1、烧烧 结结 球球 团团 学学第一篇烧结理论与工艺第一篇烧结理论与工艺烧结工艺流程图（详细介绍）烧结工艺流程图（详细介绍）烧结料层烧结料层1一烧结杯；2一炉篦；3一废气出口；4一煤气点火器；5铺底料燃烧带燃烧带(燃料燃烧带燃料燃烧带)温度温度11001500 11001500 混合料软化熔融混合料软化熔融,形成液相形成液相.对烧结过程产量及质量影响很大对烧结过程产量及质量影响很大过宽则料层透气性差，过宽则料层透气性差，导致温度低导致温度低,液相量不足，液相量不足，烧结矿粘结不好，强度低。烧结矿粘结不好，强度低。宽窄受燃料粒度、抽风量等因素影响宽窄受燃料粒度、抽风量等因素影响烧结矿带烧结矿带(成矿
2、带成矿带):):熔融物（液相）冷凝熔融物（液相）冷凝矿物析晶矿物析晶空气得到预热空气得到预热预热干燥带：预热干燥带：水分蒸发，水分蒸发，结晶水及石灰石分解结晶水及石灰石分解矿石氧化还原矿石氧化还原固相反应固相反应热交换迅速热交换迅速废气温度废气温度从从1500 1500 下降到下降到6070 6070 水分冷凝带水分冷凝带(过湿带过湿带):):上层高温废气带入较多的水气上层高温废气带入较多的水气进入下层冷料时水分析出进入下层冷料时水分析出影响烧结透气性影响烧结透气性破坏已造好的混合料小球破坏已造好的混合料小球原始烧结料带原始烧结料带物料的物理、化学性质基本不变物料的物理、化学性质基本不变冷却再
3、氧化过程熔体结晶固相反应，氧化还原，原氧化物、碳酸盐、硫化物的分解燃料燃烧,液相熔体生成,高温分解挥发,分解,氧化还原,水分蒸发水汽冷凝烧结过程烧结过程（1）混合料接受高温饱和废气中的水分，料层水分提 高而逐渐成为过湿层；（2）当废气水分由饱和过渡到不饱和时，烧结混合料 开始干燥；（3）预热由水分干燥基本结束时开始，燃料着火为止；（4）焦粉燃烧，温度迅速升高,进行烧结过程；（5）燃烧基本结束，烧结料开始冷却，固结成烧结矿。0200400600800100012001400 烧结矿带燃烧带 干燥预热带 水汽冷凝带原料带焦粉着火温度（700）料层温度/第第1 1章章 烧结过程燃料燃烧烧结过程燃料燃
4、烧与传热规律与传热规律本章内容1.1 燃料燃烧基本原理1.2 燃烧带的特性分析1.3 固体燃料特性及用量对烧结过程的影响1.4 烧结料层中的温度分布及蓄热1.5 烧结过程传热规律及应用 1.11.1烧结料层燃料燃烧基本原理烧结料层燃料燃烧基本原理 烧结过程中，混合料中固体燃料燃烧所提供的热量占烧结总需热量的90%左右，因此，主要介绍固体燃料燃烧规律。固体炭在温度达700以上即着火燃烧，发生如下反应：碳的不完全燃烧反应：2CO22CO G0223426175.31T J 碳的完全燃烧反应：CO2CO2 G0 3941330.84T JCO的燃烧反应：2COO22CO 2 G0 564840173
