Теоретическая температура горения.

Имея представление о протекающих реакциях и их тепловых эффектах, можно определить теплосодержание горновых газов (м3/кг углерода кокса, сгорающего у фурм):

(2.4‑7)

где Q1 - тепловой эффект реакции неполного горения углерода кокса; Q2 - тепловой эффект реакции конверсии природного газа; m - расход природного газа; Q3 - тепловой эффект реакции разложения паров воды углеродом; j - содержание паров воды в дутье; Vг - выход горнового газа; Vд - расход дутья; Tг, Tд, Tс - температура горнового газа, дутья, кокса; Сг, Сс, Сд - теплоемкость горнового газа, углерода, дутья.

По тепловому балансу процесса горения может быть вычислена температура горения.

Рассмотрим изменение температуры горновых газов по оси фурмы.

Максимального значения температура достигает в точке, где исчезает кислород, а содержание СО2 достигает максимума. Эта точка называется фокусом горения (2300-2500). Точка А.

Температура газа на границе зоны горения называется теоретической температурой горения (2000-2200). Точка В. Граница зоны горения характеризуется минимальным содержанием СО2 в горновых газах.

За пределами зоны горения температура снижается, так как тепло, которое несет газовый поток, затрачивается на нагрев находящихся там материалов и на покрытие затрат тепла на процессы, идущие с поглощением тепла (прямое восстановление, десульфурация).

В осевой части горна температура не должна опускаться ниже 1500. Иначе, находящиеся там, шлак и чугун застынут.

Для этого из зоны горения в осевую часть горна должен поступать достаточно мощный газовый поток. Осевая часть печи должна иметь довольно высокую газопроницаемость, которая достигается загрузкой в нее относительно больших количеств кокса и меньших количеств рудных материалов.

Изменение температуры в зоне горения по радиусу горна доменной печи показано на рис.2.4-2.

В кислородной части зоны горения температура газа по мере удаления от торца фурмы возрастает. В той точке, в которой содержание кислорода становится равным нулю, а СО2 достигает максимального значения, температура газа возрастает до максимума. Эта точка называется фокусом горения. Точнее это не точка, а выпуклая поверхность, ограничивающая кислородную часть зоны горения.

В восстановительной части зоны горения, в которой СО2 восстанавливается до СО, за счет поглощения тепла на этот процесс, температура газа снижается. Температура газа, выходящего из зоны горения (на ее границе), называется теоретической температурой горения - tФ . Ее можно найти из теплового баланса зоны горения.

Теоретическая температура горения может быть найдена по уравнению

. (2.4‑9)

Теоретическая температура горения находится обычно в пределах 1900−2200 оС.

По мере продвижения газового потока к оси печи температура его снижается, так как тепло затрачивается на нагрев материалов, находящихся в осевой части печи и на покрытие затрат на прямое восстановление.

Однако температура в осевой части печи (в точке пересечения оси печи с осью фурм) должна быть не меньше 1500 оС, в ином случае материалы там могут застыть с образованием так называемого “тотермана”. Для этого осевая часть должна быть хорошо газопроницаемой, чтобы туда в достаточном количестве могли поступать горячие горновые газы.








Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 1966;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.