高炉煤气加热的特点分析

高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气的区别？冶金企业煤气安全知识一、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。

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。

每炼一吨铁可产生2100-2200立方米的高炉煤气。

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“混和煤气”，这样就提高了热值。

高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，主要成分为:CO, C02, 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。

新形势下高炉煤气利用的技术途径与前景分析1. 引言1.1 煤气利用的重要性煤气作为高炉生产中的重要副产品，在工业生产中具有重要的意义。

煤气利用的重要性主要体现在以下几个方面：煤气利用可以提高能源利用效率，实现资源的有效利用。

随着资源日益紧缺，煤气的利用可以将原本被浪费的资源转化为有用的能源，提高煤炭利用率，实现资源的循环利用。

煤气利用对于促进工业生产的可持续发展、改善环境质量、提高经济效益具有重要的意义。

加强高炉煤气利用技术研究，提高煤气利用效率，具有重要的现实意义和深远的发展前景。

1.2 新形势下高炉煤气利用的现状分析一、资源利用情况：当前我国煤炭资源依然是主要的能源之一，高炉煤气作为煤炭的副产品，其利用率仍有待提高。

目前，我国高炉煤气利用率偏低，存在很大的发展空间。

部分企业在高炉煤气利用上投入力度不够，导致煤气浪费现象普遍存在。

二、技术水平：虽然我国在高炉煤气利用技术方面取得了一定进展，但与国际先进水平相比仍有差距。

目前，我国高炉煤气利用技术多以传统的焚烧、回收为主，尚未实现全面的资源化利用。

三、政策支持：政府对高炉煤气利用方面给予了一定的政策支持，包括一些财政补贴和税收优惠等措施。

但是在政策实施和执行层面还存在一些问题，制约了高炉煤气利用的发展。

新形势下高炉煤气利用仍面临一些挑战，需要加大技术研发力度、加强政策支持力度，不断提高资源利用效率，实现高炉煤气利用的可持续发展。

2. 正文2.1 煤气利用的技术途径煤气利用的技术途径包括传统技术和创新技术两大类。

传统技术主要包括煤气发电、煤气制热以及煤气化工等领域。

在煤气发电方面，通过燃烧煤气发电可以实现能源的高效利用，同时减少对环境的污染。

在煤气制热方面，利用煤气进行集中供热，能够提高供热效率，并降低能源消耗。

在煤气化工方面，利用煤气生产石化产品、化肥等化工产品，可以实现资源的综合利用，促进产业转型升级。

创新技术方面，随着科技的进步和社会的需求，新型煤气利用技术不断涌现。

高炉煤气和转炉煤气热值概述说明以及解释1. 引言1.1 概述高炉煤气和转炉煤气是在冶金工业中产生的两种重要燃料气体。

它们在冶金过程中起着至关重要的作用，广泛应用于铁矿石冶炼、钢铁制造等领域。

本文将对这两种煤气的热值进行概述，探讨其成分与形成过程，并比较它们在工业应用中的优缺点。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分：引言、高炉煤气、转炉煤气、高炉煤气与转炉煤气的比较以及结论。