5、.64T J布都尔反应（歧化反应、碳素沉积反应）：CO 2C2CO G0 170707174.47T J 1.1.1 固体燃料燃烧热力学固体燃料燃烧热力学 05001000150020002500-700000-600000-500000-400000-300000-200000-100000978kCO 2+C=2CO2CO+O 2=2CO 2C+O 2=CO 22C+O 2=2COG0,J温度，K 燃料所处状态：燃料所处状态：燃料群燃料群燃烧前沿燃烧前沿有有C C 生成生成CO 单颗粒单颗粒燃烧前沿有燃烧前沿有O O2 2生成生成CO2在在烧结料层中可能进行的反应烧结料层中可能进行的反应
6、高温高温CO2稳定；稳定；CO稳定，稳定，低温低温 氧过剩生成氧过剩生成碳过剩生成碳过剩生成CO2CO；对于烧结料层，碳完全燃烧的可能性大，但在高温对于烧结料层，碳完全燃烧的可能性大，但在高温燃烧带，或者当燃料太多时，也可能生成燃烧带，或者当燃料太多时，也可能生成CO。烧结料层中，烧结料层中，总体是氧化气氛，局部存在还原气氛总体是氧化气氛，局部存在还原气氛。1.1.2 固体燃料燃烧动力学固体燃料燃烧动力学在烧结过程中，固体燃料呈分散状分布在料层中，燃烧规律介于单体焦粒燃烧与焦粒层燃烧之间，固体碳的燃烧属非均相反应。由五个步骤组成由五个步骤组成：限制性环节（1、3两步的速率最小）：a a 氧向含
7、碳表面的扩散；氧向含碳表面的扩散；b b 相界面上的化学反应。相界面上的化学反应。(1)(1)氧由气流本体通过界面层扩散到固体碳的表面；氧由气流本体通过界面层扩散到固体碳的表面；(2)(2)氧在碳粒表面上吸附；氧在碳粒表面上吸附；(3)(3)吸附的氧与碳发生化学反应；吸附的氧与碳发生化学反应；(4)(4)反应产物的解吸；反应产物的解吸；(5)(5)反应产物由碳粒表面通过界面层向气相扩散。反应产物由碳粒表面通过界面层向气相扩散。)(22sOODDCCnsORRC)(222222)(ORDDsOsORsOODCCCCC碳粒燃烧速度碳粒燃烧速度碳粒燃烧的总速度碳粒燃烧的总速度称为化学反应阻力称为扩散
8、阻力称为反应的总阻力或者令：RDRDRDRDkkkkkkkkkkk111111化学反应阻力扩散阻力反应的总阻力在低温下，化学反应速度很慢，过程的总速度取决于化学反应速度，称为“动力学燃烧区”。燃烧速度主要受温度的影响，次之为氧气的浓度。氧气浓度氧气浓度 气流速度气流速度 燃料粒度燃料粒度 燃烧温度燃烧温度在高温下，化学反应速度很快，氧的扩散速度相对很慢，过程的总速度取决于氧的扩散速度，称为“扩散燃烧区”。燃烧速度主要受气流速度，燃料的粒度等因素。氧气浓度氧气浓度 气流速度气流速度 燃料粒度燃料粒度 燃烧温度燃烧温度在“动力学燃烧区”与“扩散燃烧区”存在一个过渡燃烧区。不同反应由动力学区进入扩散
9、区的温度不同：C和O2的反应于800左右开始转入；C和CO2的反应则在1200时才转入。在点火后不到在点火后不到1min，料层温度升高到料层温度升高到1200-1350烧结过程影响燃烧速度的因素烧结过程影响燃烧速度的因素烧结过程燃烧反应基本上是在扩散区内进行。烧结过程燃烧反应基本上是在扩散区内进行。一切能够增加扩散速度的因素，都能提高燃烧反应一切能够增加扩散速度的因素，都能提高燃烧反应速度，强化烧结过程：速度，强化烧结过程：减小燃料粒度减小燃料粒度增加气流速度（改善料层透气性、增大风机风量等）增加气流速度（改善料层透气性、增大风机风量等）气流中的氧含量气流中的氧含量1.2 1.2 烧结料层中燃
