增刊1 申景霞等：集束射流火焰燃烧特性热态实验 ·95· 获得七个气体样品，样品取样情况如表7所示. 表8火焰燃烧废气成分（体积分数） Table 8 Composition of the flame off-gas% 表7气体取样表 样品C02 02C0 样品C0202C0 Table 7 List of the gas sample 1-10.07.65.4 4-3 1.510.74.5 样品号 取样时间/s 取样阶段 供氧模式 1-2 0.0 7.9 5.2 6-1 1.6 7.010.7 1号 97 空炉喷吹 烧嘴模式 2-1 1.0 8.5 5.5 6-2 1.1 7.911.6 2号 392 熔化期 烧嘴模式 3-1 2.011.2 5.3 6-3 1.7 7.312.1 3-2 1.9 10.3 5.6 7-1 2.3 8.5 4.6 3号 1032 熔化期 烧嘴模式 3-3 1.410.6 4.6 7-2 1.8 8.45.2 4号 1162 熔化期 烧嘴模式 4-11.69.9 5.6 7-3 1.9 8.44.4 5号 1397 脱碳期 脱碳模式 4-20.912.23.0 6号 1742 脱碳期 脱碳模式 7号 2255 脱碳期 脱碳模式 3.2热态实验火焰形态 集束射流氧枪火焰形态随着冶炼的进行发生变 样气成分分析结果如下表8所示 化，如下图3所示 (a) b 图3各治炼阶段火焰形态变化图.()空炉喷吹火焰：(b)冷料点火火焰：（©）冷料熔化火焰：()开始脱碳火焰：（©）剧烈脱碳火焰：() 脱碳终点火焰 Fig.3 Flame patter in the different smelting stages:(a)flame in the empty furnace;(b)ignition flame;(c)flame in the melting period:d) flame in the early decarburization period;(e)flame in the violent decarburization period;(f)flame in the final decarburization period 3.3火焰燃烧结果分析 中C元素带来更多的C0,产物，C0在氧气的作用 集束射流与生铁冷料相互作用，火焰燃烧情况 下下降. 发生变化，如图4所示.在金属冷料的存在作用下， 在生铁冷料的熔化过程中，废气成分发生相应 火焰中有少量C0,气体产生；富余氧气的体积分数 变化，如上图5所示.点火期内集束射流火焰燃烧 由7.75%上升到10.49%；随着富余氧气的增加， 不充分，C0气体含量最高，随着熔化的进行，燃烧 废气中的C0气体成分下降.集束射流在生铁冷料 状况逐渐变好，废气中的02含量逐渐升高，C0含 的干扰下有空气混入，废气中0，的含量增加，生铁 量逐渐降低：废气中的C02含量一直保持在1%~增刊 1 申景霞等: 集束射流火焰燃烧特性热态实验 获得七个气体样品，样品取样情况如表 7 所示． 表 7 气体取样表 Table 7 List of the gas sample 样品号 取样时间/s 取样阶段 供氧模式 1 号 97 空炉喷吹 烧嘴模式 2 号 392 熔化期 烧嘴模式 3 号 1 032 熔化期 烧嘴模式 4 号 1 162 熔化期 烧嘴模式 5 号 1 397 脱碳期 脱碳模式 6 号 1 742 脱碳期 脱碳模式 7 号 2 255 脱碳期 脱碳模式 样气成分分析结果如下表 8 所示． 表 8 火焰燃烧废气成分( 体积分数) Table 8 Composition of the flame off-gas% 样品 CO2 O2 CO 1--1 0. 0 7. 6 5. 4 1--2 0. 0 7. 9 5. 2 2--1 1. 0 8. 5 5. 5 3--1 2. 0 11. 2 5. 3 3--2 1. 9 10. 3 5. 6 3--3 1. 4 10. 6 4. 6 4--1 1. 6 9. 9 5. 6 4--2 0. 9 12. 2 3. 0 样品 CO2 O2 CO 4--3 1. 5 10. 7 4. 5 6--1 1. 6 7. 0 10. 7 6--2 1. 1 7. 9 11. 6 6--3 1. 7 7. 3 12. 1 7--1 2. 3 8. 5 4. 6 7--2 1. 8 8. 4 5. 2 7--3 1. 9 8. 4 4. 4 3. 2 热态实验火焰形态 集束射流氧枪火焰形态随着冶炼的进行发生变 化，如下图 3 所示． 图 3 各冶炼阶段火焰形态变化图． ( a) 空炉喷吹火焰; ( b) 冷料点火火焰; ( c) 冷料熔化火焰; ( d) 开始脱碳火焰; ( e) 剧烈脱碳火焰; ( f) 脱碳终点火焰 Fig． 3 Flame pattern in the different smelting stages: ( a) flame in the empty furnace; ( b) ignition flame; ( c) flame in the melting period; ( d) flame in the early decarburization period; ( e) flame in the violent decarburization period; ( f) flame in the final decarburization period 3. 3 火焰燃烧结果分析 集束射流与生铁冷料相互作用，火焰燃烧情况 发生变化，如图4 所示． 在金属冷料的存在作用下， 火焰中有少量 CO2气体产生; 富余氧气的体积分数 由 7. 75% 上升到 10. 49% ; 随着富余氧气的增加， 废气中的 CO 气体成分下降． 集束射流在生铁冷料 的干扰下有空气混入，废气中 O2的含量增加，生铁 中 C 元素带来更多的 CO2产物，CO 在氧气的作用 下下降． 在生铁冷料的熔化过程中，废气成分发生相应 变化，如上图 5 所示． 点火期内集束射流火焰燃烧 不充分，CO 气体含量最高，随着熔化的进行，燃烧 状况逐渐变好，废气中的 O2含量逐渐升高，CO 含 量逐渐降低; 废气中的 CO2含量一直保持在 1% ～ ·95·