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简答题喷吹煤粉对高炉冶炼过程有什么影响?
  • 喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响有:
    (1)炉缸煤气量增加,在风口面积不变的情况下鼓风动能增加,燃烧带扩大。煤粉中含碳氢化合物越多(焦炭中挥发分含量一般小于1.5%,无烟煤中为5~12%,烟煤中为10~35%),在风口前气化后产生的H2越多,炉缸煤气量增加越多(灰分很高的无烟煤例外,因为它的碳含量太低而使煤气量减少)。煤气中H2量的增加,有利于煤气向炉缸中心渗透,使炉缸工作均匀。
    (2)理论燃烧温度下降,而炉缸中心温度略有上升。t理降低的原因是:燃烧产物煤气量增加;喷吹煤粉气化时挥发分分解吸热使燃烧放出的热值降低;煤粉进入燃烧带时的温度(100℃左右)远低于焦炭进入燃烧带时的温度(1500℃,因此燃料带入燃烧带的物理热减少。炉缸中心温度升高的原因是:鼓风动能和煤气中H2含量增加使煤气向中心渗透,炉缸中心部位的热量收入曾加;上部还原得到改善,炉子中心直接还原数量减少,热支出减少;热交换因H2的增加而改善。
    (3)料柱的阻损△p增加。喷吹煤粉以后,煤粉代替焦炭,使料柱中矿/焦比增大,焦炭数量减少,料柱的空隙度下降,煤气上升时的阻力增加,压差升高;上升煤气量增加,使煤气速度增大,△p也随之升高。煤气中H2量增加,由于其黏度和密度较小,有利于△p的下降,但其作用小于前二者的作用,所以最终△p总是升高的。
    (4)间接还原发展,直接还原降低。其原因是:煤气中还原性组分CO+H2数量和浓度增加H2的数量和浓度增加,加速间接还原发展;焦炭的溶损反应进行的几率减少;矿石在炉内停留时间增加等。计算表明,喷吹煤粉100kg/t后,铁的直接还原度降低8~10%。
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