全石灰碳化煤球制氣工藝(簡稱QMQ，下同)在長江以南地區(qū)普遍采用。煤球質(zhì)量差、產(chǎn)氣量小、物耗高是QMQ最顯著的特征。許多生產(chǎn)廠往往忽視煤球質(zhì)量對造氣過程的重要影響。采用QMQ生產(chǎn)廠只有先解決煤球質(zhì)量問題，進一步研究提高制氣水平才有基礎。
隨著脫碳氣引入煤球制作工藝的開發(fā)應用和提高煤熱解活性的粉煤添加劑技術(shù)的出現(xiàn)，已徹底根治了石灰碳化煤球的質(zhì)量問題。據(jù)不完全統(tǒng)計，已采用上述技術(shù)的QMQ生產(chǎn)廠，成品煤球機械強度可自由控制在400～900N／單球，單爐發(fā)氣量已達1 300～1 400m3／(m2·h)，半水煤氣中CO2可控制在12％以下。其發(fā)氣量水平已可與其它高能入爐原料相媲美，而原料成本無疑要低。但該發(fā)氣量水平仍有潛力，也就是本文要探討的課題。
1 制氣過程分析
1.1 碳與氧反應
此過程在生產(chǎn)上稱吹風階段，主要進行的反應有：
炭與氧的燃燒機理較為復雜，定量描述過程產(chǎn)物是較為困難的。許多研究者采用不同的模型來描述高溫燃燒現(xiàn)象，其中Authur實驗得出了經(jīng)驗公式：
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