10、烧带的特性分析烧结料层中燃烧带的特性分析研究烧结过程中碳粒燃烧速度的目的之一是要研研究烧结过程中碳粒燃烧速度的目的之一是要研究燃烧带的厚度和燃烧带的移动速度。究燃烧带的厚度和燃烧带的移动速度。1.2.1 烧结过程中燃烧带的特性分析烧结过程中燃烧带的特性分析假定烧结料是由惰性物料与燃料组成，并不发生假定烧结料是由惰性物料与燃料组成，并不发生任何化学反应，同时燃料的燃烧反应以扩散为主。任何化学反应，同时燃料的燃烧反应以扩散为主。此外，在推算中考虑到燃料颗粒相对表面积的作此外，在推算中考虑到燃料颗粒相对表面积的作用及影响燃烧速度的化学反应速度的因素。用及影响燃烧速度的化学反应速度的因素。)11)()
11、1(26)/ln(2100barctgbaamCCnwdutIffHO燃烧带的宽度由燃料颗粒的直径d，空气流速w，原始气体中的氧的浓度CH，料层的透气性质m及n以及系数b来决定。1.2.2 燃烧带特性与燃烧废气组成燃烧带特性与燃烧废气组成燃料分散于烧结料中,碳含量少、粒度细而且分散，按重量计燃料只占总料重的35%，按体积计不到总料体积的10；烧结过程中的燃烧是介于单颗粒与燃料群的典型的固定床燃烧。空气过剩系数较高(常为1.41.5)，故废气中均含一定数量的氧。烧结过程整体是氧过剩，局部碳过剩。1.2.2 燃烧带特性与燃烧废气组成燃烧带特性与燃烧废气组成烧结料层中的热交换十分有利，固体碳颗粒燃烧
12、迅速，在一个厚度不大(一般为3040mm)的高温区内进行。燃烧在“扩散燃烧区”进行。计算氧平衡时，考虑碳酸盐的分解、铁氧化物的氧化或还原，废气中（CO2+1/2CO+O2）与空气和单一碳的燃烧反应的平衡组成不同。燃烧带的特征是一种“嵌晶”结构碳粒燃烧是在周围没有含碳的惰性物料包围下进行的。特特 点点在靠近燃料颗粒附近，高温度和还原性气氛占优势，氧气不足。特别是在烧结块形成时，燃料被熔融物包裹时氧更显得不足。空气抽过邻近不含碳的区域，温度低得多，明显的氧化气氛特特 点点烧结料层中燃料燃烧除空气供给氧外，混合料中某些氧化物所含的氧，也往往是燃料活泼的氧化剂。燃烧产物除中除O2外，还包括CO、CO2
13、的O2。理想状态：CO2+0.5CO+O2接近21%；赤铁矿：22-23%，软锰矿：23.5%;磁铁矿：18.5-20%。燃烧比CO(CO十CO2)衡量烧结过程中碳的化学能的利用程度。a）燃烧比大则碳素利用差，气氛还原性较强；b）反之碳素利用好，氧化气氛较强。影响燃烧比的因素影响燃烧比的因素c）烧结负压增大，燃烧比增大（燃烧产生的CO来不及燃烧）a）燃料粒度变细，燃烧比增大（CO2+C=2CO）b）混合料中燃料含量增加，燃烧比增大（CO2+C=2CO）e）返矿量减少,燃烧比增大（燃料分布密度增大、烧结时间延长和烧结温度提高）d）料层高度提高,燃烧比增大（烧结时间延长和烧结温度提高）1.3 1.
