高爐爐頂煤氣

由于高爐爐頂煤氣雜質(zhì)含量高，成分復(fù)雜，高爐爐頂煤氣在線分析系統(tǒng)是否能夠正常運(yùn)行，樣氣預(yù)處理技術(shù)是關(guān)鍵。高爐爐頂荒煤氣中含有鐵粉、礦石、焦炭、石灰等固體顆粒物，同時(shí)還含有一定的水分、硫等。當(dāng)這些粉塵和冷凝后的水分混合后，極易形成致密的像混凝土一樣堅(jiān)硬的物質(zhì)，極難處理。針對(duì)這種情況，最新的技術(shù)是采用“海綿合金過(guò)濾器”、“水稀釋處理法”，以及“多級(jí)過(guò)濾、就地排放”的預(yù)處理方法。 其中最核心的技術(shù)是“海綿合金過(guò)濾器”。

1.分級(jí)過(guò)濾、分級(jí)俘獲、就地處理；

2.水稀釋處理法；

3.強(qiáng)大的排水能力；

4.防塵、防水功能的取樣探頭；

5、高效的精密過(guò)濾裝置；

6、旁路加速，大流量取樣；

7、智能控制系統(tǒng)；

高爐生產(chǎn)中高爐爐頂煤氣成份是直接反映冶煉過(guò)程的狀態(tài)參數(shù)，是高爐操作調(diào)節(jié)負(fù)荷的主要依據(jù)，同時(shí)反映冶煉過(guò)程煤氣利用情況，對(duì)高爐負(fù)荷平衡致關(guān)重要。因此，國(guó)內(nèi)外高爐冶煉生產(chǎn)都想及時(shí)了解掌握高爐爐頂煤氣成分，以獲取最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，指導(dǎo)高爐生產(chǎn)。高爐煤氣成分中CO、CO2和H2的成分含量是三個(gè)最重要的參數(shù)，通過(guò)分析這三個(gè)參數(shù)，可以準(zhǔn)確地判斷爐況。

提高煤氣利用率，是降低綜合燃料比，降低生鐵成本，提高出鐵率的的重要途徑。據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，煤氣利用率每增加1%，每噸鐵就能降低8公斤的焦炭耗量，并且鐵水的收得率增加3.5%。國(guó)內(nèi)也有直接用CO2的含量間接表示煤氣利用率的方法。國(guó)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)是：高爐煤氣中C02%每提高1%，焦比降低20Kg/t，煉鐵工序能耗下降17kgce/t。

高爐爐頂煤氣在線分析系統(tǒng)在高爐生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)提高煤氣利用率，提高出鐵率降低具有重要作用。而采用適當(dāng)?shù)念A(yù)處理技術(shù)，是保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。 2100433B

干式高爐爐頂余壓余熱發(fā)電，亦稱“干式TRT技術(shù)”。基于高爐干式除塵系統(tǒng)，利用高爐煤氣原有熱能和壓力來(lái)進(jìn)行發(fā)電的工藝。利用高爐爐頂煤氣的余壓余熱，把煤氣導(dǎo)入氣輪機(jī)，使壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。

BFG是高爐煤氣（Blast Furnance Gas）的英文縮寫(xiě)，高爐煉鐵過(guò)程副產(chǎn)，產(chǎn)率高達(dá)噸鐵約2000m³；但熱值低，CO含量高，毒性較大，以往使用價(jià)值較低。

中文名

高爐煤氣

外文名

Blast Furnance Gas, BFG

BFG因熱值低，常溫下燃燒不穩(wěn)定，理論燃燒溫度只有300℃左右。一般工業(yè)爐都使用BFG與COG配置的混合煤氣。高爐熱風(fēng)爐憑借爐內(nèi)耐火磚砌體熱容量大所形成的高溫環(huán)境,使單一BFG能夠穩(wěn)定燃燒。如要求獲得更高的熱風(fēng)溫度，還需要將BFG和助燃空氣預(yù)熱后送熱風(fēng)爐燃燒。復(fù)熱式煉焦?fàn)t使用單一BFG,是將BFG和助燃空氣通過(guò)蓄熱室的格子磚預(yù)熱到1000℃左右，然后進(jìn)入燃燒室立火道燃燒，可使炭化室爐墻加熱到1100℃以上。

近年來(lái)鋼廠為節(jié)能降耗,紛紛將原先因富余而放散的BFG和LDG送鍋爐摻燒,LDG的回收率已有所提高。BFG燃燒降低爐膛輻射傳熱效果，而且廢氣量又大。摻燒多了影響鍋爐的熱效率。2100433B

煤氣流速對(duì)還原過(guò)程、熱交換過(guò)程，煤氣的壓頭損失以及煤氣的分布均有很大影響。特別是隨著高爐冶煉的日益強(qiáng)化，煤氣流速不斷增加，煤氣運(yùn)動(dòng)問(wèn)題顯得愈來(lái)愈重要。為此，人們克服高溫，粉塵等困難，采用畢托管、示蹤原子、熱線風(fēng)速儀、局部煤氣速度計(jì)等進(jìn)行了大量的直接測(cè)量研究，并用高爐操作數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了計(jì)算分析，但因高爐內(nèi)影響煤氣流速的因素較多，也較復(fù)雜，所以獲得的結(jié)果都不夠準(zhǔn)確。盡管如此，從眾多的測(cè)量結(jié)果和數(shù)模中還是總結(jié)出了一些規(guī)律：

(1)高壓操作使?fàn)t內(nèi)煤氣流速降低，而且流速與CO₂%和溫度有關(guān)，流速高處，煤氣溫度高，CO₂含量低。

(2)用同位素氡、氪85和水銀蒸氣作示蹤原子，測(cè)量得到：

由此推算煤氣的線速度在2.5～6.8m/s之間。計(jì)算結(jié)果是固定床空隙度為0.416～0.42的爐料在運(yùn)動(dòng)時(shí)空隙度達(dá)到0.457～0.634，也就是增加了1.09～1.51倍。

(3)生產(chǎn)高爐的爐體半徑上煤氣分布是不均勻的，中心區(qū)煤氣流速高。但在半徑的任何位置上，從料面向下3～4m處煤氣流速都達(dá)到最大，而在爐腰附近煤氣流速最低，再向下在靠近爐缸處速度又有所增加。