《轉(zhuǎn)爐煙氣的特征》doc版

1、1第一章第一章轉(zhuǎn)爐煙氣的性質(zhì)及特征轉(zhuǎn)爐煙氣的性質(zhì)及特征第一節(jié)轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本原理純氧頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼是通過(guò)氧槍直接向爐內(nèi)吹入氧氣與熔池鐵水中的硅、錳、磷、碳、硫等發(fā)生氧化反應(yīng)并由于這些反應(yīng)的放熱使熔池的溫度升高。冶煉的基本任務(wù)是:1.把熔池中的碳氧化到一定范圍內(nèi).2.去掉金屬中的雜質(zhì)磷、硫等。3.去除金屬中的有害氣體和非金屬夾雜。4.調(diào)整金屬到規(guī)定的成分要求。5.使熔池溫度達(dá)到規(guī)定的要求。這些任務(wù)主要通過(guò)上述的氧化反應(yīng)及由于這些氧化反應(yīng)而產(chǎn)生

2、的物理現(xiàn)象來(lái)完成。其反應(yīng)的機(jī)理如下:吹入爐內(nèi)的氧氣首先與熔池中的鐵反應(yīng)生成氧化鐵存在于渣中。2〔Fe〕O2=2〔FeO〕渣中的氧化鐵又與熔池中的硅、錳、磷、碳等進(jìn)行反應(yīng)。2〔FeO〕(Si)=(SiO2)2〔Fe〕(FeO)(Mn)=(Mn0)(Fe)5(FeO)2(P)=(P205)5(Fe)(FeO)(C)=CO(Fe)2(FeO)(C)=CO22(Fe)在轉(zhuǎn)爐吹煉的全過(guò)程中各元素含量的變化如圖11所示。吹煉時(shí)間(%)圖1111轉(zhuǎn)爐

3、吹煉過(guò)程中各元素的變化轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中各元素的變化由于在熔池中進(jìn)行的這些反應(yīng)都是放熱反應(yīng)所以熔池的溫度迅速上升平均每分鐘上升20℃以上。當(dāng)碳氧反應(yīng)生成的一氧化碳或二氧化碳從熔池中析出上浮時(shí)引起熔池的沸騰對(duì)金屬液體起攪拌作用有利于去除有害氣體和非金屬夾雜物。第二節(jié)轉(zhuǎn)爐煙氣的成份轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程中的主要反應(yīng)是碳氧反應(yīng)轉(zhuǎn)爐爐氣也主要是來(lái)自于鐵水中碳的氧化。在轉(zhuǎn)爐熔池中碳的氧化物主要是一氧化碳也有少量的二氧化碳。在一氧化碳從熔池析出后又有一小部分要與

4、爐內(nèi)的氧繼續(xù)發(fā)生反應(yīng)生成二氧化碳。故產(chǎn)生爐氣的主要化學(xué)反應(yīng)為:CO2=co↑3平均76.299.222.51第三節(jié)轉(zhuǎn)爐爐氣的溫度如上所述爐內(nèi)的氧化反應(yīng)特別是碳氧反應(yīng)是放熱反應(yīng)。C2102=CO↑2430千卡公斤碳〔C〕O2=CO2↑5448千卡公斤碳〈放熱采用““號(hào)吸熱采用“一“號(hào)〉CO12O2=CO↑3018千卡公斤碳隨著吹煉的進(jìn)行熔池的溫度不斷升高爐氣的溫度也在不斷增高。爐氣的溫度與爐內(nèi)反應(yīng)及工藝操作有關(guān)其波動(dòng)范圍較大一般在1450

5、1600℃之間其平均溫度為1520℃左右。煙氣進(jìn)入煙罩內(nèi)時(shí)它的溫度也在發(fā)生變化其變化程度決定于從爐口與煙罩之間縫隙吸入的空氣量的多少。在未燃燒法中只吸入少量的空氣爐氣中的CO大約有10%燃燒使煙氣的溫度能從1520℃升到17001800℃。在燃燒法中從爐口噴出的高溫可燃?xì)怏w與大量的空氣混合而燃燒燃燒后的煙氣溫度與空氣過(guò)剩系數(shù)α有關(guān)按燃料燃燒計(jì)算可知當(dāng)α=1時(shí)煙氣理論燃燒溫度可達(dá)到25002800℃。在用余熱鍋爐回收余熱α=實(shí)際吸入空氣量

6、燃燒爐氣中全部一氧化碳所需空氣量的情況下按照現(xiàn)有的技術(shù)水平空氣過(guò)剩系數(shù)最少可達(dá)1.2而一般為1.5—2.0這時(shí)煙氣溫度為2200—1800℃。當(dāng)空氣過(guò)剩系數(shù)大于1以后其大于1的部份沒(méi)有一氧化碳與之進(jìn)行氧化反應(yīng)故不能使煙氣溫度升高由于吸入大量的冷空氣反而起降溫作用。因此只有當(dāng)空氣過(guò)剩系數(shù)為1時(shí)煙氣溫度最高.故不回收余熱的情況下為了避免過(guò)高的煙氣溫度一般要求較大的空氣過(guò)剩系數(shù)通常為3—4有時(shí)更大一些這時(shí)煙氣溫度約為15501250℃oOl2