温

（

1200 >

℃

以

上

）

、

缺

氧

时

一

定

是

。

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

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

。

、高炉炉缸燃烧反应有什么特点？燃烧产物的成分和数量如何计

算

？

答：研究表明煤的燃烧要经历三个次过程：加热蒸发和挥发物分解；挥发分燃烧和碳结

焦；残焦燃烧。进入高炉的焦炭在炼焦过程中已完成前两个次过程，到达风口燃烧带只
需完成最后一个次过程。喷入高炉的煤粉需要完成全部三个次过程，这三个次过程可循

序进行，也可重叠甚至同时发生。焦炭是具有一定粒度的块状物，它进入炉缸燃烧不受
时间限制，可通过各种方式燃烧直到完全气化。喷吹煤粉进入炉缸燃烧，不仅比焦炭燃

烧多了两个次过程，而且它是粉状，能随气流流动，它应在炉缸燃烧带内停留的有限时
间（0.01-0.04s）和有限空间（燃烧带长度 1.2—1.4m）内完成，否则将随煤气上升而

成为未燃煤粉，过量的未燃煤粉会给高炉生产带来很多麻烦。所以要采取技术措施加快
煤粉的燃烧过程，保证煤粉在燃烧带内的燃烧率达到 80~85%

。

在现代高炉上，炉缸燃烧反应是在燃料作剧烈旋转运动中与氧反应而气化的，完全替

代了 20 世纪 50 年代前高炉没有强化时的层状燃烧理论。在炉缸燃料中碳的燃烧反应的

产物是 CO ，属不完全燃烧，燃烧产物由 CO 、 H2 和 N2 组成。

影响炉缸煤气成分的因素有鼓风湿度、鼓风含氧量和喷吹物等。当鼓风湿度增加时，由

于水分在风口前分解成 H2 和 O2，炉缸煤气中的含 H2 量和 CO 量增加，N2 含量相对下

降

。

喷

吹

含

量较高的喷吹物时，炉缸煤气中含 H2 量增加，CO 和 N2 相对下降。当鼓风中的氧浓度

增加时（如富氧鼓风），炉缸煤气中的 CO 浓度增加，N2 浓度下降，由于 N2 浓度下降

的幅度较大，煤气中的 H2 浓度相对增加。前两种情况下炉缸煤气量增加，后一种情况

下

煤

气

量

下

降

。

、

炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用？

答：炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中的作用如下：

首先，焦炭在风口前燃烧放出的热量，是高炉冶炼过程中的主要热量来源。高炉冶炼所
需要的热量，包括炉料的预热、水分蒸发和分解、碳酸盐的分解、直接还原吸热、渣铁

的熔化和过热、炉体散热和煤气带走的热量等，绝大部分由风口前燃烧焦炭供给。

其次，炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体 CO，为炉身中上部固体炉料的间接还原