影響內燃料的燃燒速度和燃燒完全程度的因素主要有:坯體的厚度和孔隙率;內燃料的性質及其在原料中的濃度;原料的化學組成;焙燒的溫度制度等。
在焙燒摻有內燃料的坯體時,坯體溫度較高的表面層發生吸熱反應CO2+C=2CO,而在低溫的內部這個反應向相反的方向進行,即一氧化碳分解為二氧化碳和碳。在分壓差的作用下,一氧化碳從坯體表面層向坯體內部擴散,即由高溫區域向低溫區域擴散。在坯體內一氧化碳分解為自由碳和二氧化碳。二氧化碳又向相反方向擴散,即由坯體內的低溫區域向坯體表面的高溫區域擴散。在高溫的表面層,二氧化碳與碳反應又生成一氧化碳。由于這一雙向作用的結果,碳由外表面移到了坯體的內層。在坯體的內層,碳的濃度增加而形成了強的還原性氣氛。在其他條件相同時,燃料中的碳向坯體內遷移的數量取決于坯體的厚度、坯體的溫度梯度和氣體的驅散阻力。
內燃料的燃燒首先在坯體表面進行。由外向內逐漸燃盡,燃料燃盡區域向內部的移動速度與這區域到坯體表面的距離成反比,燃盡過程所需的時間與坯體厚度的平方成正比。在坯體厚度不變時,坯體的孔隙率決定了坯體中氣體的逸出速度。
窯內氣體的組成和運動速度,影響坯體表面和內部的氧氣及可燃氣的濃度差和相向擴散于這 的速度。
過剩空氣系數越大,燃料的燃盡速度也越大。在控制空氣系數α=5時,燃盡所需的時間比α=1時縮短了2/3。燃料開始燃燒的溫度和燃料的濃度相同時,坯體的孔隙率依摻人原料的燃料的性質而變。在原料中,增加燃料的濃度(內摻量),對于燃燒速度有雙重作用。一方面,燃燒所需要要的向坯體內擴散的氧氣量與燃料的數量成正比增長。這樣,當其他條件相同時,就得延長燃燒時間。另一方面,隨著燃料的燃盡,坯體孔隙率增加,從而降低了擴散阻力。綜合兩方面的因素,燃燒速度隨著燃料濃度的增長而加快。
坯 體中鐵的化合物和硫酸鹽對于燃料的影響是,隨著含鐵量的增加,坯體在氧化性介質和還原性介質中軟化溫度的差變大。因此,當造成坯體內層還原性氣氛燃料燃燒時,能使氧化鐵的副作用減少。因為碳酸鹽分解的結果增加了坯體的孔隙率。坯體內的碳酸鹽在加熱時,分解放出二氧化碳,二氧化碳與燃料中的碳反應造成更多的由坯體內部向表層移動的一氧化碳,這加快了燃料的燃燒反應。燃料的燃燒速度隨著焙燒溫度的升高很快提高到某一確定的界限,而后提高得很慢。在提高溫度時,燃燒速度是由于燃燒反應的加速、原料孔隙率的增加、氣體擴散速度的加速而增長,直到開始出現液相為止。隨著坯體的燒結,燃燒變慢,并最后完全停止。因此焙燒溫度制度應這樣建立,以使在坯體開始燒結前就將燃料燃盡。
用高揮發分的燃料作為內燃料時,焙燒制品的熱耗比用它外燃時熱耗要小得多。因為具有40%揮發分的褐煤在自由燃燒時,溫度達300~350℃時,壞體中內燃料的低溫無焰燃燒已經開始。此時,從褐煤中逸出的揮發分僅占其熱值的4%。另外,在無焰燃燒快要開始時,在坯體表面的窯內氣體溫度已達到或超過了揮發分自由燃燒時的著火溫度。因此,即便揮發分在坯體內來不及燃燒從內部逸出,也能在周圍的爐氣中燃燒。
