由于粗顆粒質(zhì)量大，不_燃燒的幾率大于細(xì)顆粒，易在一電場(chǎng)沉降，因而普遍認(rèn)為含碳量應(yīng)按照電場(chǎng)依次降低分布。從上面試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，所取灰樣含碳量呈依次升高趨勢(shì)。通過(guò)對(duì)灰樣進(jìn)行粒度分級(jí)，發(fā)現(xiàn)同樣存在這樣的問(wèn)題，同樣粒徑范圍內(nèi)含碳量隨電場(chǎng)分布成逆向分布，依次升高。
飛灰中的未燃碳形成原因在燒結(jié)過(guò)程中， 固定碳的燃燒為形成液相和其他反應(yīng)的進(jìn)行提供了必要的熱量和氣氛條件， 對(duì)燒結(jié)礦的產(chǎn)量和質(zhì)量都有很大的影響。燃燒層的溫度一般在 1100 左右， 廢氣中CO、CO 2共存。
燒結(jié)料中的碳在溫度達(dá)到 700 以上即著火燃燒， 發(fā)生下列反應(yīng)：2C+ O 2 = 2CO（ 1）C+ O= CO 2（ 2）2CO+ O 2 = 2CO 2（ 3）CO 2 + C= 2CO（ 4） 煤燃燒過(guò)程的形態(tài)轉(zhuǎn)化煤粉顆粒燃燒時(shí)體積經(jīng)歷膨脹和收縮兩個(gè)過(guò)程： 揮發(fā)份逸出煤粉顆粒表面開始燃燒， 煤粉顆粒體積受熱膨脹， 隨著揮發(fā)份的消耗， 煤粉體積開始減小， 在縮小到初始粒徑的 1. 5倍左右時(shí)， 進(jìn)入固定碳燃燒階段。顆粒粒徑隨燃燒逐漸減小， 成為粉煤灰； 另外一部分膨脹變大的顆粒， 由于未能及時(shí)收縮到初始粒徑大小_被彈離沸騰層， 形成比煤粉初始粒徑大的顆粒， 進(jìn)入除塵器并被收集下來(lái)， 由于其中的固定碳尚未燃盡， 形成的飛灰含碳量相對(duì)較大<2>。煤燃燒過(guò)程的形態(tài)轉(zhuǎn)化如 所示。
碳的燃燒時(shí)間占煤燃燒時(shí)間的 90% ， 當(dāng)可燃物絕大部分都燃盡以后， 尤其是灰分熔融掩蓋了剩余的焦炭， 形成碳的不_燃燒。
影響因素
通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果及燒結(jié)生產(chǎn)過(guò)程研究分析發(fā)現(xiàn)， 造成含碳量逆向分布的原因有以下幾方面：
（ 1） 收塵條件影響當(dāng)燒結(jié)機(jī)頭含塵煙氣進(jìn)入電除塵器， 在被收集過(guò)程中，由于生產(chǎn)工藝自身的缺陷， 收塵條件反生變化， 顆粒間碰撞次數(shù)和強(qiáng)度都會(huì)增加， _終使大顆粒破碎成無(wú)數(shù)小顆粒， 形成小碳粒在后電場(chǎng)被收集下來(lái)， 形成含碳量逆向分布。
（ 2） 粉塵比電阻影響試驗(yàn)對(duì)上述三單位的灰樣的比電阻測(cè)測(cè)定， 結(jié)果飛灰中未燃碳越多， 電除塵器的效率越低， 說(shuō)明未_燃燒的炭粒比飛灰_難收集。煙氣進(jìn)入除塵器后大顆粒很容易荷電吸附在極板上， 原來(lái)的電荷立即被中和， 大顆粒在帶上與極板極性相同的電荷后， 一部分形成二次揚(yáng)塵； 一部分大顆粒飛向后電場(chǎng)被收集下來(lái)， 或者在過(guò)程中碰撞破碎成小顆粒被收集， 形成逆向分布。
（ 3） 燒結(jié)工藝影響混合料裝入臺(tái)車后， 經(jīng)點(diǎn)火、抽風(fēng)， 使燒結(jié)過(guò)程開始。燒結(jié)杯解剖表明， 抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程有明顯的分層性。燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱干燥層、過(guò)濕層、混合料層在點(diǎn)火后依次出現(xiàn)。
隨著時(shí)間推移， 各層向下移動(dòng)， 后依次消失， _后剩下的全是燒結(jié)礦層。燒結(jié)料中水分影響燒結(jié)混合料中加入_量的水是為了混料成球， 提高料層的透氣性。大多數(shù)為游離水， 褐鐵礦中含有較多的結(jié)晶120燒結(jié)機(jī)頭電除塵器不同電場(chǎng)飛灰含碳量分布規(guī)律的研究水。游離態(tài)水量的變化會(huì)改變生石灰的使用量； 燒結(jié)料中的結(jié)晶水分解溫度比水分蒸發(fā)溫度高得多。結(jié)晶水分解要吸收熱量， 會(huì)使燒結(jié)溫度降低， 需適當(dāng)增加混合料配碳量。
燒結(jié)料層透氣性影響垂直燒結(jié)速度的大小， 受燃料反應(yīng)性和抽風(fēng)中氧量及風(fēng)速的影響較大， 與抽入料層的風(fēng)量成正比。確切的說(shuō)， 垂直燒結(jié)速度取決于燒結(jié)過(guò)程中的透氣性， 燒結(jié)過(guò)程中的透氣性同燒結(jié)過(guò)程各層的透氣性變化密切相關(guān)， 而與原始透氣性無(wú)關(guān)。燒結(jié)過(guò)程中料層的透氣性不斷變化， 氣流在料層中的不均勻分布會(huì)造成不均勻的垂直燒結(jié)速度， 而不均勻的垂直燒結(jié)速度又會(huì)加重不均勻的氣流分布?；旌狭贤笟庑圆?， 從側(cè)板附近抽入的空氣大于理論空氣需要量的空氣_會(huì)很多， 風(fēng)速偏離設(shè)計(jì)風(fēng)速， 造成燃料燃燒不_， 導(dǎo)致進(jìn)入除塵器的未燃碳的增加。燒結(jié)料層中的氣氛性質(zhì)燒結(jié)料層中的氣氛性質(zhì)對(duì)燒結(jié)各反應(yīng)有重要影響。根據(jù)在氧化帶內(nèi)碳粒燃燒的機(jī)理， 在碳粒表面附近， 存在 CO 濃度高， O2 和 CO 2濃度較低的還原氣氛。而遠(yuǎn)離燃料顆粒的地方， 則氣氛還原性減弱或?yàn)檠趸缘?。這種情況， 在燃料顆粒過(guò)大時(shí)尤為明顯， 因此， 希望燃料粒度< 3mm， 部分含量> 70% ， 且在混合料中分布均勻。
電除塵器運(yùn)行情況影響燒結(jié)機(jī)機(jī)頭飛灰特性， 尤其是其中粉塵比電阻特性對(duì)除塵設(shè)備有影響， 對(duì)國(guó)內(nèi)幾家大型燒結(jié)廠考查時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)頭電除塵器運(yùn)行電壓都較低， 運(yùn)行不穩(wěn)定， 大多 42- 62KV， 高壓電源的 VA 特性隨煙氣溫度變化而變化； 二次電流很小甚至為零。如果除塵器前部電場(chǎng)不能正常運(yùn)行， 必然導(dǎo)致后面電場(chǎng)飛灰粒度和含碳量偏高。這也是含碳量逆向分布的影響因素之一。