14、3 固体燃料特性及用量对烧结过程的影响固体燃料特性及用量对烧结过程的影响1.3.1 固体燃料的粒度固体燃料的粒度燃料的粒度过大时，会带来一系列的不良影响b.燃料在料层中分布不均匀，在大颗粒燃料的周围熔化得厉害，离燃料颗粒较远的地方的物料则不能很好地烧结。a.燃烧带变宽，从而使烧结料层透气性变坏。c.粗粒燃料周围，还原性气氛较强，而没有燃料地方空气得不到利用d.在向烧结机布料时，易产生燃料偏析现象，大颗粒燃料集中在料层的下部，再加上烧结料层下部的蓄热作用，使烧结料层的温度差异更大，以至造成上层烧结矿的强度差，下层过熔FeO含量偏高。燃料的粒度过小时：b.小的燃料颗粒（小于0.5毫米）使烧结料层的
15、透气性变坏，并有可能被气流带走。a.烧结速度快，燃烧所产生的热量难以使烧结料达到所需的高温，从而使烧结矿的强度下降燃料最适宜的粒度为0.53毫米，日本规定燃料粒度下限为0.25毫米，我国一般烧结厂只要求控制在30毫米范围内。1.3.1 固体燃料的粒度固体燃料的粒度固体燃料的粒度，与混合料中各组分的特性有关。烧结粒度为-8mm的铁矿粉时，粒度为12mm的焦粉最适宜，这样的粒度有能力在周围建立1820mm烧结矿块。当烧结80毫米粉矿时，燃料粒度稍大时对烧结过程影响不大，而当减少燃料粒度时，烧结质量则明显地下降。铁精矿由于粒度细，当燃料粒度减少时对烧结过程影响不大，而当其粒度稍有增大时，却使成品烧结
16、矿的产率和强度显著下降在烧结精矿时(-lmm，其中-0.074mm占30)，焦粉粒度0.53mm最好；1.3.2 固体燃料的种类固体燃料的种类碎焦粉粉末和无烟煤 焦碳是炼焦煤在隔绝空气高温加热后的固体产物碎焦粉末是高炉用的焦碳的筛下物，粒度一般小于25毫米衡量焦碳的质量化学成分、物理机械性能、物理化学性质。化学成分工业分析（固定炭、灰分、挥发分和含硫量）物理机械性能机械强度（如耐磨性和抗冲击强度、抗压强度）及筛分粒度组成 物理化学性质燃烧性和反应性。燃烧反应速度越快，燃烧反应性越高，反应性好的焦碳燃烧性也好。焦 粉随着煤炭化的程度不同，煤中的挥发物含量的差别是很大的。炭化程度越高，它的挥发分含
17、量也就越少。无烟煤是各种煤中炭化最好的烧结燃料。要求无烟煤的发热量大于6000千卡/公斤，挥发分小于10%，灰分小于15%，硫小于2.5%，进厂的粒度小于40毫米。无烟煤无烟煤孔隙率小，反应性较差，导致垂直烧结速度下降和烧结矿质量恶化。无烟煤的着火温度为750-770，挥发物的分解挥发温度为380400无烟煤挥发物不可能燃烧而进入废气，与废气起进入抽风除尘系统，而在管道壁、排灰阀、除尘器，以及抽风机的内壁和转子的叶片上沉积下来，危及和妨害整个抽风系统的正常工作。原原 则则 1）尽量使用焦粉;2）当焦粉供不应求时，可考虑使用无烟煤;3）不能使用高发挥份的烟煤。焦粉和无烟煤中的挥发分含量，不应超过
18、5。燃料的灰分尽可能低些。燃料中灰分含量增多必然引起烧结料含铁量降低和酸性氧化物增多（灰分中SiO2的数量高达50%以上）因而必然相应需要增加熔剂的消耗量。1.3.3 固体燃料的用量固体燃料的用量燃料用量影响烧结的温度和烧结气氛。燃料用量高时：1）烧结温度高，有利烧结液相的发展，烧结矿强度高；2）还原性气氛强，不利于铁酸钙体系的发展，烧结矿FeO含量高，强度低，还原性差。最适宜的燃料用量应保证所获得的烧结矿具有足够的强度和良好的还原性。（由试验确定）1）磁铁矿烧结过程中，由于Fe3O4氧化放热，燃料用量小些；2）赤铁矿缺乏磁铁矿氧化的热收入，故燃料用量要高些；3）菱铁矿和褐铁矿则因为碳酸盐和氢
