燃燒帶（eombustionzone）是高爐煉鐵過程中，風口前焦炭及其他噴吹燃料中的碳被鼓風燃燒氣化的區域，其範圍比風口迴旋區稍大。
基本介紹
- 中文名：燃燒帶
- 外文名：eombustionzone
- 過程：高爐煉鐵
- 別稱：氧化帶
- 解釋：碳被鼓風燃燒氣化的區域
- 範圍：風口迴旋區稍大
簡介,類型,燃燒帶對冶煉過程的影響,影響燃燒帶大小的因素,
簡介
風口前燃料燃燒的區域稱為燃燒帶，也稱氧化帶。研究證明，無論迴旋區形狀、大小如何，迴旋區中煤氣和焦炭如何運動，在高爐每個風口前實際都存在著一個燃燒帶。所謂燃燒帶就是風口前有O2和CO2存在，並進行著碳素燃燒反應的區域，即迴旋區空腔加周圍疏鬆焦炭的中間層。在燃燒帶里由於是氧化性氣氛，所以又稱氧化帶。從上面滴下經過這裡的鐵水，其中已還原的元素有一部分又被氧化，此稱再氧化現象。這些元素氧化放熱，而到爐缸渣、鐵盛積帶還原，又吸熱。所以再氧化只引起熱量的轉移，而對整個熱平衡無影響。然而，再氧化現象或廣義的爐缸氧化作用，對特定條件下的高爐冶煉可能產生重要影響。
類型
通過大量研究工作，已基本查明了爐缸風口平面煤氣的分布情況。由於從風口噴出的鼓風流股的動能大小不同，焦炭在風口前的燃燒情況大致可以分為以下兩種情況，在每種情況下煤氣的分布是不同的。
（1）層狀燃燒帶
在冶煉強度低的小高爐上可觀察到炭塊是相對靜止的類似爐箅上炭的層狀燃燒。這種層狀燃燒的燃燒帶特點是：沿風口中心線O2不斷消失，而CO2隨O2的減少而增多，達到一個峰值後再下降，直至完全消失。CO在氧接近消失時出現，在CO2消失處達到或接近碳燃燒的理論值（約35%）。由於爐缸內進行直接還原，所以，爐缸中心處煤氣中的CO量超過碳燃燒的理論值。
（2）迴旋運動燃燒帶
在現代強化高爐中，由於冶煉強度高，鼓風動能大，鼓風以很高的速度（100～200 m/s）噴射入爐內，由於鼓風流股的衝擊夾帶作用，焦炭塊就在風口前產生迴旋運動，同時進行燃燒。這就是焦炭呈迴旋運動燃燒，也稱為焦炭的循環運動燃燒。實際上，現代的高爐正常生產時，均為此種燃燒情況。
當鼓風動能足夠大時，就把風口前燃燒的焦炭吹向四周，形成一個近似球形的迴旋空間。煤氣流夾著焦炭塊作迴旋運動的這個空間叫迴旋區。在迴旋區外圍是一層厚約200～300mm的比較疏鬆的中間層，它不斷地向迴旋區補充焦炭。而在中間層的外面，則是不太活躍的新的焦炭層，該層隨著燃燒反應的進行不斷地向中間層移動。
燃燒帶對冶煉過程的影響
燃燒帶對冶煉過程的影響，主要表現在以下兩方面。
（1）對爐料下降的影響
燃燒帶是爐內焦炭燃燒的主要場所，而焦炭燃燒所騰出來的空間，是促進爐料下降的主要因素。生產中燃燒帶上方的爐料比較鬆動且下降速度快。當燃燒帶占整個爐缸面積的比例大時，爐缸活躍面積大，料柱比較鬆動，有利於高爐順行。因此，從下料順行的角度看，希望燃燒帶水平截面的面積大些，多伸向爐缸中心，並儘量縮小風口之間的爐料呆滯區。
（2）對煤氣流初始分布的影響
燃燒帶是爐缸煤氣的發源地，燃燒帶的大小影響煤氣流的初始分布。燃燒帶伸向高爐中心，則中心氣流發展，爐缸中心溫度升高；反之，燃燒帶縮短，則邊緣氣流發展，爐缸中心溫度降低，對各種反應進行不利。同時，爐缸中心呆滯且熱量不足，也不利於高爐順行。但是，燃燒帶過分伸向中心，將造成中心“過吹”，同時過分減弱邊緣煤氣流，增加爐料與爐牆之間的摩擦阻力，對高爐的順行也不利。
由此可見，維持適宜的燃燒帶尺寸，儘可能增加風口數目，對於保證爐缸工作的均勻、活躍和高爐的順行是非常重要的。
影響燃燒帶大小的因素
燃燒帶的大小是指燃燒帶所占空間的體積，它包括長度、寬度和高度。但對冶煉過程影響最大的是燃燒帶的長度；此外，燃燒帶的寬度對爐缸工作均勻化亦有重大影響。
燃燒帶的大小不是一成不變的，在冶煉強度低的高爐上，燃燒帶大小主要取決於燃燒反應速度方面的因素。在現代化的高爐上，燃燒帶的大小主要受鼓風動能大小所左右，其次與燃燒反應速度、爐料狀況有關。