首先，在引言部分，我们将简要介绍全文的大致内容和结构。

1.3 目的本文旨在全面了解和比较高炉和转炉产生的两种不同类型的提纯合成气体，即高炉煤气和转炉焦化气。

通过深入了解它们的组成成分、形成过程以及应用领域中存在的优缺点，我们可以更好地理解它们在冶金行业中的作用，并对未来技术的发展提出建议。

请注意，本文将使用传统高炉和转炉技术的相关概念和术语，并重点讨论其在工业应用中的现状和趋势。

2. 高炉煤气2.1 热值概述高炉煤气是在高炉冶炼过程中产生的一种副产品。

它是由焦碳在高温下与空气和其他物质反应而形成的混合气体。

高炉煤气主要包含一氧化碳、二氧化碳、氮以及少量的水蒸汽、甲烷和其他杂质。

它具有较高的能量价值，通常用于加热和提供能源供应。

2.2 形成过程与组成高炉煤气的形成与高炉冶金过程密切相关。

当焦碳进入高温高压环境时，它会发生部分氧化反应，生成一氧化碳和二氧化碳等物质。

同时，在还原条件下，焦碳也可以与其他材料（如铁矿石）反应，生成一些挥发性有机物质。

这些物质通过裂解、重整和改性等过程生成了最终的高炉煤气。

根据不同的冶金工艺和原料特性，高炉煤气的组成可能会有所差异。

然而，通常情况下，一氧化碳和二氧化碳的含量是最高的，占总体组成的一大部分。

其他主要成分包括氮、水蒸汽和甲烷等。

2.3 应用与优缺点高炉煤气有广泛的工业应用。

首先，它可以被直接利用作为能源供应。

通过合理设计和调整供气参数，高炉煤气可以用于加热锅炉、发电设备以及其他需要燃料的工艺装置中。

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风险评估：通过对事故原因的分析， 评估出煤气泄漏、燃烧爆炸、设备 故障等风险
启示：在炼铁高炉煤气利用中，应 充分考虑各种潜在风险，采取有效 措施进行防范和应对，确保生产安 全。
7
炼铁高炉煤气利用风险 评估的未来发展
风险评估技术的发展趋势
集成化：将多种风险评估方 法进行集成，提高评估的全 面性和准确性
加强科研投入，推动风险评估技术的创新 和发展
采用先进的风险评估技术和方法，提高评 估准确性
提高公众对炼铁高炉煤气利用风险评估的 认识和重视程度
感谢您的观看
汇报人：
加强员工培训， 提高安全意识
配备防护设备， 如防毒面具、
防护服等
定期进行健康 检查，及时发 现并处理健康
问题
建立应急预案， 确保在紧急情 况下能够迅速 采取有效措施
6
炼铁高炉煤气利用风险 评估案例分析
案例选择与数据收集
案例选择：选择具有代表性的炼铁 高炉煤气利用案例
数据整理：对收集到的数据进行整 理和分析，找出可能存在的风险因 素
定量风险评估 方法：数学模 型、统计分析、
模拟仿真等
半定量风险评 估方法：结合 定性和定量方 法的特点，如
层次分析法 （AHP）、模 糊综合评价法
等
风险矩阵法： 将风险发生的 可能性和影响 程度进行矩阵 分析，确定风 险等级和应对
策略
风险评估流程设计
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确定评估目标：明确 评估的目的和范围
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智能化：利用大数据、人工 智能等技术进行风险评估， 提高评估准确性和效率
实时化：实时监测和评估炼铁 高炉煤气利用过程中的风险， 提高应对风险的及时性和有效

单位内部认证焦炉调温工知识考试(试卷编号191)1.[单选题]正常生产中，主蒸汽温度控制在（ ）。

A)540±10℃B)550±10℃C)530±10℃答案:A解析:2.[单选题]当作业场所空气中有害化学品气体的浓度超过国家规定标准时，工人必须使用适当的（）。

A)预防药品B)个人防护用品C)保健品答案:B解析:3.[单选题]拦焦车高压风机采用（ ）方式起动。

A)Y-△B)△-YC)Y-Y答案:A解析:4.[单选题]提供相同的热量，( )产生的废气最多。

A)焦炉煤气B)高炉煤气C)发生炉煤气答案:B解析:5.[单选题]一般情况下，在小烟道废气出口处测得的a值( )。

A)1.1～1.2B)0.5～1.0C)1.5～1.6答案:A解析:6.[单选题]燃烧室内所有火道所测温度在换向后20秒不得超出(___)℃，不得低于(___)℃C)1200、850答案:A解析:7.[单选题]炼焦速度的提高会使焦炭裂纹率增大，(___)焦炭块度A)降低B)增大C)不变答案:A解析:8.[单选题]炼焦煤的( )是近年来的新工艺。