19、氧化物的分解需要消耗热量，般则要求更高的燃料用量。目前一般烧结的燃料用量为56%1.4 1.4 烧结料层中的温度分布及蓄热烧结料层中的温度分布及蓄热1.4.1 烧结料层中的温度分布特点烧结料层中的温度分布特点 当热风达到某一料层时，假定料层为室温的含水料层，这时，料温逐渐上升至露点温度，水分蒸发，温度不变；由于料温与热风温度差的减少，渣化反应、熔化的吸热，温度上升速度降低，料温缓慢升高达到最高温度。水分蒸发完后，料温继续上升，由于烧结料的热容量较小，温度上升很快，到700左右，燃料着火，料温迅速升高。燃烧结束，料层温度开始降低，冷却之初，温差较大，降温较快，随着温差的减小，降温速度慢慢降低。实
20、验室烧结过程废气温度的变化实验室烧结过程废气温度的变化 点火刚刚结束点火刚刚结束 点火后点火后12分钟分钟 烧结烧结8l0分钟后分钟后烧结结束前烧结结束前 沿料层高度的温度分布沿料层高度的温度分布 最高温度在燃烧带。干燥、预热带温度的迅速降低，即干燥、预热带的热交换迅速，它的高度般小于50mm，气体可以自14001500迅速冷却到5060。燃烧带下移时，最高温度的升高，高温保持时间延长，这是由于料层的自动蓄热作用的结果。1.4.2 燃料用量对料层温度分布规律的影响燃料用量对料层温度分布规律的影响 不加燃料时，料层温度由上至下逐渐降低 维持最高温度的燃料用量时，最高温度不变 高燃料时，由上至下最
21、高温度不断升高，同时也可以看到高温区的加宽燃料用量与料层最高温度的关系燃料用量与料层最高温度的关系沿料层高度，最高温度呈极小值特征图中曲线图中曲线15分别为碳量分别为碳量0.0，0.5，1.1，1.5和和2.5随着燃料用量的增加，料层温度提高，由上至下温度降低的幅度减小；到含碳量为2.5%时，料层温度趋于稳定，到下层，还有温度上升趋势。燃料低，沿料层高度由上至下温度降低正常烧结操作，料层温度在1300以上，因此，由上至下温度升高是必然的。就是“料层自动蓄热”结果。烧结料粒度表现为受热比烧结料粒度表现为受热比表面积的大小表面积的大小。曲线曲线1，2，3分别为分别为58，35，0.841.68mm
22、粒级的烧结料粒级的烧结料1.4.3 物料粒度对料层最高温度的影响物料粒度对料层最高温度的影响烧结料粒度：大，热波迁烧结料粒度：大，热波迁移速度快，料层最高温度移速度快，料层最高温度低。低。燃料粒度表现为燃烧表面积燃料粒度表现为燃烧表面积的大小的大小曲线曲线101mm；曲线曲线236mm燃料粒度：小，燃烧速度燃料粒度：小，燃烧速度快，燃烧带厚度小，热能集快，燃烧带厚度小，热能集中，高温区相对窄，最高温中，高温区相对窄，最高温度高。度高。1.4.4烧结过程的蓄热计算烧结过程的蓄热计算对于燃烧带，上层物料对气流的预热，使进入燃烧带的物理热增加，燃烧带的燃烧温度提高。50100150200250300
23、35040045002004006008001000 蓄热量/MJ蓄热量/MJ料层高度/mm料层高度/mm对燃烧带而言，上层相当于高炉的热风炉。料层越高，下部蓄热量越多，高料层操作可充分利用烧结过程的“自动蓄热”。1.5 1.5 烧结传热规律及应用烧结传热规律及应用1.5.1 烧结过程传热现象烧结过程传热现象英国英国E.W.沃伊斯沃伊斯(Voice)在试验时发现，不论原料品种在试验时发现，不论原料品种如何，配碳量多少，烧结废气率如何，配碳量多少，烧结废气率(m3/t混合料混合料)都是差不都是差不多的。多的。烧结试验：惰性物料配加燃料。烧结试验：惰性物料配加燃料。传热试验：将载体加热到传热试验：
