3.1.3 Водяной пар в дутье

В дутье, используемом в доменной печи, всегда имеется некоторое количество водяных паров. В фурменной зоне печи водяные пары диссоциируют по реакции Н₂О = Н₂ + 0,5О₂ — 242,8 МДж с выделением свободных водорода и кислорода. Однако в присутствии избытка углерода кокса кислород используется для сгорания углерода, поэтому реакцию разложения водяного пара можно написать в следующем виде: Н₂О + С = Н₂ + СО — 124,870 МДж. Использование добавок водяного пара к доменному дутью обсуждается с начала прошлого века. Осушение дутья было предложено Гейли в 1894 г. Однако в промышленных условиях регулирование содержания влаги дутья осуществлено в широком масштабе в СССР с конца 40-х годов.

Основными результатами увлажнения дутья являются снижение температуры фурменных очагов (из-за отрицательного теплового эффекта реакции водяного пара и углерода кокса), обогащение дутья кислородом влаги, а горнового газа активным восстановителем — водородом. Снижение прихода тепла в горн в условиях начала применения увлажненного дутья, как правило, имело положительный эффект.

При постоянном тепловом режиме горна возрастают доля кислорода в дутье и количество водорода в горновом газе. Первое должно привести к увеличению производительности печи, второе — к улучшению восстановительной работы газа, а следовательно, и к экономии кокса. В ряде случаев использование увлажненного дутья не сопровождалось пропорциональным повышением температуры дутья, и распределение температур газа и шихты по высоте печи становилось более рациональным. Это делало ход печи более ровным, что в свою очередь способствовало росту технико-экономических показателей доменной плавки.