冶金石灰

-----摘自《冶金石灰.生产技术手册》，主编初建民高世林

第一讲、煤气概述

1.焦炉煤气

每生产1t焦炭约产生300m3焦炉煤气。

焦炉煤气煤气热值约为16750KJ/m3

焦炉煤气成分主要有5种，体积含量为

H2+CH4+CO+CO2+N2=(50%~58%)+(22%~25%)+CO+CO2+N2

注意，焦炉煤气中含有大量粉尘、焦油、硫等杂质，对石灰生产不利，必须经过脱除焦油、脱硫等净化工序后，得到的净煤气才能用于焙烧石灰。

2.高炉煤气

每生产1t铁约产生2000m3高炉煤气。

高炉煤气煤气热值约为3768~4187KJ/m3，冶炼炼钢生铁时发热值较低，冶炼特殊生铁时发热值较高（419~628KJ/m3）

高炉煤气成分主要有5种，体积含量为

CO+H2+N2+CO2+CH4=(25%~30%)+(2%~4%)+(55%~58%)+(13%~16%)+CH4

注意，根据有关资料，当空气中的CO浓度超过16mg/L时，即有中毒危险。高炉煤气中含有大量的CO，应严防漏气，避免CO中毒事故。

3.转炉煤气

每生产1t钢约产生70m3转炉煤气。

转炉煤气煤气热值约为6280~7536KJ/m3

转炉煤气成分主要有5种，体积含量为

CO+H2+N2+CO2+O2=(45%~65%)+(0%~2%)+(24%~38%)+(15%~25%)+O2

注意，转炉煤气中含有氧气，回收转炉进入煤气柜前必须进行成分分析，使含氧量降低到2%以下，防止爆炸；回收转炉煤气时必须保证炉口微正压操作，

氧枪用氮气密封，防止煤气外逸和空气吸入；各种煤气主要管道上应安装防爆阀，并严防漏气，避免CO中毒事故。转炉煤气烧嘴（白灰窑）必须保证足够的煤气压力，煤气喷出速度应大于15m/s，以防发生烧嘴回火；转炉煤气加压机和用户之间应设置水封或回火防止器，以免发生回火爆炸事故。

4.混合煤气

混合煤气是为了满足用户对煤气特定发热值的需求而采用高发热值煤气和低发热值煤气按一定比例调配而成。

5.天然气

天然气主要有气田开采气、凝析气田气、油田伴生气、煤矿矿井气4种。

气田开采气、凝析气田气含CH4在90%以上，热值33494~36425KJ/m3；

油田伴生气含CH4在80%以上，热值41868KJ/m3；

煤矿矿井气热值为12560~18841KJ/m3，主要成分有4种，体积含量为

CH4+N2+O2+CO2=(30%~55%)+(30%~55%)+(5%~10%)+(4%~7%)

6.电石炉煤气

电石炉分为开放方式、半密闭式、全密闭式三种炉型。开放方式、半密闭式电石炉产生的烟气可燃成分很少（CO约1.2%~5%，H2微量）。全密闭式电石炉煤气可燃成分主要为CO（CO约70%~90%，H2约2%~6%），热值为10048~11304KJ/m3。

注意，电石炉煤气中含有大量粉尘和焦油，但由于其粉尘的特殊性，干法除尘、静电除尘均不易除去，湿法除尘又会产生大量含氰工业废水造成二次污染，故目前电石炉煤气大多未经处理或稍加处理就直接供给用户使用。因此，设计用户燃烧系统时一定要考虑这一问题。

7.煤气总结

高炉煤气为贫煤气，其发热值约为3550 KJ/m3，只有转炉煤气的1/2，电石炉煤气的1/3，焦炉煤气为高炉煤气的1/4.7，天然气为高炉煤气的1/11~1/12。

第二讲、低热值燃料石灰竖窑

1.竖窑规格及技术数据

目前，气烧竖窑常用的规格及技术数据如下：

窑的规格：80m3、100m3、120m3、150m3、200m3、

窑的有效容积：80~200m3

窑的有效高度：16~20m

燃料发热值：高炉煤气低发热值3014~3559kJ/m3

混合煤气低发热值3768~5443kJ/m3

窑的利用系数：采用高炉煤气0.6~0.8t/（m3·d）

采用混合煤气0.8~1.0t/（m3·d）

产品粒度合格率（大于10mm）：一般约90%

原料消耗数：约1.75t/t

单位产品热耗：5024~6280kJ/kg

单位产品电耗：25~35kW·h/t

2.实际使用竖炉实例

最近几年，有一部分使用带圆弧角

的矩形截面石灰竖窑取得了良好的效果。

如天铁5座，海鑫2座，凌钢2座，河北武安焦化厂2座，河南舞钢2座等。

这种竖窑有效容积200m3，截面为2.5mx4.0m矩形截面、有效高度20m，使用石灰粒度为30~60mm或40~80mm，采用发热值为3100~3300kJ/m3高炉煤气为燃料时，窑的利用系数为0.70~0.80 t/（m3·d），产品活性度（4mol/mL HCL，10min ）约为310mL，生过烧率不大于9%，单位产品热耗5400~5800kJ/kg；采用发热值为4500~5400kJ/m3混合煤气或其它低热值煤气为燃料时，窑的利用系数为0.80~1.05 t/（m3·d），产品活性度（4mol/mL HCL，10min ）不小于310mL，生过烧率不大于7%，单位产品热耗5000~5400kJ/kg；采用焦炉煤气时，效果不好。

3.冶金石灰

炼一吨钢约使用50kg石灰，烧结1t烧结矿约使用50kg石灰。