高炉煤气

高炉煤气

科技名词定义

中文名称：高炉煤气

英文名称：blast furnace gas

定义：高炉炼铁过程中产生的含有一氧化碳、氢等可燃气体的高炉排气。

应用学科：电力（一级学科）；燃料（二级学科）

以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

目录

定义

成分

高炉煤气密度

高炉煤气加热时的特点

编辑本段定义

高压鼓风机（罗茨风机）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。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。

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”。

这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤

高炉

气”，这样就提高了热值。

编辑本段成分

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO、、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量约占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2

的含量分别占15%、55 %，热值仅为3500KJ/m³左右。高炉煤气的成

分和热值与高炉所用的燃料、所炼生铁的品种及冶炼工艺有关，现代的炼

铁生产普遍采用大容积、高风温、高冶炼强度、高喷煤粉量的生产工艺，

采用这些先进的生产工艺提高了劳动生产率并降低能耗，但所产的高炉煤

气热值更低，增加了利用难度。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

罗茨风机

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。

燃烧反应能够发生的另一条件是气体分子间能够发生有效碰撞，即拥

有足够能量的相互之间能够发生氧化反应的分子间发生的碰撞，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CO2L、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。编辑本段高炉煤气密度

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，一般为3344—4180千焦/标米³；（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1米³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/Nm3。

编辑本段高炉煤气加热时的特点

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。