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高炉内碳的气化反应有什么规律

阿林老师

　　高炉内碳的气化是另一个物态变化：固体的焦炭和煤粉气化转为气态的'煤气。一般来说碳与氧燃烧反应生成两种化合物CO和CO2。产物为CO的称为不完全燃烧，燃烧产物为CO2的称为完全燃烧。研究表明碳在空气中燃烧时同时产生CO和CO2,这两种氧化物绝对的相互排斥是不可能的，究竟最终获得哪一种取决于温度和环境的氧势，高温（1200℃>以上）、缺氧时一定是CO。

　　高炉内碳的气化分为：

　　（1）风口前燃烧带内与鼓入的热风燃烧气化。

　　（2）在燃烧带以外与矿石和熔剂中氧化物的氧反应而气化。从炉顶装入高炉的焦炭有65～80%在风口前燃烧气化（称做焦炭在风口前的燃烧率），其余35～20%是在下降过程中与炉料氧化物的直接还原中气化。从风口喷吹入炉缸的煤粉有80～85%在风口前气化，其余20～15%（称为未燃煤粉）是在随煤气上升过程中与炉料氧化物中的氧反应而气化。实际上焦炭和煤粉中有10%是不气化的，而是溶入铁水成为生铁的一种合金元素。在风口前燃烧带，热风带入的氧多，在燃料的表面产生的CO在燃烧带焦点处又与O2反应成CO2，但是随着煤气离开燃烧带中心，环境就变为碳多且无自由氧，CO2与O2反应而成为CO。在燃烧带以外，碳的气化全通过直接还原途径而形成CO。所以高炉内燃料中的碳不论在何处气化，其最终产物都是CO。

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