生物質能是唯一的可再生碳源，中國將豐富的生物質資源應用於高爐冶煉視為實現鋼鐵工業減碳戰略目標的重要技術。與煤炭相比，生物質燃料具有灰分低、低硫和反應性能高的特點。生物質原料水分和揮發成分含量較高，一般需要透過提質才能夠作為煉鐵燃料使用。目前對生物質炭應用於高爐噴吹的研究大多集中於生物質熱解炭的製備以及熱解炭與煤粉混合搭配的使用，而對生物質水熱炭應用於高爐噴吹領域的研究較少。本文以工業化生產的3種生物質水熱炭為原料，從成分組成和高爐噴吹工藝性能系統探討了其應用於高爐噴吹的可行性，為高爐安全高效利用生物質能提供理論參考。
本文得到結論如下：
(1)生物質水熱炭化過程能夠有效脫除水溶性礦物元素，3種工業化生產的生物質水
熱炭都具有較低的鹼金屬含量，造紙污泥原料灰分含量高且主要為水溶性差的礦
物元素種類，不適宜用於高爐噴吹。生物質水熱炭具有較高的揮發分含量和較低
的發熱值，可以作為煙煤的替代物用於高爐噴煤生產。
(2)生物質水熱炭均具有較低的著火點和強爆炸性，透過與無煙煤混合搭配使用可以
有效提升生物質水熱炭應用於高爐噴吹的安全性，生物質水熱炭的配加比例低於
20%時，混煤樣品的著火點大於319℃，無爆炸性，可滿足高爐噴吹燃料的安全
性要求。
(3)生物質水熱炭的燃燒曲線相比無煙煤更靠近低溫區，顯示其燃燒性能優於無煙煤
。透過混煤樣品燃燒曲線實驗值和理論值的對比發現，水熱炭的加入可以改善無
煙煤的著火和燃盡性能。綜合來看，水熱炭化技術解決了生物質原料鹼金屬含量
高難以應用於高爐冶煉的難題，透過生物質水熱炭與煤粉混合搭配使用可實現生
物質低碳燃料在高爐冶煉的安全、高效應用。