Горение полное и неполное
В металлургической практике в большинстве случаев применяется полное горение, продукты которого не содержат каких-либо горючих компонентов. Все виды топлива содержат углерод и водород, в состав продуктов полного сгорания входят углекислый газ, водяные пары и азот. СО2 и Н2О являются достаточно сильными окислителями, поэтому металл при нагреве в продуктах полного сгорания значительно окисляется. Для того чтобы избежать окисления металла, его надо нагревать в газовой среде (защитной атмосфере), не содержащей газов-окислителей. Одним из методов получения таких атмосфер является метод, при котором производится неполное сжигание газа с последующим удалением из продуктов неполного сжигания газоз-окислителей. Неполное горение применяют также тогда, когда стремятся снизить окисление или обезуглероживание металла без использования специальных атмосфер.
В настоящее время наиболее распространенным газообразным топливом является природный газ, состоящий в основном из метана.
При полном горении метана при стехиометрическом соотношении СН4+2О2 = СО2+2Н2О продукты сгорания, кроме азота, поступившего с воздухом, будут содержать СО2 и Н2О. Если увеличить количество кислорода выше стехиометрического, т.е. на молекулу СН4 подать более двух молекул О2, то в продуктах сгорания будет содержаться еще и кислород. Но если количество кислорода ниже стехио-метрического, т.е. в реакции СН4+mО2®СО2+Н2О+Н2+ +СО m<2, то происходит неполное горение топлива. При этом в продуктах сгорания наряду с N2, СО2 и Н2O содержатся восстановительные газы Н2 и СО, которые способны окисляться (гореть) с выделением тепла. Это и является причиной потерь тепла в результате химического недожога. Поскольку в продуктах неполного сгорания концентрация газов-окислителей СO2 и Н2О значительно ниже, чем при полном горении, постольку окисление металла при нагреве в подобной среде будет меньше. При определенном значении т состав продуктов неполного сгорания может быть определен по константе равновесия реакции водяного газа Кр=рСОрН2О/(рСО2рН2), где рі, — парциальное давление соответствующего компонента.
Значения константы равновесия реакции водяного газа следующие:
Дата добавления: 2015-11-10; просмотров: 2859;