24、将载体加热到1300，放在料面上加热。，放在料面上加热。热波曲线：无内部热源时的温度变化曲线。热波曲线：无内部热源时的温度变化曲线。燃烧波曲线：内配燃料的温度变化曲线。燃烧波曲线：内配燃料的温度变化曲线。燃烧波(烧结)比温度波(热波)的传播最高点的移动时间短促，表示燃烧波移动较温度波移动得快（1）不论烧结试验与传热试验，料层各水平温度变化曲线的形状有些差别，但高温带穿过料层的速率高温带穿过料层的速率对每种物料是很接近的；对每种物料是很接近的；（2）不论烧结试验与传热试验，热波通过料层达到废热波通过料层达到废气最高温度的传热时间也很接近气最高温度的传热时间也很接近；（3）烧结试验与传热试验的废气
25、率很接近。废气率决定于热传导过程而不是决定于燃料燃烧过程1.5.2 烧结过程传热规律烧结过程传热规律传热前沿：没有内部热源时，规定当料层温度开始均匀上升时 传热前沿即已到达，一般以100 等温线为准。燃烧前沿：当配有燃料时，规定当料层温度迅速上升时表明燃 烧前沿到达，一般以600 或1000 等温线为准。燃烧波曲线的特点由于配有燃料，所以曲线两边不对称是不等温曲线；随着火焰波（或燃烧带）向下移动，最高点的温度升高。热波曲线的特点以最高温度为中心，两边对称的曲线。因为整个料层比热相同，空气流速相同；随着热波向下前进，最高温度逐渐下降，而且热波曲线不断加宽烧结速度：烧结速度：指燃烧带中温度最高点移
26、动速度前沿速度：前沿速度：各带的推进速度，Ew沃依斯(Voice)定名为前沿速度。燃烧速度：燃烧速度：单位时间内碳与氧反应所消耗碳的重量传热速度：传热速度：指气一固相的热交换速度在烧结过程中要求要求传热和烧结两种速度能够很好配合，即能“同步同步”进行”燃烧速度相对地慢于传热速度燃烧速度相对地慢于传热速度时，高温带的最高温度也不够高，高温带的移动速度则决定于燃烧速度。在传热速度相对慢于燃烧速度时传热速度相对慢于燃烧速度时，料层上部的大量热量不能完全用于下部燃料的燃烧，也不能有效地传给下部的混合料，因此高温带温度降低高温带温度降低。这时高温区的移动速度决定于传热速度。影响因素影响因素 燃料用量与燃
27、料粒度：用量少，粒度细，燃烧性好，燃烧速度快 料层气流速度的影响：传热速度与气流速度的0.81.0次方成正比 燃烧速度与气流速度的0.5次方成正比 当通过料层的气流速度增加到极限时，就可能出现燃燃烧速度落后于传热速度烧速度落后于传热速度的现象，即火焰前沿的移动速火焰前沿的移动速度落后于热波前沿移动速度度落后于热波前沿移动速度的现象。前沿速度前沿速度 烧结过程不仅要求燃烧速度和传热速度同步，而且烧结料层各带的推进速度也要求协调一致，同步前进。如果某一反应层的推进受到阻碍，烧结过程就可能遭到破坏。前沿速度前沿速度传热前沿代表温度：100预热前沿100700之间代表温度：500干燥前沿代表温度：10
28、0 燃烧前沿代表温度：1000熔化前沿12001300之间(升温)代表温度：1300冷却前沿代表温度：800C 冷凝前沿3001200之间（降温)代表温度：l300干燥前沿速度和燃烧前沿速度、传热前沿速度都是关键性环节。影响传热前沿速度的因素影响传热前沿速度的因素气体速度较大，传热前沿速度较大；气体比热较大，传热前沿速度较大；气体密度较大，传热前沿速度较大；固体料堆密度大、比热容较大，传热前沿速度较小；固体料层水分较多、碳酸盐较多、料层孔隙率较小，则传热前沿速度较小。影响燃烧前沿速度因素影响燃烧前沿速度因素空气中含氧量越大，燃烧前沿速度越大；固体燃料可燃性越好、粒度越小，燃烧前沿速度越大；固体