影響內燃料的燃燒速度和燃燒完全程度的因素主要有:坯體的厚度和孔隙率;內燃料的性質及其在原料中的濃度;原料的化學組成;焙燒的溫度制度等。
在焙燒摻有內燃料的坯體時,坯體溫度較高的表面層發生吸熱反應CO2+C=2CO,而在低溫的內部這個反應向相反的方向進行,即一氧化碳分解為二氧化碳和碳。在分壓差的作用下,一氧化碳從坯體表面層向坯體內部擴散,即由高溫區域向低溫區域擴散。在坯體內一氧化碳分解為自由碳和二氧化碳。二氧化碳又向相反方向擴散,即由坯體內的低溫區域向坯體表面的高溫區域擴散。在高溫的表面層,二氧化碳與碳反應又生成一氧化碳。由于這一雙向作用的結果,碳由外表面移到了坯體的內層。在坯體的內層,碳的濃度增加而形成了強的還原性氣氛。在其他條件相同時,燃料中的碳向坯體內遷移的數量取決于坯體的厚度、坯體的溫度梯度和氣體的驅散阻力。
內燃料的燃燒首先在坯體表面進行。由外向內逐漸燃盡,燃料燃盡區域向內部的移動速度與這區域到坯體表面的距離成反比,燃盡過程所需的時間與坯體厚度的平方成正比。在坯體厚度不變時,坯體的孔隙率決定了坯體中氣體的逸出速度。
窯內氣體的組成和運動速度,影響坯體表面和內部的氧氣及可燃氣的濃度差和相向擴散于這 的速度。
過剩空氣系數越大,燃料的燃盡速度也越大。在控制空氣系數α=5時,燃盡所需的時間比α=1時縮短了2/3。燃料開始燃燒的溫度和燃料的濃度相同時,坯體的孔隙率依摻人原料的燃料的性質而變。在原料中,增加燃料的濃度(內摻量),對于燃燒速度有雙重作用。一方面,燃燒所需要要的向坯體內擴散的氧氣量與燃料的數量成正比增長。這樣,當其他條件相同時,就得延長燃燒時間。另一方面,隨著燃料的燃盡,坯體孔隙率增加,從而降低了擴散阻力。綜合兩方面的因素,燃燒速度隨著燃料濃度的增長而加快。
坯 體中鐵的化合物和硫酸鹽對于燃料的影響是,隨著含鐵量的增加,坯體在氧化性介質和還原性介質中軟化溫度的差變大。因此,當造成坯體內層還原性氣氛燃料燃燒時,能使氧化鐵的副作用減少。因為碳酸鹽分解的結果增加了坯體的孔隙率。坯體內的碳酸鹽在加熱時,分解放出二氧化碳,二氧化碳與燃料中的碳反應造成更多的由坯體內部向表層移動的一氧化碳,這加快了燃料的燃燒反應。燃料的燃燒速度隨著焙燒溫度的升高很快提高到某一確定的界限,而后提高得很慢。在提高溫度時,燃燒速度是由于燃燒反應的加速、原料孔隙率的增加、氣體擴散速度的加速而增長,直到開始出現液相為止。隨著坯體的燒結,燃燒變慢,并最后完全停止。因此焙燒溫度制度應這樣建立,以使在坯體開始燒結前就將燃料燃盡。
用高揮發分的燃料作為內燃料時,焙燒制品的熱耗比用它外燃時熱耗要小得多。因為具有40%揮發分的褐煤在自由燃燒時,溫度達300~350℃時,壞體中內燃料的低溫無焰燃燒已經開始。此時,從褐煤中逸出的揮發分僅占其熱值的4%。另外,在無焰燃燒快要開始時,在坯體表面的窯內氣體溫度已達到或超過了揮發分自由燃燒時的著火溫度。因此,即便揮發分在坯體內來不及燃燒從內部逸出,也能在周圍的爐氣中燃燒。
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