A)先配合后粉碎B)先粉碎后配合C)选择性粉碎答案:C解析:9.[单选题]正常时炉头温度应调节到不低于( )最合适。

A)950℃B)1000℃C)1050℃答案:C解析:10.[单选题]拦焦车刮板机突然停转要进行检查严禁（ ）。

A)不检查就起动B)强行起动C)起动答案:B解析:11.[单选题]测温工记录在加热制度台帐上的煤气压力是( )。

A)绝对压力B)表压C)差压答案:B解析:12.[单选题]焦炉修补原则是（ ）。

C)对小故障先不修理，待其发展到影响焦炉加热或推焦时再进行修理答案:B解析:13.[单选题]一级冶金焦抗碎强度应为（ ）%。

A)≥76B)≥80C)≥85答案:B解析:14.[单选题]炉门着大火时,应(___)A)水熄灭B)压缩空气熄灭C)灭火器熄灭答案:B解析:15.[单选题]为使全炉炉温分布比较均匀，焦炉多采用（ ）。

（． １ 北京科技大学 热能工程系 ， ． ２ 重庆赛迪工业炉有限公司）
摘 要 基于某加热炉工艺 ，与高温空气 燃烧技术 （ ｉ Ｃ 对 比分 析 了富 氧燃烧纯 高炉煤 ＨＴ ） Ａ
气 的技术 可行性和经济可行性。结果 显示 ，在合理 的富氧浓度 以及一定 的空气煤 气预热 温度 条件下 ，纯高炉煤气的燃烧可 以满足普通加热炉的工艺要求 。 关键词 工业炉 富氧燃烧 高温空气燃烧 Ｃ 捕集 Ｏ
的必然 选 择 。同时 ，由于地 球环 境恶 化 以及 全球
提 出了富氧条件下在回转窑内部利用高炉煤气代 替部分焦炉 煤气 的应用方 案 。庄 正宁等人分 】
析 了高炉煤气的燃烧特性 ，同时在某钢铁厂设计 建造了一个全燃高炉煤气 的 ５ Ｍ 高压锅炉 。 ０Ｗ ｊ 李振山等人对钢铁行业的整个流程进行了分析 ，
Ａｂ ｔａ ｔ １ ｌ ｐ ｒｏ ｅｏ ｅｐ ｐ ｒｉ ｔｃ ｎ ｓｒ ｃ １ｅ ｕｐ ｓ ｆ ｈ ａ ｅ ｅ ｈ ｏ—ｅ ｏ ｏ ｃａ ａｙ ｉ ｔｅｏ ｙｅ ｎｉｈ ｄ ｃ ｍｂ ｓ ｏ ｆ ｔ ｓ ｃ ｎ ｍｉ ｎ ｌｓｓ ｈ ｘ ｇ ｎ ｅ ｒ ｅ ｏ ｕｔ ｎ ｏ ｃ ｉ
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对于现代企业来说 ，资源、能源与环境问题 已经成 了制约其快速发展的瓶颈。节约能量 、减 少污染物排放是企业科学技术进步和可持续发展
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１ 高温空气燃烧
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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。
一氧化碳含量差很多
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。
高炉煤气密度
[1]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。
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

