煤气运动.ppt
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1、4.2 煤气运动,风口前燃料燃烧产生高温还原性煤气(CO十H2),为高炉冶炼提供了热能和化学能。,煤气能量是否充分利用,直接关系到焦比、燃料比的高低和其他指标的改善。煤气和炉料之间良好的传热是传质的条件,也是改善高炉能量利用的关键。,4.2 煤气运动,4.2.1 煤气上升过程中的变化,高炉煤气自下而上穿过料层而运动时,以对流、传导、辐射等方式将热量传给炉料,同时进行着传质,使煤气在上升过程中,体积、成分和温度都发生了重大变化。 从图44看到,煤气的总体积自下而上有所增加。通常鼓风时,炉缸煤气量(注:这是指体积而言)约为风量的121倍;而炉顶煤气量约为风量的135倍。喷吹燃料时,炉缸煤气量约为风
2、量的130倍;而炉顶煤气量约为风量的145倍。,4.2.1 煤气上升过程中的变化,煤气体积的增加主要是因为矿石中的Fe、Si、 Mn、P等元素的直接还原生成一部分CO;碳酸盐在高温区分解出的CO2同C作用生成两倍体积的CO而在中温区分解出的CO2亦直接增加了煤气体积。 高炉煤气在上升过程中成分的变化如图所示。炉缸煤气中CO含量在35一45范围,而无CO2存在。炉顶煤气中,CO含量一般为20一25,而(CO2含量一般为15一22。两者之和,即(CO十CO2)含量一般稳定在38一42之间。其他成分如H2、CH4、N2等,也有所变化。 沿高炉高度上,自下而上煤气的温度不断降低,仅几秒钟时间就从炉缸处
3、的1700一1800降低到炉顶处的150一300。这是因为煤气和炉料之间进行激烈热交换的结果。 高炉热效率高达78一86,是各类冶金炉中最高者。沿高炉截面上,煤气温度分布是不均匀的,它主要取决于煤气分布。一般中心和边缘气流较发展,煤气温度也较高。 改善煤气化学能利用的关键是提高CO利用率(co)和H2利用率( H2 )。炉顶煤气中CO2愈高,CO愈低,则煤气化学能利用愈好。反之,则化学能利用愈差。 CO利用率一般表示,4.2.1 煤气上升过程中的变化,显然,在(CO2十CO)之和基本稳定不变的情况下,提高炉顶煤气CO2含量,意味着CO必然降低,而co必然提高。这就是说有更多的CO参与了间接还原
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