什么叫风口燃烧带和风口回旋区？

Posted 2023-01-04 风口

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　　炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带，它包括氧化区和还原区。风口前自由氧存在的区域称为氧化区，自由氧消失到CO2消失的区域称为还原区。由于燃烧带是高炉内惟一属于氧化气氛的区域，因此亦称氧化带。

　　在现代高炉中热风以100m/s以上的速度通过风口射向炉缸中心，遇到由上方滑落下来的焦炭发生燃烧反应，与此同时焦炭在高速鼓风冲击下做回旋运动，其速度因粒度大小、互相碰撞和进入回旋区时的初速度而在,4～30m/s的大范围内波动。做高速回旋运动的固、气多相流产生的离心力与作用在此区域外部的料柱有效重力相平衡，从而在每个风口前形成一个疏散而近似梨形的空间，通常称它为风口回旋区。从回旋区上方滴流下来的液体（约20～40g/s的熔渣和铁液）被高速气流抛向炉子中心与焦粒回旋运动中产生的而又未气化的碎焦形成较致密的回旋区外壳。回旋区的尺寸略小于燃烧带，回旋区的前端约为燃烧带氧化区的边缘，而燃烧带的还原区则在回旋区外壳之外的焦炭层内。

　　燃烧带和回旋区的大小及它们在炉缸截面上的分布对高炉内煤气流和温度场的分布有极重要的影响。因此布置好风口位置以尽量缩小相邻两燃烧带之间的死区、控制好与炉缸直径相适应的燃烧带和回旋区的大小成为高炉操作的重要内容。

　　影响燃烧带和回旋区大小的因素有：

　　（1）鼓风参数。如风量、风温、风压、湿度等。一般来说能增大鼓风通过风口时的风速，从而增加鼓风动能的，都可使燃烧带和回旋区增大，如加大风量、提高风温；而增加风压却相反，它使同样质量鼓风的体积缩小，降低鼓风动能。

　　（2）燃料燃烧速度。碳的气化反应速率高，则气化性物质消耗快，燃烧带缩小。富氧鼓风，燃料的反应性好，介质温度高等都将缩小燃烧带。

　　（3）上部炉料和煤气分布情况。如果燃烧带上方的分布为边缘矿石少、焦炭多的边缘发展型，则燃烧带缩小；若实行的是中心加焦技术，边缘矿石多、而中心焦炭多的中心发展型，则燃烧带向中心延伸。如果上部炉料负荷重；堆密度大，作用于回旋区上的有效重大，回旋区会缩小；而焦炭粒度大，落入回旋区的液态物数量多，它们受鼓风冲击而运动时消耗鼓风动能多，鼓风动能衰减快，回旋区和燃烧带都会缩小。

　　（4）喷吹煤粉。喷吹煤粉的影响是多方面的：1）喷吹煤粉在直吹管内部分分解和燃烧，增加了通过风口时的混合气体（鼓风加部分煤粉分解燃烧产生的煤气），动能增加；2）燃烧带形成的煤气中含H2量增加；3）喷吹煤粉后煤粉置换部分焦炭，炉料中负荷增大，堆密度增加；4）低喷煤量时中心气流发展，大喷煤量时未燃煤粉造成中心打不开等。因此喷吹煤粉对燃烧带和回旋区大小的影响要视具体情况分析确定。