煤炭催化燃烧是提高煤炭利用效率的重要手段,对于强化高炉喷煤燃烧具有重要意义。转炉除尘灰对煤燃烧具有显著的催化作用,这其含有高活性催化剂Fe₂O₃和CaO密不可分。因此,本文研究了转炉除尘灰对高炉喷吹煤催化燃烧的影响规律,评估了Fe₂O₃-CaO之间的相互作用对碳氧反应催化效果的影响,探究了Fe₂O₃-CaO在碳粉燃烧中的相互作用机理。研究结果对于开拓转炉除尘灰等冶金固废的利用领域,及研发低成本高效的复合催化剂均具有理论意义和实用价值。本文在比较四种转炉除尘灰的化学成分、表面形貌和孔隙结构特征的基础上,研究了转炉除尘灰的种类、添加比例、及其在煤中的分散程度对喷吹煤催化燃烧的影响。结果表明除尘灰的理化性质对喷吹煤粉的燃烧影响较大,其中粒度越小、比表面越大、CaO的含量越高,则催化效果越好;除尘灰的添加存在最佳比例,且煤中的分散程度越大,催化效果越好。通过对比CaO-Fe₂O₃（转炉除尘灰的主要活性成分）复合催化剂对碳粉催化燃烧的影响,研究复合催化剂催化碳粉燃烧的协同影响规律。结果表明,对于Fe₂O₃/CaO复合催化剂,当复合比例为2:8和4:6时催化剂具有催化作用,当复合比例为6:4和8:2时催化剂表现出抑制作用。通过研究复合催化剂在催化燃烧的过程中化学位移、反应热热流、表面形貌与孔隙结构的变化,以及改变两种组元的结合状态,可明确Fe₂O₃与CaO在碳氧反应催化中的相互作用机理。结果表明Fe₂O₃和CaO烧结生成的铁酸钙是导致Fe₂O₃/CaO复合催化剂失活的主要原因,且燃烧温度越高、复合配比越接近7.4:2.6的催化剂烧结程度越高,同时对催化燃烧的抑制作用也越强。在实际应用中,可通过降低复合催化剂的工作温度或提高CaO含量来改善除尘灰的催化效果。