高炉煤气特点高温高压高炉煤气是高炉生产过程中产生的一种副产品，具有高温高压的特点。

高炉煤气的主要成分是一氧化碳（CO），氢气（H2），氮气（N2）和一些杂质气体，如二氧化碳（CO2），甲烷（CH4）等。

高炉煤气经过净化和冷却后，可以作为燃料供给高炉本身的预热和还原反应。

高炉煤气具有以下特点：一、高温高压：由于高炉煤气是高炉炼化煤焦炭的产物，它在高炉炉腔内经过高温高压的作用，因此具有非常高的温度和压力。

一般情况下，高炉煤气的温度可达到500°C以上，压力可达到5-8 MPa。

高温高压的特点使得高炉煤气能够提供足够的能量，满足高炉炉内的热需求。

二、丰富的可燃成分：高炉煤气主要成分是一氧化碳（CO）和氢气（H2），它们是优良的燃料。

一氧化碳在高炉内可以与铁矿石进行还原反应，从而得到纯铁。

而氢气则可以作为燃料提供热能。

此外，高炉煤气中还含有一定比例的二氧化碳、甲烷等可燃成分，提供了多样化的燃料选择。

三、高炉煤气的热值高：由于高炉煤气中含有丰富的可燃成分，加之高温高压的特点，因此其热值较高。

一般情况下，高炉煤气的低位热值可达到6000-8000千卡/立方米。

这意味着少量的高炉煤气就能提供大量的热能，实现高炉内的高效热利用。

四、高炉煤气含有一定的杂质：高炉煤气中含有一定比例的杂质气体，如二氧化碳、甲烷等。

这些杂质气体不仅降低了高炉煤气的热值，同时还会对高炉燃烧系统和相关设备产生一定的腐蚀和封堵作用。

因此，在利用高炉煤气作为燃料时，需要对其进行净化处理，以提高其可利用性和稳定性。

总的来说，高炉煤气具有高温高压、丰富的可燃成分、高热值和含杂质等特点。

充分利用高炉煤气作为燃料不仅可以减少能源消耗，降低生产成本，还可以减少对环境的污染，是一种可持续发展的能源利用方式。

同时，对于高温高压的处理要求也提高了高炉煤气的安全使用难度，需要在使用过程中加强监测和控制，确保高炉煤气的安全使用和生产效率的提高。

高炉煤气品质及压力对蓄热式推钢炉运行的重要性文章介绍了高炉煤气品质及压力在蓄热式推钢炉中的重要性，以及高炉煤气品质及压力会影响加热炉的哪些方面。

标签：高炉煤气；推钢炉；蓄热式1 前言蓄热式加热炉是利用蓄热式燃烧技术，实现高温低氧燃烧的加热炉，它具有高效余热回收、高温预热空、煤气及低NOx排放等优点。

在蓄热式燃烧系统中煤气是非常重要的一个组成部分，煤气品质的优劣以及压力的稳定性对加热炉的正常生产有着至关重要的作用。

2 工程概况我公司对某钢厂推钢炉进行改造，将原用高焦混合煤气常规燃烧的推钢式加热炉改为燃高炉煤气的双蓄热推钢式加热炉。

改造后的加热炉基本参数见表1。

表1该加热炉经过改造投产后正常运行5个月停炉时发现炉内氧化铁皮量较大，蓄热式烧嘴内的蜂窝体孔洞有被熔融物堵塞的现象，同时炉压波动较大。

经过多次更换蜂窝体以及加强空燃比控制调节等手段都没有很好的改善炉况，后经技术人员在现场跟踪加热炉生产一段时间发现该加热炉煤气总管压力波动非常大，煤气管网没有净化措施，从高炉出来后直接进入用户使用。

针对该加热炉较有代表性的正常生产一小时进行记录发现：加热炉煤气压力最低值为3500pa，最高值为12500pa，煤气压力波动在这个范围内很频繁。

炉膛压力最低的时候为-80pa，最高的时候已经超出了元件检测的最大范围。

这两个指标在短短的一个小时内就如此频繁波动，而且波动幅度非常巨大。

3 原因分析针对以上现象，分析煤气品质及压力波动对推钢式加热炉有以下影响：①对钢坯氧化烧损的影响煤气压力频繁波动，会导致各段加热炉调节阀为了满足预设的空燃比而频繁调节，同时调节阀的开合有个时间滞后性，在频繁波动的煤气压力下很难保证能将空燃比按照设计值进行控制，当空气量大于煤气需要时，炉内会有多余的高温空气存在，钢坯表面与这些富余的空气接触会发生氧化，长时间有富余空气存在于炉内时，炉内的钢坯氧化铁皮会急剧增多。

推钢式加热炉每次推钢机都会推动整炉钢在炉内向出料侧前进，钢坯在炉底水管上的震动大表面的氧化铁皮在震动的过程中会剥落，钢坯新的表层会和富余的空气接触形成新的氧化，多次恶性循环会导致炉内的氧化铁皮剧增。

高炉煤气：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。

成分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，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。

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“混和煤气”，这样就提高了热值。

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，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CO2,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。

