高炉与转炉煤气.doc

高炉煤气 1
1高炉煤气 1
2高炉煤气特性 1
转炉煤气 3
高炉煤气
1高炉煤气
高压鼓风机鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。
　　这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。
　 高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右。高炉煤气中的CO2, N2既不参与燃烧产生热量，也不能助燃，相反，还吸收大量的燃烧过程中产生的热量，导致高炉煤气的理论燃烧温度偏低。高炉煤气的着火点并不高，似乎不存在着火的障碍，但在实际燃烧过程中，受各种因素的影响，混合气体的温度必须远大于着火点，才能确保燃烧的稳定性。高炉煤气的理论燃烧温度低，参与燃烧的高炉煤气的量很大，导致混合气体的升温速度很慢，温度不高，燃烧稳定性不好。
　 同时，大量的C02、N2的存在，减少了分子间发生有效碰撞的几率，宏观上表现为燃烧速度慢，燃烧不稳定。
高炉煤气中存在大量的CO2、N2，燃烧过程中基本不参与化学反应，几乎等量转移到燃烧产生的烟气中，燃高炉煤气产生的烟气量远多于燃煤。
2高炉煤气特性
（1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低； （2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大； （3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小； （4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖； （5）安全规格规定在1m3空气CO含量不能超过30mg； （6）着火温度大于700OC。 (7) 高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/m3。
　　一、高炉煤气需要预热
　　同体积的高炉煤气的发热量较焦炉煤气低得多，一般为3300—4200KJ/m3。热值低的高炉煤气是不容易燃烧的，为了提高燃烧的热效应，除了空气需要预热外，高炉煤气也必须预热。因此使用高炉煤气加热时，燃烧系统上升气流的蓄热室中，有一半用来预热空气，另一半用来预热煤气。煤气与空气一样，经过斜道进入燃烧室立火道进行燃烧。
　　二、燃烧系统的阻力大
　　用高炉煤气加热时，耗热量高（一般比焦炉煤气高15%左右），产生的废气多，且密度大，因而阻力也较大。而上升气流虽然供入的空气量较少，但由于上升气流仅一半蓄热室通过空气，因此上升气流空气系统和阻力仍比焦炉煤气加热时要大。
　　三、高炉煤气燃烧火焰较长
　　高炉煤气中的惰性气体约占60%以上。因而火焰较长，焦饼上下加热的均匀性较好。
　　由于通过蓄热室预热的气体量多，因此蓄热室、小烟道和分烟道的废气温度都较低。小烟道废气出口温度一般比使用焦炉煤气加热时低40--60℃。
　　四、高炉煤气毒性大
　　高炉煤气中CO的含量一般为25%--30%，为了防止空气中CO含量超标，必须保持煤气设备严密。高炉煤气设备在安装时应严格按规定达到试压标准，如果闲置较长时间再重新使用前，必须再次进行打压试漏，确认管道、设备严密后才能改用高炉煤气加热。日常操作中，还应对交换旋塞定期清洗加油，对水封也应定期检查，保持满流状态，蓄热室封墙，小烟道与联接管处的检查和严密工作应经常进行。
　　高炉煤气进入交换开闭器后即处于负压状态。一旦发现该处出现正压，应立即查明原因组织人力及时处理，确保高炉煤气进入交换开闭器后处于负压状态。
　　五、高炉煤气含尘量大
　　焦炉所用的高炉煤气含尘量要求最大不超过15mg/m3。近年来由于高压炉顶和洗涤工艺的改善，高炉煤气含尘量可降到5mg/m3以下，但长期使用高炉煤气后，煤气中的灰尘也会在煤气通道中沉积下来，使阻力增加，影响加热的正常调节，因而需要采取清扫措施。
另外，高炉煤气是经过水洗涤的，它含有饱和水蒸汽。煤气温度越高，水分就越多，会使煤气的热值降低。从计算可知，煤气温度由20℃升高到40℃时，要保持所供热量不变，煤气的表流量约增加12%。因此要求高炉煤气的温度不应超过35℃。当煤气温度发生一定变化时，交换机工应立即调整加热煤气的表流量，以保证供给焦炉的总热量的稳定。
转炉煤气
　　转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体。回收的顶吹氧转炉炉气含一氧化碳60～80%，二氧化碳15～20%，以及氮、氢和微量氧。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，成分也有变化。通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气输入一个储气柜，混匀后再输送给用户。
　　转炉煤气由炉口喷出时,温度高达1450～1500℃,并夹带大量氧化铁粉尘，需经降温、除尘，方能使用。净化有湿法和干法两种类型。①湿法净化系统典型流程是：煤气出转炉后，经汽化冷却器降温至800～1000℃,然后顺序经过一级文氏管、第一弯头脱水器、二级文氏管、第二弯头脱水器,在文氏管喉口处喷以洗涤水,将煤气温度降至35℃左右,并将煤气中含尘量降至约100毫克/立方米。然后用抽风机将净化的气体送入储气柜。湿法工艺在世界上比较普遍,每吨钢可回收60～80立方米煤气，平均热值约为2000～2200千卡/立方米。②干法净化系统在国内外转炉煤气回收技术被广泛采用。煤气经冷却烟道温度降至1000℃，然后用蒸发冷却塔，再降至200℃,经干式电除尘器除尘,含尘量低于50毫克/立方米的净煤气,经抽风机送入储气柜。干式系统比湿式系统投资约高12～15%；但无需建设污水处理设施,动力消耗低,但必须采取适当措施，防止煤气和空气混合形成爆炸性气体。
转炉煤气是钢铁企业内部中等热值的气体燃料。可以单独作为工业窑炉的燃料使用，也可和焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气配合成各种不同热值的混合煤气使用。转炉煤气含有大量一氧化碳，毒性很大，在储存、运输、使用过程中必须严防泄漏。