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4.二次燃燒技術(shù) (1) 二次燃燒定義 　　電弧爐煉鋼過(guò)程中，產(chǎn)生的大量含有較高CO（含量達(dá)到30～40%，最高達(dá)到60%）和一定量H2和CH4的廢氣所攜帶的能量占煉鋼總輸入能量的10%～20%，造成大量能源浪費(fèi)。利用熔池上方的氧槍向爐氣中吹氧，使CO在爐內(nèi)燃燒生成CO2，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，促進(jìn)廢鋼熔化或熔池升溫就是二次燃燒技術(shù)。 (2)二次燃燒原理是使氧與熔池上方的CO氣體反應(yīng) 　　在電弧爐冶煉過(guò)程中，爐氣能量的損失有兩種形式： 1）高溫爐氣帶走的物理顯熱； 2）爐氣可燃成分帶走的化學(xué)能。 　　廢氣中的物理顯熱很難被熔池吸收，一般作為廢鋼預(yù)熱的熱源或其它熱源而利用。而可燃?xì)怏w所攜帶的化學(xué)潛熱若能使其在爐內(nèi)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)釋放出來(lái)就可以為熔池所吸收。實(shí)踐表明，二次燃燒技術(shù)可顯著提高生產(chǎn)率，縮短冶煉周期和節(jié)約電能。 　　電弧爐二次燃燒技術(shù)主要有兩種：泡沫渣操作二次燃燒技術(shù)和自由空間二次燃燒技術(shù)。由于自由空間二次燃燒(爐氣燃燒)技術(shù)，二次燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)輻射和對(duì)流方式向渣層傳遞，然后由渣層向鋼液傳遞，其傳熱效率約為30～50%，故冶煉效果不很明顯；而采用泡沫渣二次燃燒技術(shù)，由于二次燃燒產(chǎn)生的熱量直接由爐渣向鋼液中傳遞，其傳熱效率約為爐氣二次燃燒技術(shù)的2～3倍。 　　為了反映二次燃燒反應(yīng)進(jìn)行的程度，常用二次燃燒率PCR來(lái)表示，并考慮到H2的燃燒，二次燃燒率PCR定義為：    式中： PCR ——二次燃燒率，%； %CO₂ ， ——分別為燃燒產(chǎn)物中CO₂和CO 的體積百分?jǐn)?shù)； %H₂O ——燃燒產(chǎn)物中H₂O  的體積百分?jǐn)?shù)。 評(píng)價(jià)二次燃燒反應(yīng)熱量的有效利用程度的指標(biāo)稱為二次燃燒的熱效率HTE ，用下式表示：     式中：   　　從上面可以看到，要充分發(fā)揮二次燃燒技術(shù)的效果，除了要達(dá)到較高的二次燃燒率外，還要有較高的熱效率。要提高爐氣的二次燃燒率和得到較高的熱效率，二次燃燒必須在泡沫渣中進(jìn)行。德國(guó)巴登公司應(yīng)用ALARC-PC技術(shù)，噸鋼增加氧量10 m3，電耗降低了25 kWh/t，冶煉周期縮短了3.7 min，生產(chǎn)率提高了7%。 　　(3)采用二次燃燒技術(shù)可以提高化學(xué)能量輸入強(qiáng)度，改善了向爐料的能量傳輸，縮短了冶煉時(shí)間，節(jié)約了電能，降低了電極消耗。 二次燃燒技術(shù)的主要效果有： 　　1）高的二次燃燒比，可達(dá)80%以上，廢氣中CO含量從20%～30%降到5%～10%，CO2含量從10%～20%增加到30%～35%，且大大降低NOx有害氣體的排放量； 　　2）節(jié)電3～4 kW•h/m3（O2標(biāo)態(tài)），德國(guó)BCW用于二次燃燒的供氧量（O2標(biāo)態(tài)）為16.8 m3，節(jié)電62 kW•h/t； 　　3）縮短冶煉時(shí)間0.43～0.50 min/m3 （O2標(biāo)態(tài)）,從而提高生產(chǎn)率。通常出鋼到出鋼時(shí)間可縮短8%～15%。