５ ％ 的热 量随废 气排 放 到大气 中。多年来 由于没有 ０
由于中国钢铁产品产量高 ， 相应 的钢铁工业所消耗 的能源 总量 也 很 大 。２０ ０ ３年 中 国钢 铁 工 业 消 耗 了 ２４ ０ ｔ ７ ×１ 标准煤 ， 占全国能源消耗量 的 ｌ ．％ ， ６３ 消 耗量仅次于电力工业， 是我国能源消耗的重要产业 之一。在 我 国钢 铁 工 业 用 能结 构 中， 炭 约 占 煤 ７ ％。在煤炭 的热能转换中， ．８ ０ ６ ８ ％是以焦炭和煤 ５
（． １天津大学 环境科 学与工程学院，天津 ３０ ７ ； ． ００ ２ ２ 山东省科学院 能源研究所 ，
山 东 济 蓄热式加热炉的特点， 分析 了某钢铁公 司高效蓄热式加热
炉 中高炉煤 气的应 用效果 ， 出了高效蓄 热式加 热 炉在 建造和运 行过 程 中存在 的 问题 ， 指 为低 热值 高
炉煤气的有效利用和蓄热式加热炉的推广应用提供 了经验。 关键词 ： 高炉煤 气； 蓄热式加热炉； 应 用； 节能
中图分 类 号 ：Ｔ ９６ Ｕ ９ 文 献标识 码 ：Ｂ 文 章编 号 ：１０ ００—４ １ （０ ６ １ ４６ ２０ ）２—０２ ０ ０７— ４
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一种富氢碳循环高炉煤气等离子加热的冶炼方法富氢碳循环高炉煤气等离子加热是一种高效、环保的冶炼方法。

它利用等离子体技术加热煤气，通过碳循环技术回收并再利用煤气中的碳元素，实现了资源的最大化利用。

下面我们将详细介绍这种冶炼方法。

1.冶炼目标和原理富氢碳循环高炉煤气等离子加热的冶炼方法的目标是实现高效、节能和环保。

它的原理是利用高温等离子体加热煤气，提高煤气的温度和能量，使其可以用于冶炼过程中的炉膛加热或其他热能需求。

2.等离子加热技术富氢碳循环高炉煤气等离子加热使用的等离子加热技术主要有等离子火花、电子加热和电磁加热。

其中，等离子火花加热是最常用的方法。

等离子火花是利用电极产生高电压和高频率放电来激发气体中的电子，使气体转变为等离子体，达到加热的目的。

3.碳循环技术富氢碳循环高炉煤气等离子加热在加热的同时，还利用碳循环技术回收并再利用煤气中的碳元素。

碳循环技术利用氢气和氧气对煤气中的碳元素进行反应，生成含碳的气体和水蒸气。

再经过冷却和净化处理，将产生的含碳气体中的碳元素回收后重新进行利用。

这样既减少了二氧化碳的排放，又实现了碳元素的再利用。

4.冶炼工艺流程富氢碳循环高炉煤气等离子加热的冶炼方法包括以下几个步骤：（1）煤气净化：将煤气经过冷却和过滤等处理，去除其中的杂质，以确保加热过程的安全和稳定。

（2）煤气加热：将净化后的煤气经过等离子加热设备加热至所需温度，以满足冶炼过程中的炉膛加热或其他热能需求。

（3）碳循环回收：利用碳循环技术回收煤气中的碳元素，并重新进行利用，以减少二氧化碳的排放。

（4）冶炼过程：将加热后的煤气用于炉膛加热或其他热能需求的冶炼过程，实现冶炼目标。

（5）循环利用：将冶炼后产生的废气经过净化处理，将其中的煤气回收后再利用，实现资源的最大化利用。

5.优势和应用富氢碳循环高炉煤气等离子加热的冶炼方法具有以下优势：（1）高效节能：利用等离子加热技术能够高效加热煤气，提高能量利用率，减少能源损失。

工业煤气的分类与特性工业煤气按产生类别主要分为四种：即高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气、铁合金煤气。

目前，我公司所使用的煤气主要有高炉煤气、转炉煤气。

二．工业煤气的产生与特性工业煤气的产生与特性（一）高炉煤气(英文缩写为BFG)1、高炉煤气的产生过程：高炉在炼铁过程中，燃烧焦碳、还原矿石，挥发出来的气体就是高炉煤气,高炉煤气经过洗涤、除尘后输送使用。

