高爐內碳的氣化反應有什麼規律
高爐內碳的氣化反應有什麼規律
高爐是用鋼板作爐殼,殼內砌耐火磚內襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由於高爐鍊鐵技術經濟指標良好,工藝簡單,生產量大,勞動生產效率高,能耗低等優點,故這種方法生產的鐵佔世界鐵總產量的絕大部分。下面是小編為大家整理的高爐內碳的氣化反應有什麼規律,僅供參考,歡迎閱讀。
高爐內碳的氣化是另一個物態變化:固體的焦炭和煤粉氣化轉為氣態的'煤氣。一般來說碳與氧燃燒反應生成兩種化合物CO和CO2。產物為CO的稱為不完全燃燒,燃燒產物為CO2的稱為完全燃燒。研究表明碳在空氣中燃燒時同時產生CO和CO2,這兩種氧化物絕對的相互排斥是不可能的,究竟最終獲得哪一種取決於溫度和環境的氧勢,高溫(1200℃>以上)、缺氧時一定是CO。
高爐內碳的氣化分為:
(1)風口前燃燒帶內與鼓入的熱風燃燒氣化。
(2)在燃燒帶以外與礦石和熔劑中氧化物的氧反應而氣化。從爐頂裝入高爐的焦炭有65~80%在風口前燃燒氣化(稱做焦炭在風口前的燃燒率),其餘35~20%是在下降過程中與爐料氧化物的直接還原中氣化。從風口噴吹入爐缸的煤粉有80~85%在風口前氣化,其餘20~15%(稱為未燃煤粉)是在隨煤氣上升過程中與爐料氧化物中的氧反應而氣化。實際上焦炭和煤粉中有10%是不氣化的,而是溶入鐵水成為生鐵的一種合金元素。在風口前燃燒帶,熱風帶入的氧多,在燃料的表面產生的CO在燃燒帶焦點處又與O2反應成CO2,但是隨著煤氣離開燃燒帶中心,環境就變為碳多且無自由氧,CO2與O2反應而成為CO。在燃燒帶以外,碳的氣化全透過直接還原途徑而形成CO。所以高爐內燃料中的碳不論在何處氣化,其最終產物都是CO。