高炉煤气是 炼铁过程中产生的一种副产品,主要成分包括一氧化碳、氢气、二氧化碳和氮气等。其生成过程如下:
焦炭与铁矿石的还原反应:
在高炉内,焦炭与铁矿石在高温下发生还原反应,生成铁和煤气。焦炭作为还原剂,提供碳元素与铁矿石中的氧元素反应,生成二氧化碳和一氧化碳。
热空气的鼓入:
高炉的下部通过风口鼓入1000-1200℃的热空气,热空气中的氧气、水蒸汽及焦炭进一步反应,生成更多的二氧化碳和一氧化碳。
气体的上升与冷却:
生成的煤气和热空气一起上升,随着温度的降低,二氧化碳逐渐转化为一氧化碳,同时水蒸汽凝结成水。最终到达炉顶的气体就是高炉煤气。
高炉煤气的成分及其比例大致为:
一氧化碳(CO):约25%
二氧化碳(CO2):约15%
氮气(N2):约55%
氢气(H2):约5%
甲烷(CH4):约1%
高炉煤气具有较高的热值,通常用于加热热轧的钢锭、预热钢水包等工业用途。同时,高炉煤气在产生过程中会携带大量粉尘,必须经过除尘处理才能符合使用要求。
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