2、高炉煤气主要成份：CO：26～30%,CO2：15～18%，H2：1～4%，N2：54～57%。

3、高炉煤气特性：高炉煤气是无色、无味、有剧毒的可燃性气体。

发热值为3344～4180KJ/Nm3，燃点在700℃左右。

高炉煤气中含有近30％的一氧化碳，极易造成煤气中毒。

因氮气和二氧化碳的含有量近70％，也会使人员因缺氧而窒息。

高炉煤气与空气混合成一定比例后，遇明火或高温就会发生爆炸，其爆炸极限为30.8％～89.5％。

（二）转炉煤气（英文缩写：LDG或CLD）1、转炉煤气产生过程：转炉煤气是转炉炼钢过程中，铁水中的碳被氧化所产生的气体，称为转炉煤气，转炉煤气经过降温、除尘、存储、加压后输送使用。

2、转炉煤气的成份：CO：50～80%，CO2：8～18%，H2：1.0～2.0%，O2：1～1.5%。

3、转炉煤气特性：是一种无色、无味的有剧毒气体，发热量为7117.56～8373.64KJ/m3，燃点为600～700℃，煤气中含有50%以上的一氧化碳，若发生泄漏极易造成人员中毒。

转炉煤气与空气或氧气混合达到爆炸极限时，遇到明火或高温就会发生爆炸。

其爆炸极限为12.5%～75%。

工业煤气的分类与特性（二）工业煤气是指通过煤炭燃烧过程中产生的一种气体混合物。

它是工业生产过程中常用的燃料之一，广泛应用于炼铁、炼钢、化工、玻璃、陶瓷、橡胶等行业中。

根据生产和应用的需求，工业煤气可以分为高炉煤气、干馏煤气和悬浮煤气等几种类型。

下面将对这几种类型的工业煤气进行分类和特性的介绍。

v1.0 可编辑可修改一、高炉热风炉结构与性能简介热风炉顾名思义就是为工艺需要提供热气流的集燃烧与传热过程于一体的热工设备，一般有两个大的类型,即间歇式工作的蓄热式热风炉和连续换热式热风炉。

在高温陶瓷换热装置尚不成熟的当今，间歇式工作的蓄热式热风炉仍然是热风炉的主流产品。

蓄热式热风炉为了持续提供热风最起码必须有两座热风炉交替进行工作。

热风炉被广泛应用在工业生产的诸多领域，因工艺要求不同、燃料种类不同、热风介质不同而派生出不同用途与不同结构的热风炉。

这里要介绍的是为高炉冶炼提供高温热风的热风炉，且都是蓄热室热风炉，因其间歇式的工作方式，必须多台配合以实现向高炉连续提供高风温。

1．1高炉热风炉的分类高炉热风炉从结构可以分为外燃结构的热风炉和内燃结构的热风炉两个大面。

在内燃结构的热风炉中因燃烧室与蓄热室之间的相对位置不同而分成顶燃式(燃烧室放置在蓄热室上部)热风炉和侧燃式(火井燃烧室与蓄热室并行放置)热风炉，通常我们也将侧燃式热风炉称为一般意义上的内燃式热风炉，因而在目前使用的热风炉中主要是外燃式热风炉、内燃式热风炉和顶燃式热风炉。

在这三种典型的热风炉中，外燃式热风炉结构最复杂而材料用量大，故实现结构稳定和提高风温的技术要求也就较高；而内燃式热风炉的火井墙结构稳定性差、且存在燃烧震荡、热风温度不易提高等问题；至于顶燃式热风炉，因其结构简单而材料用量少，也便于高风温实现。

因此，随着热风炉技术的发展，顶燃式热风炉正在逐步取代内燃式热风炉和外燃式热风炉而成为热风炉的主流产品。

在顶燃式热风炉中，随着卡鲁金旋流分层混合燃烧技术的应用,与该技术相适应的带旋流混合预燃室的顶燃式热风炉得到了人们的普遍认同，逐步成为顶燃式热风炉中的主流产品。

内燃热风炉横断面图v1.0 可编辑可修改至热风炉中心线2800至热风炉中心线R1959烧嘴窥孔内管外管波纹管波纹管无缝钢管热风炉烧嘴鞍钢6号高炉外燃式热风炉宝钢1号高炉新日铁式外燃热风旋流顶燃式热风炉烧嘴 旋烧嘴布置图旋流顶燃式热风炉结构图流顶燃式热风炉烧嘴布置图二、高炉热风炉的结构与组成前已述及，热风炉是一个为工艺过程提供热风的完成燃烧过程与传热过程的热工装置，其结构一定应该包含为燃料在其中燃烧的燃烧装置，和气流在其中进行热量交换的传热装置。

