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摘要
钢铁行业是能源消耗和碳排放大户，因此，在碳中和背景下寻求可替代传统煤的零碳原料是钢铁行业重点发展的碳减排技术。生物炭具有碳中性特征，碳含量和热值与煤接近，是煤粉和焦炭理想的替代原料。本文系统地介绍了生物炭在炼焦、烧结、高炉炼铁中的潜在利用途径，并进一步聚焦生物炭应用于高炉炼铁时所需具备的理化特性，阐述了生物炭碱金属、强度、粒度与比表面积在替煤代焦时的影响及机理。针对碱金属降低焦炭强度等问题，介绍了酸洗等脱矿方法降低生物炭碱金属含量；针对生物炭机械强度差难以入炉问题，总结了焦炭强度形成机理和生物炭成型增强工艺；针对生物炭导致炼焦煤混合物流动性变差问题，通过调控生物炭粒度和比表面积以降低对焦炭的负面影响。最后，总结了生物炭替代煤粉和焦炭高炉炼铁的国内外进展及预期CO2减排效果。通过分析生物炭替煤代焦目前工业应用存在的挑战以及生命周期评价的相关研究情况，为未来钢铁行业实现碳中和提供技术支撑。
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