里卡特图

里卡特图又称区域热平衡图，里卡特图是以高炉具有煤气发生供热和热交换两功能为基础的。20世纪初马西修斯提出了区域热平衡概念，而里卡特于1927年根据高炉热交换和区域热平衡特点创立了温度-热量图,成为描述高炉炼铁的最早的热平衡模型。

简介里卡特图又称区域热平衡图，里卡特图是以高炉具有煤气发生供热和热交换两功能为基础的。

历史沿革20世纪初马西修斯提出了区域热平衡概念，而里卡特于1927年根据高炉热交换和区域热平衡特点创立了温度-热量图(图1),成为描述高炉炼铁的最早的热平衡模型。

里卡特图的分析里卡特图是以高炉具有煤气发生供热和热交换两功能为基础的。进入高炉内的燃料遇到热风燃烧形成CO放出热量，这热量加热燃烧产物(炉缸煤气)到一定温度。在上升过程中高温煤气通过热交换将热传给炉料，供加热炉料和冶炼过程的物里化学反应的需要，到煤气离开高炉时，温度下降。里卡特以温度为横坐标，煤气放出热量△H为纵坐标，把煤气供热和冶炼过程中各区域的需热绘制在:t-△H图上(图2)。如果把高炉分为上下两个区域，则高炉上下的热量供求线与高炉热交换曲线是相对应的。从图2可以看出RS表示高炉上部冶炼所要求的热量线;RS表示高炉下部冶炼要求的热量线，而AG为高炉煤气的供热线。在高炉内热交换达到极为里想的状态下，热贮备区内煤气和炉料之间的温差△t=0，这时煤气供热线与炉子上下部要求的热量线的转折点R相切。这个R点就是高炉炼铁热量供求上决定最低焦比的肩点，里卡特及其他学者就是利用这一特性，分析高炉冶炼和计算高炉冶炼的最低焦比的1。

里卡特图的应用在20世纪20年代人们对高护炼铁过程还没能科学地掌握的情况下，里卡特设定高炉的热平衡分为4个区：

(1)从0~900℃区内进行水分蒸发、结晶水分解、氧化铁的间接还原以及加热炉料到900℃;

(2)900~1200℃区内进行石灰石分解，炉料进一步加热，里卡特认为石灰石在900℃分解完毕，所以在图中出现RH垂直台段;

(3)1200~1400℃区进行铁的直接还原及铁和渣的熔化和过热，铁的直接还原全部在140时进行，所以图上出现第2个垂直台段DF段;

(4)1400℃以上区进行Si、Mn及其他元素的直接还原和其他过程。这样在高炉炼铁过程的需热线上出现多个折点，决定焦比的肩点可能是R点，也可能是D点。

人们已对高炉炼铁过程有了较清楚的科学的认识，例如石灰石不可能在900℃分解完毕，铁的直接还原也不完全是在1400℃时进行，因此不会出现RH和DF段。区域热平衡图只要分成上下部两个区域，以R点为肩点确定焦比。尽管里卡特当时在认识上与高沪生产实际有差距，但他的这项研究和创见仍是极有价值的，在很大程度上帮助人们更深入地里解各种因素对焦比的影响，后来很多研究者完善了区域热平衡，并用它计算高炉炼铁的焦炭消耗量2。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学