉燃烧的有效方法。　　 本文在前人研究基础上,筛选出适合高炉生产的催化剂成分,进行了高炉喷吹无烟煤中添加催化剂的燃烧实验,研究其对煤粉燃烧率的影响,并通过正交实验确定复合催化剂的合适配比,运用方差分析和极差分析法研究了各成分水平变动对煤粉燃烧效率的主次顺序,得到了具有显著影响的参数及其最优取值。　　 向实验用煤中添加不同比例的复合催化剂,进行热重燃烧试验,分析了催化剂添加比例对煤燃烧特性的影响。实验结果表明:随着添加比例的增大,煤样燃烧分布曲线向低温区移动,最大失重率增加,着火和燃尽温度降低,煤粉的综合燃烧特性指数得到提高,说明实验中所用催化剂对煤粉的燃烧具有促进作用,并存在一个合适的添加比例,超过3％的添加比例,催化剂的作用效果将不冉明显。　　 考虑到煤粉在不同燃烧阶段反应机理的差异,将煤粉的燃烧过程分为低温和高温两个阶段,采用改良Coats-Redfern法分别求解无烟煤在不同阶段的动力学参数,由活化能在不同催化燃烧阶段的变化可知,复合催化剂对煤焦燃烧过程的催化效果的高于挥发分析出、燃烧过程的催化效果。　　 通过催化和非催化条件下的静态燃烧实验,制取不同失重率的煤焦。利用比表面积和孔径分析仪对煤焦进行等温N2吸附-脱附实验,根据固体吸附理论分析实验数据,研究了复合催化剂对煤焦孔结构的影响。加入催化剂之后,煤焦比表面积增加,平均孔径增大。复合催化剂对煤焦的催化机理可以归纳为,复合催化剂通过改善煤焦的比表面积和孔隙结构来催化煤焦的燃烧。