高爐煤氣知識

  高爐煤氣是含有可燃一氧化碳的氣體,是一種低熱值的氣體燃料,可以用於冶金企業的自用燃氣,如加熱熱軋的鋼錠、預熱鋼水包等。以下是由小編整理關於的內容,希望大家喜歡!

  高爐煤氣的定義

  高壓鼓風機***羅茨風機***鼓風,通過熱風爐加熱後進入了高爐,這種熱風和焦炭助燃,產生二氧化碳和一氧化碳,二氧化碳又和炙熱的焦炭產生一氧化碳,一氧化碳在上升的過程中,還原了鐵礦石中的鐵元素,使之成為生鐵,這就是鍊鐵的化學過程。鐵水在爐底暫時存留,定時放出用於直接鍊鋼或鑄錠。

  這時候在高爐的爐氣中,還有大量的過剩的一氧化碳,這種混和氣體,就是“高爐煤氣”。

  高爐煤氣的成分

  高爐煤氣為鍊鐵過程中產生的副產品,主要成分為:CO、CO2、N2、H2、CH4等,其中可燃成分CO含量約佔25%左右,H2、CH4的含量很少,CO2、 N2的含量分別佔15%、55 %,熱值僅為3500KJ/m³左右。高爐煤氣的成分和熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關,現代的鍊鐵生產普遍採用大容積、高風溫、高冶煉強度、高噴煤粉量的生產工藝,採用這些先進的生產工藝提高了勞動生產率並降低能耗,但所產的高爐煤氣熱值更低,增加了利用難度。高爐煤氣中的CO2, N2既不參與燃燒產生熱量,也不能助燃,相反,還

  吸收大量的燃燒過程中產生的熱量,導致高爐煤氣的理論燃燒溫度偏低。高爐煤氣的著火點並不高,似乎不存在著火的障礙,但在實際燃燒過程中,受各種因素的影響,混合氣體的溫度必須遠大於著火點,才能確保燃燒的穩定性。高爐煤氣的理論燃燒溫度低,參與燃燒的高爐煤氣的量很大,導致混合氣體的升溫速度很慢,溫度不高,燃燒穩定性不好。

  燃燒反應能夠發生的另一條件是氣體分子間能夠發生有效碰撞,即擁有足夠能量的相互之間能夠發生氧化反應的分子間發生的碰撞,大量的C02、N2的存在,減少了分子間發生有效碰撞的機率,巨集觀上表現為燃燒速度慢,燃燒不穩定。

  高爐煤氣中存在大量的CO2、N2,燃燒過程中基本不參與化學反應,幾乎等量轉移到燃燒產生的煙氣中,燃高爐煤氣產生的煙氣量遠多於燃煤。

  高爐煤氣加熱特點

  一、高爐煤氣需要預熱

  同體積的高爐煤氣的發熱量較焦爐煤氣低得多,一般為3300—4200KJ/m3。熱值低的高爐煤氣是不容易燃燒的,為了提高燃燒的熱效應,除了空氣需要預熱外,高爐煤氣也必須預熱。因此使用高爐煤氣加熱時,燃燒系統上升氣流的蓄熱室中,有一半用來預熱空氣,另一半用來預熱煤氣。煤氣與空氣一樣,經過斜道進入燃燒室立火道進行燃燒。

  二、燃燒系統的阻力大

  用高爐煤氣加熱時,耗熱量高***一般比焦爐煤氣高15%左右***,產生的廢氣多,且密度大,因而阻力也較大。而上升氣流雖然供入的空氣量較少,但由於上升氣流僅一半蓄熱室通過空氣,因此上升氣流空氣系統和阻力仍比焦爐煤氣加熱時要大。

  三、高爐煤氣燃燒火焰較長

  高爐煤氣中的惰性氣體約佔60%以上。因而火焰較長,焦餅上下加熱的均勻性較好。

  由於通過蓄熱室預熱的氣體量多,因此蓄熱室、小煙道和分煙道的廢氣溫度都較低。小煙道廢氣出口溫度一般比使用焦爐煤氣加熱時低40--60℃。

  四、高爐煤氣毒性大

  高爐煤氣中CO的含量一般為25%--30%,為了防止空氣中CO含量超標,必須保持煤氣裝置嚴密。高爐煤氣裝置在安裝時應嚴格按規定達到試壓標準,如果閒置較長時間再重新使用前,必須再次進行打壓試漏,確認管道、裝置嚴密後才能改用高爐煤氣加熱。日常操作中,還應對交換旋塞定期清洗加油,對水封也應定期檢查,保持滿流狀態,蓄熱室封牆,小煙道與聯接管處的檢查和嚴密工作應經常進行。

  高爐煤氣進入交換開閉器後即處於負壓狀態。一旦發現該處出現正壓,應立即查明原因組織人力及時處理,確保高爐煤氣進入交換開閉器後處於負壓狀態。

  五、高爐煤氣含塵量大

  焦爐所用的高爐煤氣含塵量要求最大不超過15mg/m3。2012年以來由於高壓爐頂和洗滌工藝的改善,高爐煤氣含塵量可降到5mg/m3以下,但長期使用高爐煤氣後,煤氣中的灰塵也會在煤氣通道中沉積下來,使阻力增加,影響加熱的正常調節,因而需要採取清掃措施。

  另外,高爐煤氣是經過水洗滌的,它含有飽和水蒸汽。煤氣溫度越高,水分就越多,會使煤氣的熱值降低。從計算可知,煤氣溫度由20℃升高到40℃時,要保持所供熱量不變,煤氣的表流量約增加12%。因此要求高爐煤氣的溫度不應超過35℃。當煤氣溫度發生一定變化時,交換機工應立即調整加熱煤氣的表流量,以保證供給焦爐的總熱量的穩定。

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