第六章风口前燃料燃烧与炉缸工作方案.ppt

第六章 风口前燃料燃烧与炉缸工作 风口前燃料燃烧作用：1）提供热能；2）提供气体还原剂；3）提供炉料下降空间。 第一节 风口前燃料燃烧反应 一、燃烧反应 特点：在空气量一定而存在过剩碳的条件下进行的。 燃烧反应式： C焦+O2=CO2+395KJ/mol 2C+O2=2CO+114.4KJ/mol 由于炉缸存在过剩C且在高温下进行，因此反应生成CO2最终会生成CO： CO2+C焦=2CO —166.2KJ/mol 因为鼓风中含有一定水分： H2O+C=H2+CO—133.1KJ/mol 因此，风口前燃烧的最终产物为CO、H2，以及鼓风中N2。 二、炉缸煤气成分 设鼓风中湿度为f（体积百分数），则炉缸煤气成分（以100立方米鼓风量计算）： VCO=[（100—f）×0.21+0.5f] ×2 （米3） VN2=（100—f） ×0.79 （米3） VH2=f （米3） 煤气总体积V总： V总= VCO+ VN2+ VH2 煤气成分含量： CO=VCO/V总 ×100 （%） N2=VN2/V总 ×100 （%） H2=VH2/V总×100 （%） 影响炉缸煤气成分因素：富氧率、喷吹燃料种类及喷吹量、鼓风湿度。 三、炉缸煤气成分沿径向分布情况 第二节 燃烧带（回旋区）及其对冶炼影响 一、燃烧带与回旋区基本概念 燃烧带：固体碳素被O2或CO2氧化的区域，又称氧化带。 燃烧带大小确定：燃烧带边界应由CO2消失时的位置来确定。因在实际中CO2完全消失距风口很远，因此一般以CO2含量为1~2%的位置来确定燃烧带大小。 回旋区：指焦炭在气流作用下作循环运动的区域。 如图所示，回旋区近似椭圆型空间，在此空间内焦炭是在运动中 完成燃烧过程。 燃烧带与回旋区关系：燃烧带比回旋区大（CO2大量消失是在回旋区之外），不过，燃烧带大小主要取决于回旋区大小。 二、燃烧带（回旋区）大小对高炉冶炼影响 炉缸工作均匀、活跃是高炉高产、优质、低耗的重要基础。 燃烧带（回旋区 ）对炉料和煤气的运动和分布，对炉缸工作的均匀化和炉况顺行都有很大影响。 1、对煤气流分布的影响 燃烧带是高炉煤气的发源地。燃烧带的大小和分布决定着炉缸煤气流的初始（一次）分布，也在很大程度上决定或影响煤气流在高炉内的二次分布（软熔带）和三次分布（炉喉）。 煤气流分布合理，其能量利用充分，高炉顺行。 在冶炼条件一定时，一般扩大燃烧带，可使炉缸载面煤气分布较为均匀，有较多的煤气到达炉缸中心和相邻风口之间，有利炉缸工作均匀化。 但若燃烧带过长，则炉缸中心气流过分发展，产生中心“过吹”； 若燃烧带过短，则造成中心堆积，边缘气流过分发展。 以上两种情况都使煤气能量不能充分利用，后者还使炉衬过分冲刷，影响高炉寿命。 2、对炉缸工作的影响 炉缸工作均匀是指炉缸温度分布均匀、合理，炉缸活跃，炉温充沛，生铁质量良好。是炉况顺行的标志之一。 炉缸工作是否均匀，首先取决于燃烧带的大小和分布，即煤气流的初始分布。 燃烧带的分布和大小主要由风口数目、直径和每个风口的进风量所决定。 总之，适当扩大的燃烧带，可保证炉缸工作的均匀化，避免边缘或中心堆积，从而保证生铁质量和高炉顺行。 3、对炉料下降的影响 燃料燃烧为炉料下降腾出了空间，在燃烧带上方，炉料比较疏松，炉料下降最快。因此，适当扩大燃烧带，可以缩小中心和边缘炉料呆滞区，有利于炉料均匀顺利下降。 由上可见，燃烧带对高炉冶炼过程影响重大。 第三节 燃烧带（回旋区）大小的控制 燃烧带大小控制是高炉下部调剂的理论基础。 燃烧带大小主要取决于鼓风动能和炉料分布状况。 炉料分布影响主要表现在：炉缸中心料柱紧密时，燃烧带缩短；炉缸料柱疏松时，燃烧带伸长。 一、鼓风动能与燃烧带（回旋区）大小的关系 鼓风动能：是指鼓风克服风口区的各种阻力向炉缸中心穿透的能力。 鼓风动能（E）与回旋区长度或燃烧带长度（L）基本成直线关系： L=0.0118E+0.77 （m） 在一定的冶炼条件下，存在着一个适宜的鼓风动能，在这个鼓风动能下，获得适宜的燃烧带大小和合理的初始煤气流分布，保证炉缸工作均匀活跃，高炉稳定顺行。 适宜的鼓风动能主要与以下因