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简答题高炉炉缸燃烧反应有什么特点？燃烧产物的成分和数量如何计算？
  • 研究表明煤的燃烧要经历三个次过程：加热蒸发和挥发物分解；挥发分燃烧和碳结焦；残焦燃烧。进入高炉的焦炭在炼焦过程中已完成前两个次过程，到达风口燃烧带只需完成最后一个次过程。喷入高炉的煤粉需要完成全部三个次过程，这三个次过程可循序进行，也可重叠甚至同时发生。焦炭是具有一定粒度的块状物，它进入炉缸燃烧不受时间限制，可通过各种方式燃烧直到完全气化。喷吹煤粉进入炉缸燃烧，不仅比焦炭燃烧多了两个次过程，而且它是粉状，能随气流流动，它应在炉缸燃烧带内停留的有限时间（0.01-0.04s）和有限空间（燃烧带长度1.2—1.4m）内完成，否则将随煤气上升而成为未燃煤粉，过量的未燃煤粉会给高炉生产带来很多麻烦。所以要采取技术措施加快煤粉的燃烧过程，保证煤粉在燃烧带内的燃烧率达到80~85%。
    在现代高炉上，炉缸燃烧反应是在燃料作剧烈旋转运动中与氧反应而气化的，完全替代了20世纪50年代前高炉没有强化时的层状燃烧理论。在炉缸燃料中碳的燃烧反应的产物是CO，属不完全燃烧，燃烧产物由CO、H2和N2组成。
    影响炉缸煤气成分的因素有鼓风湿度、鼓风含氧量和喷吹物等。当鼓风湿度增加时，由于水分在风口前分解成H2和O2，炉缸煤气中的含H2量和CO量增加，N2含量相对下降。喷吹含H2
    量较高的喷吹物时，炉缸煤气中含H2量增加，CO和N2相对下降。当鼓风中的氧浓度增加时（如富氧鼓风），炉缸煤气中的CO浓度增加，N2浓度下降，由于N2浓度下降的幅度较大，煤气中的H2浓度相对增加。前两种情况下炉缸煤气量增加，后一种情况下煤气量下降。

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