29、燃料用量与燃烧前沿速度间的关系有极大值；增加风量会使燃烧前沿速度加快。1.5.3 传热规律在烧结过程中的应用传热规律在烧结过程中的应用 在配碳正常或稍高的情况下，炭的燃烧速度决定了烧结过程的总速度，“燃烧前沿”的移动速度往往落后于“传热前沿”的移动速度 应采用富氧加速燃烧，或用压力燃烧使燃烧前沿速度加快，从而使整个烧结加快。此烧结制度由于供氧不足，即使焦粒已经加热到燃点也不会燃烧。若配碳较低，剩余氧很大，加热到燃点的焦粉剧烈燃烧燃烧前沿移动速度大，因此烧结过程的总速度决定于传热前沿速度。烧结含硫矿石时，传热前沿移动速度慢于燃烧前沿速度，因此可提高气体热容量，改善透气性，增加气流速度，从而加快烧
30、结过程。传热前沿和燃烧前沿速度当“燃烧前沿”的移动速度落后于“传热前沿”的移动速度，这是由于氧供应不足，炭的燃烧速度决定了烧结过程的总速度。富氧或高压操作，调整燃料粒度以提高燃烧速度。燃烧前沿移动速度大时，烧结过程的总速度决定于传热前沿速度。改善透气性，增加气流速度，可加速烧结过程。压料：降低传热前沿速度使用焦粉或无烟煤作燃料，并且使用空气进行烧结生产时，料层中的传热和燃烧前沿速度大体上是协调的。但对不同的原料和操作条件还需要作具体的研究，并通过调整，使两种速度尽可能同步，从而得到最优操作参数。小小 结结 05001000150020002500-700000-600000-500000-40
31、0000-300000-200000-100000978kCO 2+C=2CO2CO+O 2=2CO 2C+O 2=CO 22C+O 2=2COG0,J温度，K 燃烧速度热力学燃烧速度热力学 烧结过程在点火后不到烧结过程在点火后不到1min，料层温度升高到料层温度升高到1200-1350，故其燃烧反应基本上是在扩散区内，故其燃烧反应基本上是在扩散区内进行，因此，一切能够增加扩散速度的因素进行，因此，一切能够增加扩散速度的因素如减小燃料粒度、增加气流速度（改善料层透气如减小燃料粒度、增加气流速度（改善料层透气性、增大风机风量等）和气流中的氧含量，都能性、增大风机风量等）和气流中的氧含量，都能提高
32、燃烧反应速度，强化烧结过程提高燃烧反应速度，强化烧结过程。燃烧动力学燃烧动力学固体燃料的粒度和用量固体燃料的粒度和用量燃料粒度对烧结各项指标的影响表明3-0mm时，各项指标最好燃料用量原则：尽量使用焦粉；当焦粉供不应求时，可考虑使用无烟煤；不能使用高发挥份的烟煤。焦粉和无烟煤中的挥发分含量，不应超过5。最适宜的燃料用量应保证所获得的烧结矿具有足够的强度和良好的还原性。最适宜的燃料用量需由试验确定。烧结过程的蓄热作用蓄热机理：对于燃烧带，上层物料对气流的预热，使进入燃烧带的物理热增加，燃烧带的燃烧温度提高。对燃烧带而言，上层相当于高炉的热风炉。料层越高，下部蓄热量越多，高料层操作可充分利用烧结过
33、程的“自动蓄热”。5010015020025030035040045002004006008001000 蓄热量/MJ蓄热量/MJ料层高度/mm料层高度/mm烧结过程传热规律烧结过程传热规律 在烧结过程中要求传热要求传热速度和燃烧速度能够很好配合，即能“同步同步”进行”在传热速度相对慢于燃烧速度时传热速度相对慢于燃烧速度时，料层上部的大量热量不能完全用于下部燃料的燃烧，也不能有效地传给下部的混合料，因此高温带温度高温带温度降低降低。这时高温区的移动速度决定于传热速度。燃烧速度相对地慢于传热速度燃烧速度相对地慢于传热速度时，高温带的最高温度也不够高，高温带的移动速度则决定于燃烧速度。作作 业业1、概念：燃烧性、反应性、传热前沿、燃烧前沿、烧结速度、燃烧速度、前沿速度、传热速度。2、烧结过程的五个带；3、固体燃料燃烧的热力学原理和动力学原理；4、固体燃料的种类、用量、粒度对烧结过程的影响；5、烧结过程的蓄热原理及作用
