高爐煤氣知識(shí)
高爐煤氣知識(shí)
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，可以用于冶金企業(yè)的自用燃?xì)?，如加熱熱軋的鋼錠、預(yù)熱鋼水包等。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于高爐煤氣知識(shí)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
高爐煤氣的定義
高壓鼓風(fēng)機(jī)(羅茨風(fēng)機(jī))鼓風(fēng)，通過熱風(fēng)爐加熱后進(jìn)入了高爐，這種熱風(fēng)和焦炭助燃，產(chǎn)生二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙熱的焦炭產(chǎn)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，這就是煉鐵的化學(xué)過程。鐵水在爐底暫時(shí)存留，定時(shí)放出用于直接煉鋼或鑄錠。
這時(shí)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
高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為:CO、CO2、N2、H2、CH4等，其中可燃成分CO含量約占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、 N2的含量分別占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(guān)，現(xiàn)代的煉鐵生產(chǎn)普遍采用大容積、高風(fēng)溫、高冶煉強(qiáng)度、高噴煤粉量的生產(chǎn)工藝，采用這些先進(jìn)的生產(chǎn)工藝提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率并降低能耗，但所產(chǎn)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(chǎn)生熱量，也不能助燃，相反，還
吸收大量的燃燒過程中產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致高爐煤氣的理論燃燒溫度偏低。高爐煤氣的著火點(diǎn)并不高，似乎不存在著火的障礙，但在實(shí)際燃燒過程中，受各種因素的影響，混合氣體的溫度必須遠(yuǎn)大于著火點(diǎn)，才能確保燃燒的穩(wěn)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(dǎo)致混合氣體的升溫速度很慢，溫度不高，燃燒穩(wěn)定性不好。
燃燒反應(yīng)能夠發(fā)生的另一條件是氣體分子間能夠發(fā)生有效碰撞，即擁有足夠能量的相互之間能夠發(fā)生氧化反應(yīng)的分子間發(fā)生的碰撞，大量的C02、N2的存在，減少了分子間發(fā)生有效碰撞的幾率，宏觀上表現(xiàn)為燃燒速度慢，燃燒不穩(wěn)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(xué)反應(yīng)，幾乎等量轉(zhuǎn)移到燃燒產(chǎn)生的煙氣中，燃高爐煤氣產(chǎn)生的煙氣量遠(yuǎn)多于燃煤。
高爐煤氣加熱特點(diǎn)
一、高爐煤氣需要預(yù)熱
同體積的高爐煤氣的發(fā)熱量較焦?fàn)t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(yīng)，除了空氣需要預(yù)熱外，高爐煤氣也必須預(yù)熱。因此使用高爐煤氣加熱時(shí)，燃燒系統(tǒng)上升氣流的蓄熱室中，有一半用來預(yù)熱空氣，另一半用來預(yù)熱煤氣。煤氣與空氣一樣，經(jīng)過斜道進(jìn)入燃燒室立火道進(jìn)行燃燒。
二、燃燒系統(tǒng)的阻力大
用高爐煤氣加熱時(shí)，耗熱量高(一般比焦?fàn)t煤氣高15%左右)，產(chǎn)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，但由于上升氣流僅一半蓄熱室通過空氣，因此上升氣流空氣系統(tǒng)和阻力仍比焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)要大。
三、高爐煤氣燃燒火焰較長(zhǎng)
高爐煤氣中的惰性氣體約占60%以上。因而火焰較長(zhǎng)，焦餅上下加熱的均勻性較好。
由于通過蓄熱室預(yù)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?fàn)t煤氣加熱時(shí)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(biāo)，必須保持煤氣設(shè)備嚴(yán)密。高爐煤氣設(shè)備在安裝時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定達(dá)到試壓標(biāo)準(zhǔn)，如果閑置較長(zhǎng)時(shí)間再重新使用前，必須再次進(jìn)行打壓試漏，確認(rèn)管道、設(shè)備嚴(yán)密后才能改用高爐煤氣加熱。日常操作中，還應(yīng)對(duì)交換旋塞定期清洗加油，對(duì)水封也應(yīng)定期檢查，保持滿流狀態(tài)，蓄熱室封墻，小煙道與聯(lián)接管處的檢查和嚴(yán)密工作應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行。
高爐煤氣進(jìn)入交換開閉器后即處于負(fù)壓狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)該處出現(xiàn)正壓，應(yīng)立即查明原因組織人力及時(shí)處理，確保高爐煤氣進(jìn)入交換開閉器后處于負(fù)壓狀態(tài)。
五、高爐煤氣含塵量大
焦?fàn)t所用的高爐煤氣含塵量要求最大不超過15mg/m3。2012年以來由于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(zhǎng)期使用高爐煤氣后，煤氣中的灰塵也會(huì)在煤氣通道中沉積下來，使阻力增加，影響加熱的正常調(diào)節(jié)，因而需要采取清掃措施。
另外，高爐煤氣是經(jīng)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(huì)使煤氣的熱值降低。從計(jì)算可知，煤氣溫度由20℃升高到40℃時(shí)，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(yīng)超過35℃。當(dāng)煤氣溫度發(fā)生一定變化時(shí)，交換機(jī)工應(yīng)立即調(diào)整加熱煤氣的表流量，以保證供給焦?fàn)t的總熱量的穩(wěn)定。
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