Горение топлива у фурм доменной печи

Главные функции горна.

1. От горения кокса на горизонте фурм зависит скорость опускания материалов, загружаемых на колошнике доменной печи.

2. Далее при горении топлива образуется восстановительный газ, обработывающий загруженные в печь материалы.

3. В горне выделяется све или почти все тепло, необходимое для нормального протекания доменного процесса. Здесь же находится область наиболее высокой температуры, создающей условия для протекания эндотермических реакций.

4. Горн выполняет функции металлоприемника.

Образовавшийся в результате горения топлива монооксид углерода играет роль восстановителя окислов железа в верхних горизонтах доменной печи. Продукты горения, нагретые до высоких температур, поднимаются между кусками материалов, отдавая тепло шихте. Процесс горения топлива преимущественно протекает на границе твердой и газообразной фаз и имеет гетерогенный характер. Кислород дутья, адсорбируясь на поверхности кокса образует сложные комплексы , которые потом расрпадаются до . В условиях фурменного очага, в которой с высокой скоростью постоянно поступает оксилитель, нагретый до 1100 – 1250 С, а в самом фурменном очаге температура газа не менее 1600 – 1800С, скорость горения лимитируется поступлением окислителя к поверхности реакции и скоростью поступления углерода кокса в струю газа окислителя. Так же, кроме основного топлива (кокса) в фурменных зонах горит «дополнительное топливо», вдуваемое через воздушные фурмы газообразное, жидко и измельченое твердое – пылеугольное топливо ПУТ(в различных сочетаниях, иногда все вместе). В этих условиях выходит газ состоящий только из .

Процесс горения топлива в фурменном очаге протекает в 3 стадии:

1. В присутствии избытка кислорода вблизи фурмы, идет полное окисление углерода

.

Углеводороды дополнительных топлив в фурменной зоне по мере смешивания со строуей горячего дутся и нагрева до температуры воспламенения так же окисляются до

По этой же схеме окисляется , который может находится во вдуваемом топливе

2. В результате уменьшения концентрации и количества кислорода в фурменной зоне происходит неполное окисление углерода кокса и углеводородов

3. При дефиците кислорода и затем при его полном исчезновение углерод кокса в фурменной зоне восстанавливает диоксид углерода и пары воды до

 

Границы фурменной зоны определяются содержанием окислительных компонентов газа в ней . Пространство фурменной зоны ограниченно поверхностью, на которой содержание равно 2% -- эта зона называется окислительной зоной. Внутри окислительной зоны располагается пространство ограниченное поверхностью на которой содержание кислорода равно 1% и называемое кислородной зоной.

Размеры фурменной зоны зависят от: расход, температура и влажность дутья, содержание кислорода в дутье, расход и вид вдуваемого топлива, давление газа в печи, число и диаметр воздушных фурм.

Газ который образуется из кокса в результате сжигания у фурм печи: - ВСЕГДА. Все доменные печи работают в циркуляционном режиме, т.е. куски кокса вращаются в ДП, что приводит к увеличению производительности труда.