高炉煤气是炼铁过程中产生的副产品,主要成分及特性如下:
一、定义与产生过程
高炉煤气产生于高炉炼铁阶段,当焦炭和喷吹物在风口前燃烧时,过剩的碳元素与氧气反应生成二氧化碳,部分二氧化碳与高温焦炭继续反应生成一氧化碳。随着气体上升,一氧化碳还原铁矿石中的铁元素,形成生铁。此时炉气中残留的混合气体即为高炉煤气。
二、主要成分
高炉煤气成分因炼铁工艺和原料差异略有不同,但主要成分为:
一氧化碳(CO):25%-33%
二氧化碳(CO₂):6%-12%
氮气(N₂):55%-60%
氢气(H₂):1%-4%
甲烷(CH₄):少量(0.2%-0.5%)
其他成分:包括氧气(0.2%-0.4%)、烃类(0.2%-0.5%)及少量二氧化硫
三、物理特性
热值:低热值气体,约3500KJ/m³
密度:0.5-0.7kg/m³(标况)
含尘量:10-50g/m³(标况),生铁生产时可达50-75kg/t
四、应用与处理
燃料用途:
可作冶金企业自用燃料,或与焦炉煤气混合供工业气源。
环保处理:
因含粉尘和一氧化碳,需通过除尘、脱硫等处理后达标排放。
能量回收:
部分企业通过热电联产技术,将低热值气体转化为电能或热能。
五、安全与环保意义
高炉煤气中的可燃成分(如一氧化碳)具有强毒性,易引发中毒事故。因此,炼铁企业需建立完善的通风和监测系统,确保安全运营。同时,减少粉尘排放对改善环境质量也至关重要。
综上,高炉煤气是炼铁过程中不可或缺的副产品,其合理利用与环保处理是现代钢铁工业面临的重要课题。