第一章 炉料的蒸发

第一章 炉料的蒸发、挥发与分解

炉料中的水以吸附水和结晶水两种形式存在。

吸附水：依靠微弱的表面能力吸附在炉料颗粒表面及其孔隙表面的水，也叫物理水。

结晶水：与炉料的氧化物化合成为化合物的水，也化合水。 一、 吸附水的蒸发

1、吸附水在炉料加热到105℃时，激烈蒸发。

2、吸附水蒸发吸收的是炉顶煤气的余热，不会引起焦比升高。 3、胃附水蒸发的益处。

①降低煤气温度，对炉顶设备及金属结构的破损作用减弱。 ②煤气体积缩小，煤气流速降低，炉尘吹出量减少。

二、 化合物的分解

1、存在于褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）和高岭土（Al2O3·SiO2·2H2O）中。 2、结晶水分解

①结晶水从200℃开始分解，到400-500℃激烈分解.

②结晶水分解完毕需在的时间与炉料颗粒大小有关，小料块比大料块的结晶水分解完毕的早

③若＞1000℃时，结晶水尚未分解完，则分解也来的水汽与焦炭中

的碳发生反应。H2O+C焦=H2+CO

这个反应叫碳水反应，是吸热反应，而且直接消耗碳，使焦比升高。 ④结晶水分解对冶炼影响。

结晶水激烈分解 ，矿石易碎裂，产生大量粉末，使料柱透气性变

坏，不利于高炉顺行。 三、 挥发分挥发 (一) 焦炭中挥发物的挥发

1、焦炭中挥发分高低是评价焦炭质量的指标之一，挥发分高的焦炭，强度较关，对冶炼不利。

2、挥发分挥发数量很小，对高炉影响不大。 （二）其它物质的挥发：

高炉中易挥发的是碱金属（K和Na）化合物，还有Zn Mn SiO. 1、碱金属

在高炉中下部形成循环富集现象，恶化料柱透气性，若K2O Na2O粘结在炉衬上，还易损坏炉衬，在炉墙上形成结厚或炉瘤。 2、Zn

ZnO可还原成挥发的Zn蒸汽渗入炉衬中，冷凝时氧化成ZnO，体积增大，胀裂炉衬，ZnO附在炉墙上，易造成炉瘤。 3、MnO

Mn随煤气挥发，上升时，氧化成极细的Mn3O4进入煤气，增加煤气清洗的困难。 4、SiO

易挥发，上升时氧化成SiO2，沉积在炉料孔隙中，恶化料柱透气性。

四、 碳酸盐的分解

（一） CaCO3的分解反应式：

CaCO3=CaO+CO2 -178000KJ

反应达平衡时CO2的压力称为CaCO3的分解压，用Pco2表示 2、影响CaCO3分解的因素：

①分解压力Pco2与温度有关，温度升高，Pco2也升高

②CaCO3的分解还与周围环境的压力有关。 当Pco2大于周围环境气氛中CO2的分压P′co2时，CaCO3开始分解

当Pco2等于环境气氛中总压力（P总）时，CaCO3剧烈分解。

③CaCO3的分解与石灰石粒度有关

A.大块石灰石比小块石灰石分解完毕晚。

B.若炉料到达高温区时，石灰石还未分解完，则分解出来的CO2

会与焦炭中炭素反应

CO2+ C焦=2CO -165800KJ 碳的气化反应 （二） CaCO3的分解对高炉冶炼的影响 1、CaCO3分解是吸热反应，消耗高炉热量。 2、降低了煤气还原能力，影响还原速度。

3、在高温区分解出来的CO2与焦炭发生反应，是吸热反应，而且直接消耗焦炭，使焦比升高。

（三）消除石灰石分解的不良影响的措施

1、用生石灰代替石灰石，将CaCO3分解过程移到高炉外进行，可大

大降低焦比。

2、采用自熔生或熔剂性烧结矿，在炉料中不加或少加石灰石，降低焦比，改善造渣过程，促进炉况的稳定顺行。 3、缩小石灰石粒度。

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