燃煤锅炉改造为掺烧高炉煤气和全烧高炉煤气分析作者：王雷来源：《硅谷》2011年第07期摘要：高炉煤气的利用方式很多，目前我国最主要的利用方式是高炉煤气发电项目（包括燃烧高炉煤气和高炉煤气、煤粉混烧）。

分析燃煤锅炉掺烧高炉煤气和全烧高炉煤气后的工况变化，并提出改造措施，对钢铁行业的燃煤锅炉改造具有借鉴意见。

关键词：高炉煤气；燃煤锅炉；掺烧中图分类号：TK223.23文献标识码：A文章编号：1671－7597（2011）0410156－02在钢铁企业的生产过程中，消耗大量的煤炭、燃油和电力能源的同时，还产生诸如高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等二次能源，所产生的这类能源，除了满足钢铁生产自身的消耗外，剩余部分用于其他行业或民用。

高炉煤气是炼铁的副产品，是高炉中焦炭部分燃烧和铁矿石部分还原作用产生的一种煤气，无色无味、可燃，其主要可燃成分为CO，还有少量的H2，不可燃成分是惰性气体、CO2及N2。

CO的体积分数一般在21%-26%，发热量不高，一般低位发热值为2760-3720kJ/m3。

高炉煤气着火温度为600℃左右，其理论燃烧温度约为1150℃，比煤的理论燃烧温度低很多。

燃烧温度低，使得高炉煤气难以完全燃烧，且燃烧的稳定性差。

由于高炉煤气内含有大量氮气和二氧化碳，燃烧温度低、速度慢，燃用困难，使得许多钢铁企业高炉煤气的放散率偏高。

利用高炉煤气发电，由于燃料成本低，系统简单，减少了燃料运输成本及基建费用，可以缓解企业用电紧张局面，减少CO对环境的污染，取得节能、增电、改善环境的双重效果，既能为企业创造可观的经济效益，又能创造综合社会效益。

根据现在钢铁行业中高炉煤气的主要利用方式，本文对燃煤锅炉掺烧高炉煤气和燃煤锅炉改造为全燃高炉煤气锅炉做了理论分析和相应的改造措施。

1 掺烧高炉煤气对锅炉性能的影响1.1 对炉膛内燃烧特性的影响燃煤锅炉中掺烧高炉煤气时，由于高炉煤气的低位发热量很低（2760-3720kJ/m3），而一般的烟煤的低位发热量约为18000kJ/kg，因此，炉膛中的理论燃烧温度必定下降，导致煤粉燃烧的稳定性变差，煤粉颗粒的不完全燃烧量增多，从而增加飞灰含碳量，机械不完全燃烧损失增加，锅炉效率降低。

石灰 窑作 为一种煅 烧装 置 ，其基 本原 理是 ：在 既定 的煅烧 空 间 内 ，在一定 的温 度条 件下 ，石 灰石
吸热 分解 成 为石 灰 ，并释 放 出 Ｃ Ｏ 。煅 烧 时 间与煅
在 表 ２所 示 的燃气 条件 下 ，下燃 烧 室燃 烧产 物
的化 学成分 及综 合物理 指标 示 于表 ３
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２１ ０ ２年 ４月
第 ３ ７卷 第 ２期
耐 火 与 石 灰
・ ５・
从燃烧 温度分析套筒 窑 燃 烧高炉煤气 的可行性
张全 生 － 庞 焕 军 ） 陈小 娟 ） ）
（ ． 苏沙钢 集 团淮钢特 钢 股份 有 限公 司 ，淮安 ２ ３ ０ ； １江 ２ ０ ２ ２江 苏 中圣 园科 技股 份 有 限公 司 ，南 京 ２ ０ ０ ） ． １０ ９
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